Oddělený sběr kompostovatelných odpadů, kompostování a biologická úprava zbytkového odpadu zkušenosti a současné trendy v Evropě

Úvod

V tomto příspěvku bude představeno několik způsobů, jak oddělit bioodpad z toku směsného odpadu a také některé strategie environmentálně šetrného odpadového hospodářství s ohledem na udržitelné zemědělství. Hlavně proto, že je čím dál větší pozornost věnována na zvyšování organického uhlíku v zemědělsky využívaných půdách, jednak ke zvýšení půdní úrodnosti, ale také k "uskladnění" uhlíku jako snahy zabránit klimatickým změnám, snížit erozi a sesuvy půdy a také zvýšit schopnost půdy zadržovat vodu, a tím snižovat nebezpečí povodní.

Snížením množství bioodpadů ukládaných na skládky jsou plněny požadavky moderního odpadového hospodářství na skládkování, jejichž hlavním cílem je snížení úniku bioplynu a vodních výluhů. Recyklace bioodpadu kompostováním a anaerobní digescí usnadňuje také materiálové i energetické využívání zbytkového odpadu.

V Evropě je již rozvinuto mnoho dlouhodobě fungujících systémů odděleného sběru bioodpadů a každý z nich nám nabízí mnoho nástrojů, jak systém odděleného sběru bioodpadu optimalizovat.

1. Rozvoj kompostování odděleně sbíraného bioodpadu: věc kvality

Systémy využívající kompostování se v Evropě rozvíjí od poloviny osmdesátých let minulého století. (První úspěšný systém byl zaveden v Německu v roce 1983.)

Kompostování jako úprava komunálního odpadu před konečnou likvidací bylo využíváno i před rokem 1983. Jednalo se především o kompostování mechanicky vytříděné biodegradabilní frakce. Takovéto strategie se ukázaly být nedostatečné především z následujících důvodů:

• zvyšování obsahu nebezpečných látek v KO,
• nedostatku technologií, které by byly schopny zajistit kvalitní finální produkty,
• nedostatečná uvědomělost farmářů a jiných konečných uživatelů,
• snaha vědeckých pracovníků a institucí zabránit znečištění půdy především těžkými kovy a později také organickými polutanty, které jsou v současné době pod drobnohledem výzkumu EU.

Důsledkem toho je, že se paralelně s rozvojem současných efektivní systémů kompostování začaly rozvíjet také systémy odděleného sběru bioodpadu.

Obrázek 1 znázorňuje vliv odděleného sběru bioodpadu na kvalitu kompostárenských produktů (z databáze obsahující více než 400 údajů). V tabulce je patrný jasný pokles obsahu těžkých kovů v systémech, kde je využívaný oddělený sběr bioodpadu. Někdy může být obsah těžkých kovů v kompostu zapříčiněn také kalem z čistíren odpadních vod, především Cu a Zn. Po zavedení opatření "Program prevence znečištění", které vyžaduje také revizi "kalové vyhlášky" (směrnice 86/278), lze v budoucnu očekávat výrazné zlepšení. Velmi důležité zjištění, které z grafů vyplývá, je, že koncentrace těžkých kovů v kompostech vyrobených z odděleně sbíraného bioodpadu a odpadu z údržby zeleně se výrazně neliší od koncentrace těžkých kovů v tradičních statkových hnojivech nebo v hnoji samotném.

Dle aktivity v oblasti odděleného sběru bioodpadu lze rozdělit evropské země do čtyř kategorií (obr. 2). V Rakousku, Belgii (konkrétně ve Flandrech) Německu, Švýcarsku, Lucembursku a Nizozemí jsou systémy odděleného sběru bioodpadu plně realizovány. Anaerobní digesce (AD) hraje minoritní úlohu zejména kvůli vysokým specifickým investičním nákladům a také proto, že AD bioodpadů vyžaduje integrované řešení bioodpadů a čištění odpadních vod - což se bohužel objevuje jen velmi zřídka. Očekává se však zvýšení využití AD, především proto, že je zájem o výrobu bioplynu jako obnovitelného zdroje energie (což je podporováno také směrnicí o obnovitelných zdrojích energie).

Druhou kategorii tvoří Dánsko, Švédsko, Itálie, jeden region Španělska (Katalánie) a Norsko. V těchto zemích jsou hlavní rysy systémů plně nastíněny, ale ještě není zajištěna dostatečná kapacita kompostáren a trh s kompostárenskými produkty není plně rozvinut. Například celková kapacita Itálie pro kompostování bioodpadu získaného odděleným sběrem je druhá nejvyšší v Evropě (2,5 mil. tun) hned po Německu. Její kapacita v přepočtu na jednoho obyvatele je však nedostatečná a daleko pokulhává za kapacitou Německa samotného. Holandsko a Rakousko již přesáhlo specifickou kapacitu pro kompostování 100 kg/obyvatel a rok.

Finsko, Francie, Velká Británie a část Belgie (Vlámsko) patří ke třetí kategorii, kde je vše teprve na začátku, systémy jsou již plně navrženy (například ve Velké Británii byla strategie odpadového hospodářství nedávno schválena).

Ve čtvrté kategorii se nachází země, kde není žádná snaha kompostovat bioodpad z odděleného sběru. Taková situace je ve většině regionů Španělska, v Řecku, Irsku a Portugalsku. V těchto zemích můžeme stále nalézt systémy využívající kompostování směsného KO, v některých případech dokonce tyto systémy hrají významnou úlohu (regionální strategie ve Španělsku a Portugalsku).

2. Nástroje na podporu kompostování

Mezi odborníky i politiky je rozšířeno povědomí, že kompostování bude hrát důležitou roli v přicházejících evropských strategiích pro nakládání s odpady a ochranu životního prostředí. Níže jsou popsány nejdůležitější nástroje z úrovně Evropského společenství.

2.1 Směrnice 99/31 o skládkování

Tato směrnice vyžaduje snižování množství biologicky rozložitelných odpadů ukládaných na skládky v následujících letech (o 65% během 15 let). Hlavním cílem této směrnice je snížit tvorbu bioplynu a skládkového plynu na skládkách (skládky jsou největšími producenty skleníkových plynů v oblasti nakládání s odpady) a také zlepšit obecné podmínky, za kterých jsou skládky provozovány.

V některý zemích, silně závislých na skládkování, bude obtížné zodpovědět otázku, jak dosáhnout požadavků této směrnice. Nejrozumnější bude patrně najít rovnováhu mezi recyklací, kompostováním a tepelnou úpravou. Při dosahování této rovnováhy musí být brán zřetel na tyto klíčové body:

1. Hlavní složky biodegradabilní části komunálního odpadu tvoří papír + lepenka a kuchyňské odpady. Obě tyto složky mohou být sbírány odděleně, což přispěje ke snížení celkových nákladů systému (jak bude vysvětleno níže).
2. Oddělený sběr bioodpadu bude pravděpodobně povinný vzhledem k připravované směrnici o bioodpadu (ze druhého návrhu této směrnice to jasně vyplývá).
3. Ve středomoří, (ale také v nových členských zemích EU) je naléhavé zvýšit množství organické hmoty aplikované na zemědělskou půdu. S ohledem na udržení nízkého obsahu těžkých kovů i případných jiných polutantů si toto opatření vyžádá zavedení odděleného sběru.
4. Spalování, které bylo dlouhou dobu klasifikováno jako využití, je v současné době hodnoceno jako likvidace (dle výroku C-458/00 Evropského soudu), tam kde spalováním odpadů nejsou nahrazovány paliva.
5. Po schválení směrnice o spalování a směrnice IPPC je očekáváno zvýšení nákladů na likvidaci zbytkového odpadu v systémech, kde nehraje hlavní roli skládkování (včetně spalování s jinými materiály). To se projevuje v zemích, které tuto směrnici již prakticky implementovaly, což vedlo k zavedení vysokých environmentálních standardů, které jsou těmito směrnicemi vyžadovány.

Všechny výše uvedené body podtrhují úlohu separovaného sběru a kompostování, ačkoli bude vhodné je samozřejmě kombinovat se snahou získat energii z nerecyklovatelných materiálů. Obě tyto snahy nám pomohou zbavit se současné silné závislosti na skládkách.

2.2 Připravované směrnice o biologické úpravě bioodpadů

Především z níže uvedených důvodů připravuje Evropská komise již dva roky směrnici o biologické úpravě biodegradabilních odpadů:

• Najít a vyvážit požadavky k rozhodnutí o snižování množství bioodpadu na skládkách, které je požadováno ve směrnici 99/31/CE.
• Podporovat programy recyklace bioodpadu a také rozvinout kompostování všude po Evropě a překonat paradox, že je vyráběno méně kompostu než je ho teoreticky potřeba (především ve východní Evropě).
• Definovat společné limity a podmínky prodeje kompostárenských produktů v celém evropském regionu.
• V budoucnosti rozvinout produkci vysoce kvalitních hnojiv na bázi kompostů používaných v ekologicky šetrném zemědělství a coby nástroje k zabránění desertifikace v zemích východní Evropy.
• Legislativně pokrýt také procesy obvykle nazývané "mechanicko-biologická úprava" (MBÚ), které začínají být široce používány k úpravě zbytkového odpadu a stanovit jejich roli v integrovaném systému hospodaření s odpady a jasně definovat podmínky pro použití produktů z nich (například při rekultivacích).

Důležitým požadavkem připravované směrnice pro členské státy EU je implementace povinných programů odděleného sběru bioodpadu, které by pokrývali jak velké producenty (obchody s potravinami a zeleninou, bufety), tak jednotlivé domácnosti. To se částečně shoduje s požadavkem komise ve strategii pro udržení půdní kvality: "Připravit do konce roku 2004 směrnici pro komposty a bioodpady (...) s cílem kontrolovat potenciální kontaminaci a zabezpečit používání certifikovaných kompostů." Prokazatelně nejefektivnější nástroj k zajištění kvalitních certifikovaných kompostů je oddělený sběr bioodpadů.

Podle současného návrhu směrnice by měl být oddělený sběr bioodpadů zaveden nejen v malých obcích, ale také ve velkých městech (s možnou výjimkou v intravilánech). Tato opatření mohou být v rozporu s obecně uznávaným pravidlem, že čistota sebraného bioodpadu je mnohem nižší v hustě obydlených oblastech. Po pravdě řečeno, čistota bioodpadu se jeví daleko více závislá na daném systému sběru, nikoli na velikosti města. Je doloženo mnoho případů, kde byl systém sběru bioodpadu úspěšně aplikován také v centrech velkých měst. Například v italském případě jsme nasbírali množství údajů o čistotě bioodpadu (% kompostovatelného odpadu) a porovnali jsme je s velikostí daných měst. Závěrem z tohoto srovnání je, že nebyla nalezena žádná závislost mezi čistotou bioodpadu a velikostí obcí.

To znamená, že čistotu ovlivňují jiné faktory, než počet obyvatel. Jedná se především o typ a způsob sběru. Systémy sběru na prahu se zdají obecně lepší než systémy používající sběrné nádoby u silnice. K podobným závěrům došli také v Katalánsku, kde používají podobné systémy sběru jako v Itálii.

Ze statistického hlediska je korelace mezi čistotou bioodpadu a velikostí obce opravdu velmi malá (R² = 0,0174), což samo osobě potvrzuje nízkou závislost těchto dvou ukazatelů. Hned na první pohled lze z obr. 3 vidět, že byly zaznamenány také výsledky s vysokou čistotou v intravilánu velkých měst, ale stejně tak i oblasti s nízkou čistotou v malých obcích.

2.3 Úloha organické hmoty v půdě jako "úložiště uhlíku"

V posledních letech začal hrát významnou úlohu jiný nástroj k prosazování šetrných systémů, a tím je Kjótský protokol o klimatických změnách.

Biomasa byla dlouho známá jako částečná náhrada za fosilní paliva. Dnes se však otevírá nový, vědecky více vyvážený, pohled k možnost zastavení klimatických změn, kde je kladena výraznější úloha také na organickou hmotu fixovanou v půdě.

Takže velmi silnou motivací k používání organických hnojiv je snaha zachytit organický uhlík v půdě a tak snížit obsah oxidu uhličitého v atmosféře (označováno odborným názvem sequestrace).

Bylo vypočítáno, že půda celé zeměkoule zachytí každým rokem 2 gigatuny uhlíku. Tento údaj lze porovnat s 8 gigatunami antropogenního uhlíku ročně emitovaného do atmosféry. To naznačuje, že půdní organická hmota může hrát dominantní roli ve zmírňování klimatických změn. Názorným příkladem této důležitosti je, že zvýšením obsahu organické hmoty o 0,15% v orné půdě na území Itálie by bylo fixováno stejné množství uhlíku v půdě a půdní biomase jako je vypouštěno ročně do atmosféry používáním fosilních paliv (Sequi, 1998).

Organickými hnojivy (např. kompostem) můžeme nahradit konvenční minerální hnojiva (produkty chemického průmyslu), a tím ušetřit značné množství energie a fosilních zdrojů, které jsou potřebné k jejich produkci. Další potenciální výhodou je, že organická hnojiva zlepšují obdělávatelnost půdy, zvyšují vodní jímavost, snižují výskyt rostlinných patogenů (což vede ke snížení spotřeby pesticidů), snížení půdní eroze. Tyto externality se těžko oceňují, ale mohou vést ke značnému snížení spotřeby energie, což může hrát v budoucnu významnou roli.

Tato fakta jsou stále více přijímána jako stimul pro environmentální politiku. Sdělení o půdní strategii publikované Evropskou komisí zdůrazňuje důležitost sekvestrace uhlíku v půdě. Na druhé straně, později na konferenci o globálních klimatických změnách v Bonnu byla zemědělským půdám přiznána role jímek pro sekvestraci uhlíku a Evropský program o klimatické změně prozkoumal možná opatření pro podporu aplikace kompostů a substrátů.

Je důležité poznamenat, že některé regiony v Itálii již připravili opatření pro farmáře, kteří používají kompost na mělkých půdách. Motivem k těmto opatření je snaha zabránit desertifikaci a zvýšit sekvestraci uhlíku fixovaného v půdě dále také jako podporu odbytu kompostárenských produktů.

3. Trendy a obchodní podmínky kompostárenských produktů

Trh s kompostárenskými produkty vykazuje v Evropě různé trendy. V některých případech je situace velmi rozdílná.

Obecně lze říci, že propracovanost systému a velký obrat kompostárenských produktů nemůžeme očekávat bez efektivního trhu. Propracovaná marketingová strategie a efektivní trh jsou základní předpoklady pro překonání počátečních obav z nedostatečné poptávky zákazníků.

Ve všech státech je dobře rozvinut trh v oblasti hobby a profesionální zahradnictví a krajinářství. Obecně tyto sektory vytváří základ trhu s kompostárenskými produkty a ukazují, kterým směrem by se strategie měly rozvíjet.

Kompost s odpadního dřeva a údržby zeleně, tzv. zelený kompost je kvalitní organické hnojivo zlepšující vlastnosti půdy, které tvoří dobrý obchodní artikl v celé Evropě. Bez větších technologických nároků jej lze vyrábět ve vysoké kvalitě.

Trh s kompostem vyrobeným z bioodpadu (včetně kuchyňského odpadu) ukazuje dvě možné cesty vývoje. Některé kompostárny, ve snaze snížit cenu za zpracování odpadu, minimalizují celý proces kompostování i marketingovou strategii. Takže například prodávají "čerstvý" (málo vyzrálý) kompost k aplikaci na zemědělskou půdu, což v praxi znamená, že kompost zemědělcům poskytují zcela bezplatně a bez snahy na prodeji vydělat. Na druhé straně je mnoho kompostáren, které se snaží zvýšit cenu svých kompostárenských produktů a vyrábí množství různých směsí dle přání zákazníků a požadavků trhu. Spolupracují s výrobci pěstebních substrátů a nebo přímo samy tyto substráty míchají a balí.

1. 60 % kompostů ze zeleně je kompostováno přímo na farmách
2. Remediace znečištěných území

Tabulka 1 znázorňuje podíly jednotlivých kompostárenských produktů na trhu v různých zemích střední Evropy. Pro srovnání je do tabulky zahrnuta také Itálie. Vyplývá z ní, že zahradnictví (profesionální, na zahrádce i v domácnostech) a krajinářství hraje hlavní roli a aplikace v zemědělství netvoří nejvýznamnější podíl na trhu - potenciálně je však samozřejmě největším odbytištěm kompostu. Velký podíl zemědělského trhu kompostu v Německu je způsoben již popsaným trendem výroby čerstvých kompostů. Naopak v Rakousku existence rozptýlených venkovských kompostáren ("Bäuerliche Kompostierung") zvyšuje zájem farmářů využívat kompost na svých polích.

Ve středomoří je silný předpoklad, že by měl být kompost používán především v zemědělství. Všeobecné mínění manažerů kompostáren a vědeckých pracovníků předpokládá, že v budoucnu musí být rozvinuto používání kompostu v rostlinné výrobě současně s využitím jako hrnkový substrát apod. To by mělo vyvolat zvýšení produkce kompostárenských výrobků.

Nutno poznamenat, že specifické klimatické podmínky a způsob pěstování rostlin ve středomoří vyžadují obecně vysoké dávky organické hmoty. Teplé a suché klima a také vysoká spotřeba humusu (zahradnictví, pěstování ovoce) způsobuje, že je půda doslova hladová po organické hmotě. K tomu zvýšená aplikace minerálních hnojiv celou situaci jenom zhoršují. Půda na rozsáhlých plošinách na severu Evropy obsahuje v průměru méně než 1,5% organické hmoty. Během nedávné konference v Dakaru zaznívalo mnoho varovných hlasů o zvyšující se desertifikaci v tomto regionu.

Tato tabulka je dobrý nástroj k podpoře výroby materiálu z kompostů. Organizace Many Farmers doporučuje kompost jako hnojivo, které přispěje k rozvoji středomořského zemědělství, neboť skvěle vyhovuje tamním plodinám (zahradnictví a ovocnářství) i klimatu.

Velkou překážku neustále tvoří to, že není vhodné vybavení na mechanické rozmetání kompostu, protože starší stroje jsou optimalizovány pro jiné materiály (s rozdílnou vlhkostí, velikostí částic a konzistencí), především pro hnůj nebo minerální hnojiva.

Ze strategického hlediska existuje velké povědomí některých centrálních institucí o důležitosti obnovení obsahu organické hmoty v půdě. Například ANPA (Italská agentura ochrany přírody) se zavázala podporovat Národní plán pro návrat organické hmoty do půdy, v němž celková potřeba vypočtená programem pro obnovu úrodnosti, musí být pokryta prostřednictvím organických hnojiv, mezi nimiž by kompostované produkty měly hrát klíčovou úlohu.

Proto stále více regionálních institucí zavádí opatření a programy finančních dotací k podpoře používání kompostu jako organického hnojiva. Většinou se jedná o tato opatření:

• Finanční podpora farmářů určitou částkou vztaženou k jednotce plochy, na kterou je kompost aplikován.
• Ve výběrových řízeních na péči o veřejné prostranství upřednostňovat projekty, kde budou použity produkty s kompostem.
• Finanční podpora pro náhradu starého rozmetadla hnojiv za nové splňující mechanické požadavky na aplikaci kompostů.

Klíčovou složkou obecné strategie uplatnění kompostu je zemědělství, proto by měla být v blízké budoucnosti zvýšena podpora vedoucí k používání kompostu v této oblasti. Především proto, aby byl zvýšen podíl organické hmoty z bioodpadů v půdě. Velikost potencionálního uplatnění je dost velká na to, aby odůvodnila tuto snahu. Jak je vidět z tabulky 2, i kdyby bylo do systému sběru bioodpadů zahrnuto 100% populace, je stále potencionální poptávka několikanásobně větší než potencionální produkce.

3.1 Doporučení: systém kontroly kvality

Velké množství strategií k rozvoji recyklace bioodpadu kompostováním je ve střední Evropě zaměřeno na vytvoření stabilního trhu. Ten zajišťuje odbytiště pro finální produkty.

* Způsob výpočtu:

• sběr bioodpadu: 100 kg/obyvatel a rok
• ztráty během zpracování
• obsah sušiny
• dávka: 10 tun/ha (v sušině)

Systém kontroly kvality (QAS) pro kompostárenské produkty již hraje dlouhou dobu důležitou úlohu v zemích střední Evropy (Barth, 2000). QAS zabezpečuje kvalitu finálních výrobků i jednotlivých kroků při jeho výrobě. Tím je zabezpečená srovnatelná kvalita kompostárenských výrobků různých výrobců.

Z tabulky 3 jasně vyplývá, že QAS hraje centrální úlohu právě v těch zemích, kde je kompostování nejvíce rozvinuto, tedy v Rakousku, Německu, Dánsku, Nizozemí a Belgii. Tyto země zavedli rozsáhlý systém kontroly kvality pro kompostárny, který již v roce 1998 zahrnoval 400 kompostáren.

Vytvoření stabilního a spolehlivého trhu pro komposty a substráty vyžaduje standardy kvality produktu a standardizované určování kvality, aby mohla být dosažena důvěra zákazníků a zajištěny správné podmínky řízení kompostáren, což mimo jiné napomáhá ke zlepšení vztahů s místními obyvateli.

Testování kompostů systémem QAS je zásadní krok při rozvíjení strategie na jeho podporu především z těchto důvodů:

• Zabezpečení kvality je dobrý nástroj v reklamě, k vytváření dobrého veřejného mínění, a dobrý argument pro zvýšení důvěry veřejnosti v tyto výrobky.
• Značky kvality dovolují prodávat "značkové kvalitní komposty" a vytváří pozitivní image v této oblasti.
• Průběžná kontrola kvality během kompostování zajišťuje produkt s garantovanou kvalitou.
• Zavedení standardních analytických metod umožňuje objektivní zajištění kvality na celonárodní úrovni.
• Výsledky testů jsou důležitým základem při deklarování kvality produktů a mohou být použity při doporučování produktů, což je velmi silný obchodní nástroj.

Hlavní účel tohoto systému je definovat kvalitu, která zvyšuje prodejnost a obchodovatelnost kompostárenských produktů.

Samozřejmě, že kompost se známkou kvality se nezačne okamžitě sám od sebe prodávat, jsou k tomu nutné další marketingové aktivity. Nicméně zavedení QAS se ukazuje jako klíčový krok pro kompostárny, protože produkty se značkou kvality přitáhnou mnohem větší pozornost trhu. Aby mohly kompostárny obstát před dovozci rašeliny a výrobci materiálů z borky musí zvýšit úsilí v marketingových aktivitách.

Rozvoj QAS ve střední Evropě přiměje také ostatní státy ke zvýšení úsilí v této oblasti. Stále více států zvažuje zavedení systémů kontroly kvality v celé Evropě. Často hraje v tomto směru důležitou úlohu přímo vláda, jak tomu bylo například ve Švédsku, jindy ale vychází iniciativa přímo od kompostárenských asociací (Anglie a Itálie).

4. Možnosti optimalizace procesu a snížení nákladů

Mezi Evropskými manažery kompostáren panuje představa, že oddělený sběr bioodpadu sice zvýší míru recyklace, ale na druhou stranu nesrovnatelně zvýší náklady ve srovnání se sběrem směsného KO. Provozovatelé si také myslí, že zavedení sběru bioodpadu povede ke zvýšení celkových nákladů na svoz odpadů.

Je tedy dobré vyčíslit náklady některých systémů odděleného sběru, které jsou prováděny různě po Evropě. Většina takovýchto studií vyčíslovala náklady na kilogram nebo na tunu odpadů.

To však nevystihuje správně celkové náklady, protože čím více odpadů je svezeno, tím nižší jsou náklady na kilogram (respektive tunu). To nabourává celkový obraz integrovaného systému hospodaření s odpady, protože nevystihuje správně důležité výstupy jakými jsou:

• Snížení celkové produkce odpadů jako důsledek politiky minimalizace odpadu.
• Snížení množství především průmyslových odpadů, které se dostává do systému komunálních odpadů díky nahrazení velkoobjemových nádob nádobami a pytli s malým objemem.
• Pozitivní efekt programů propagace domácího kompostování ke snižování celkového množství odpadů.

Ohodnocení jednotkového množství odpadního toku nedovoluje zhodnotit výhody, které plynou ze sběru ostatních materiálů vycházejících z integrace jednotlivých operací. Například sběr kuchyňských odpadů, který si vyžádá relativně vysoké náklady, dovolí zásadní změnu: snížení frekvence svozu zbytkového odpadu.

Musí být zdůrazněno, že celkové náklady systému (sběr a doprava), které obecní úřady platí, netvoří náklady na každý kilogram odpadu, ale náklady na jednotlivé pracovníky, provoz a nákup vozidel, dále ji ovlivňuje frekvence sběru a počet míst, kde se odpad sbírá. Z toho důvodu je nespravedlivé hodnotit náklady těchto služeb na jednotku hmotnosti. Spíše by tyto náklady měly být vztaženy na jednoho obyvatele. Proto jsme své studie k optimalizaci nákladů zaměřili na náklady za obyvatele. Aby bylo dosaženo nezkresleného odhadu, tak jsou porovnávány náklady různých systémů sběru provozovaných v homogenních oblastech, se stejnými klimatickými podmínkami, typy zástavby, sociální skladbou, apod.

Například z údajů pocházejících z regionu Venezia v oblasti kolem Benátek (obr. 4) je jasně patrné, že oddělený sběr bioodpadu od domovních dveří nemusí nutně přinést žádné zvýšení celkových nákladů. V některý případech jsou dokonce náklady menší než v regionech kde jsou používány tradiční způsoby sběru (bez sběru kuchyňských odpadů) nebo v regionech, kde je kuchyňský odpad sbírán do sběrných nádob u silnice - donáškový způsob.

K pochopení výsledků této studie musíme zdůraznit, že když je sběr bioodpadu jednoduše přidán k zavedenému systémy beze změn, celkové náklady se pak samozřejmě zvýší. To se stává při zavádění sběru kuchyňského odpadu donáškovým způsobem. Nestane se to však, když je sběr kuchyňského odpadu integrován do celkového systému, přesněji, když je zaveden sběr na prahu i když to přináší zvýšení počtu sběrných míst.

Trik spočívá v tom, že zavedení intenzivního systému sběru kuchyňských odpadů musí být pohodlný pro domácnosti a musí mít vysokou výtěžnost. To výrazně sníží množství kuchyňského odpadu ve zbytkovém odpadu, který tedy může být sbírán méně častěji (především proto, že se nevytváří zápach). Kuchyňský odpad je velmi kompaktní a hutný, takže k jeho svozu nejsou potřeba sběrné vozy se stlačováním, ale postačí levnější otevřené nákladní automobily. To je možné jen za předpokladu, že je bioodpad tvořen opravdu pouze kuchyňským odpadem a nikoli odpadem ze zahrad (kterého může být velké množství, zejména v zástavbě rodinných domů se zahradami). Tomu lze zabránit používáním malých sběrných kbelíků (10 - 20 litrů). Zahradní odpad je pak sbírán ve sběrných dvorech nebo je několikrát do roka svážen od prahu.

Tabulka 4 rekapituluje nejdůležitější nástroje a systémová opatření k integraci odděleného sběru kuchyňských odpadů

4.1 Možnosti optimalizace způsobu sběru

Z prezentovaných dat je patrné, že hlavní chyba při zavádění schémat odděleného sběru je postupné přidávání dalších druhů odpadů. To znamená, že nové schéma sběru je zavedeno jako nástavba systému sběru směsného odpadu takže nedovoluje zavedení opravdu šetrného nového schématu. Velmi výhodné je, když se integruje nové schéma sběru do stávajícího systému například změnou frekvence sběru zbytkového odpadu a zavedení intenzivního a pohodlného sběru bioodpadu. Zavádění takovéhoto systému v praxi znamená vzít v úvahu specifické podmínky daného místa. Například je nutné očekávat zvýšenou produkci zahradních odpadů v lokalitách s relativně nízkou hustotou obyvatelstva.

Musíme si pamatovat, že snížení frekvence svozu zbytkového odpadu může začít, až když je velká část bioodpadu zachycena, aby se snížila fermentovatelnost zbytkového odpadu. Z tohoto pohledu je vhodné použít efektivních pohodlných systémů sběru bioodpadu jakými je sběr od domovního prahu a používání vodotěsných biodegradabilních sáčků. To je také důvod, proč je zdánlivě nákladnější intenzivní systém sběru s daleko více sběrnými místy ve skutečnosti méně nákladný než systémy využívající donáškového způsobu. Celkově nižších nákladů je dosaženo právě výrazným snížením nákladů na sběr zbytkového odpadu.

Systém sběru kuchyňského odpadu od domovního prahu dovoluje obcím dosahovat daleko vyšší míry recyklace (až 60% ve městech s 10 000 obyvateli, 50% ve městě Monza, které má 120 000 obyvatel) a také mnohem lepší kvality vytříděných složek.

Další nástroj k optimalizaci schémat je používání vhodných automobilů ke sběru kuchyňských odpadu, protože tyto odpady mají vysokou hustotu pokud nejsou smíchány s odpady ze zahrad. Jedním z nejdůležitějších výstupů z provedených studií je, že čím flexibilnější a heterogennější je vozový park sběrných vozidel, tím lépe se oddělený sběr bioodpadu zavádí. Toto zjištění jde proti některým tendencím, které je možné vidět v Evropě, kdy se investují vysoké částky do nákupu vozidel se stlačováním a bočním nakládáním sběrných nádob. Takto jednostrannými investicemi je snižována flexibilita systému sběru odpadů.

5. Poslední krok: biologická úprava před uložením na skládky

Již několik let se studie, které zkoumají vedlejší účinky skládkování na životní prostředí, zaměřují na možnost maximálně snížit fermentovatelnost skládkovaného odpadu. Když probíhají fermentační procesy v anaerobním prostředí, dochází ke vzniku bioplynu, zvyšuje se "chemická síla" výluhů a vznikají pohyby tělesa skládky. To znamená z dlouhodobého hlediska ohrožení ovzduší a podzemní vody a nebo přinejmenším komplikace při rekultivaci. V každém případě je to důležité téma pro vlastníky půdy a pro obyvatele žijící kolem skládky.

Nabízí se dvě možná řešení, jak snížit fermentovatelnost. Tyto metody mohou být kombinovány: První je oddělený sběr fermentovatelných kuchyňských odpadů, které budou později formou kompostování (nebo anaerobní digesce) převedeny na hodnotné produkty a druhým řešením je předúprava (biologická nebo tepelná), která v podstatě spočívá v degradaci spalitelných látek.

Oddělený sběr obalů a jiných suchých materiálů způsobuje (jako vedlejší efekt) zvýšení koncentrace fermentovatelných materiálů ve zbytkovém odpadu, pokud ovšem nejsou kuchyňské odpady efektivně zachyceny (to může být nazváno jako "efekt koncentrace fermentovatelných odpadů"). Například v Nizozemí a Německu je ve zbytkovém odpadu zaznamenáno 40 - 50% fermentovatelných odpadů (Wiemer, Kern, 1995; Baden Baden Amt für Umweltschutz, 1996). I v propracovaných Italských systémech je zaznamenáno 10 - 20 % odpadů z jídla ve zbytkovém odpadu.

Obecně lze říci, že oddělený sběr a biolobická předúprava musí být zkombinovány k dosažení udržitelného hospodaření na skládkách. Jak by měla být předúprava zajištěna? Nejprve se musíme zaměřit na metody, jak změřit stabilitu (to znamená ztrátu fermentability) odpadu, který bude skládkován. Z tohoto důvodu byly již v minulosti vypracovány standardizované metody.

První pozoruhodný pokus ke stanovení stability byl zaznamenán v Německu v publikaci T.A.Si. (Technische Anleitungen - Siedlungsabfall, Technický průvodce ke komunálnímu odpadu), který požadoval limit 5% spalitelných látek pro materiál, který má být uložen na skládku. Splnění tohoto limitu předpokládalo tepelnou úpravu odpadů. Je to udržitelné řešení?

Existuje několik vědeckých prací, které se zaměřují na základní smysl biologické předúpravy - tzv. "studené" předúpravy - snížení fermentovatelnosti (Leikam, Stegmann, 1997). To odkazuje na přístup z pohledu produkce bioplynu a také z pohledu chemické "síly" výluhu, který má za cíl dosáhnout, dostatečnou dobu trvání biologického procesu a jeho správné vedení, tak aby byla dosažena dostatečná mikrobiální aktivita.

Proto bylo v Německu navrhnuto jiné opatření (Ablagerungsverordnung, leden, 2001), které dovolovalo biologickou úpravu a bylo ekvivalentní - ("gleichwertig") metoda T.A.Si. Zbytková fermentovatelnost je posuzována respirometricky metodou AT4, jejíž stanovení trvá 4 dny a dále na produkci bioplynu.

Je důležité podotknout, že když akceptujeme testovací metodu založenou na obsahu spalitelných látek, která může být splněna pouze spalováním, musíme také přijmout značně neflexibilní systém odpadového hospodářství, zejména když systém teprve zavádíme. Spalování, zejména když se jedná o nejlepší dostupnou technologii (BAT) s využíváním energie, by mělo být vnímáno jako přijatelný článek cyklu hospodaření s odpady, avšak pokud by bylo přijato jako standard, tak bychom ztratili hlavní cestu pro růst recyklace. Je známé, že spalovna potřebuje konstantní příjem odpadu, když ji postavíme před plným rozvinutím recyklace, jistě to zabrání dalšímu zvyšování odděleného sběru a míry materiálové recyklace, především tehdy, když je ještě na nízké úrovni. V budoucnu je očekáván jejich rozvoj a to především v zemích středovýchodní Evropy

Naproti tomu linky biologické úpravy jsou vhodné pro další rozvoj, protože mohou být plynule převedeny na kompostárny. To může být dokonce značně progresivní - přesně podle zvyšování odděleného sběru mohou být moduly upravující zbytkový odpad (reaktory, kompostovací kupy, boxy apod.) biologické úpravy převáděny na kompostárny, přetvářející bioodpad na kvalitní kompost.

Především musíme říci, že biologická úprava je daleko vhodnějším řešením v řídce osídlených oblastech s nižší produkcí KO, kde není potřebná velká kapacita a vysoká efektivnost dosahovaná spalováním, protože by značně narůstaly náklady na transport odpadu.

Později byly vyvinuty další metody na ohodnocení fermentovatelnosti, které lépe vystihují pozitivní efekty biologické úpravy předcházející skládkování. Obecně jsou mnohem efektivnější než prosté stanovování obsahu spalitelných látek a lépe odráží environmentální negativa skládkovaných odpadů.

Většina metod se zaměřuje na:

• respirační aktivitu (např. "respirační index"),
• produkci bioplynu (např. "Gär-test"),
• chemické vlastnosti výluhů (CHSK, BSK/CHSK, apod.).

Návrhy nových opatření, které se v Itálii chystají, určují limitní hodnotu RI (respirační index) a obsah biodegradabilních spalitelných látek, který musí být dosažen. Pokud budeme hodnotit pouze obsah biodegradabilních spalitelných látek vyhneme se tak jakýmkoliv interferencím s nebiodegradabilními či obtížně degradabilními organickými látkami (plasty, dřevo). Takovýto přístup je daleko spolehlivější než měření založené na obsahu spalitelných látek a pravdivěji vystihuje postranní efekty skládkování.

Jak již bylo uvedeno výše, také německý model Ablagerungsverordnung je založen na podobném přístupu. Používá respirometrické testy a produkci bioplynu jako testovací metody všude tam, kde je používána technologie mechanicko - biologické úpravy (MBÚ) místo spalování.

Je důležité zdůraznit, že také návrh směrnice o kompostování a biologické úpravy bioodpadů obsahuje respirometrické metody (IR a AT4). Návrh této směrnice jasně říká, že materiály, které prošly MBÚ a dosáhly limitní hodnoty již nejsou považovány za biodegradabilní a tak mohou být skládkovány bez ohrožení dosažení cílů skládkové směrnice (z dlouhodobého hlediska redukovat biodegradabilní odpady na skládkách o 65%).

5.1 Trendy v kompostování směsného komunálního odpadu a biologická úprava.

Biologická úprava zbytkového odpadu se rychle rozvíjí v mnoha zemích. Směrnice o skládkování (Ablagerungsverordnung), která byla přijata v Německu, je nyní rozvíjena v praxi. Již několik zařízení je v provozu, jiné se teprve staví, aby plně zabezpečily předúpravu zbytkového odpadu. Podobná situace je zaznamenána také v Rakousku. Stále častěji se ve střední Evropě setkáváme se suchou stabilizací zbytkového odpadu, která zajišťuje zvýšení kalorické hodnoty paliva RDF. Takovéto metody jsou často nazývány "Trockenstabilat Verfahrung" (produkce stabilního suchého materiálu, biologické vysoušení).

V Itálii vstoupilo 31. prosince 2002 v platnost nařízení 22/97, které žádá předúpravu odpadu před uložením na skládky. V minulosti bylo mnoho kompostáren, které zpracovávaly směsný KO, zaměřeno na produkci kompostu pro zemědělské použití. Zhruba 30 takovýchto zařízení bylo v současné době zaevidováno (ANPA, 1999). V roce 1997 dosáhla celková kapacita pro zpracování směsného a zbytkového KO zhruba 1 650 000 tun za rok. Ve srovnání s rokem 1995, kdy bylo v provozu 65 kompostáren na směsný KO (s celkovou kapacitou 3 000 000 tun ročně) je v současné době v provozu pouze 23 s kapacitou 850 000 tun ročně, 16 zavřeno a 25 je opravováno nebo rekonstruováno (Merzagora, Ferrari, 1996). Mnoho takovýchto zařízení bylo v minulosti uzavřeno a některé z nich nebyly dokonce nikdy dokončeny. To se stalo z těchto důvodů:

• špatné řešení z pohledu ochrany životního prostředí (bez řešení zápachu),
• špatně navržený proces (produkující nezralý kompost) a nebo nejčastěji
• produkty nevhodné pro konečné uživatele, například zemědělci jen velmi zřídka důvěřují kompostu ze směsného komunálního odpadu, až na několik výjimek, kdy bylo nutné zvýšit obsah organické hmoty v půdě ke zvýšení úrodnosti.

Strategie se v poslední době trochu změnila, stále více starých kompostáren bylo zcela a nebo částečně převedeno na zařízení vyrábějící kvalitní kompost a /nebo na zařízení pro biologickou úpravu zbytkového odpadu. Stejně tak byly otevřeny nové, například linka biologické úpravy v Miláně může být považována za největší na světě - s celkovou kapacitou 2 000 tun zbytkového odpadu denně.

V současné době je pomocí biologické úpravy dosahováno různých cílů:

• stabilizace před uložením na skládky,
• zvýšení kalorické hodnoty zbytkového odpadu před tepelným zhodnocením, tzv. suchou stabilizací,
• k použití na vylepšení půd ("šedý kompost" nebo "stabilizovaná organická hmota") k rekultivaci skládek, k použití v krajinářství, k rekultivacím dolů, k rehabilitaci průmyslových oblastí nebo k tvorbě protihlukových valů.

Některé regiony či provincie vydaly nařízení nebo technické regulace, aby dovolily používání kompostů ze směsného odpadu k rekultivačním účelům (Favoino, 1998). Jejich principy budou uplatněny pravděpodobně také v národním měřítku. Tyto opatření předpokládají jednorázovou aplikaci ("una tantum", pouze jednou) kdy je jednorázově aplikována velká dávka k podpoře biologické aktivity povrchové vrstvy půdy například u starých dolů, při zpevňování svahů nebo při konstrukci protihlukových barier. Tyto regulace omezují především:

• dávky těžkých kovů,
• dávky dusíku.

Dávky musí být počítány především k dodržení maximálně možné koncentrace PTE (pravděpodobný toxický ekvivalent) v půdě a jako prevence před únikem dusíku do spodních vod.

6. Literatura

• Amlinger, F. "Composting in Europe - where do we go?"; Proc. International Forum on Recycling, Madrid, Nov. 2000
• ANPA - National Environmental Protection Agency "Secondo rapporto sui rifiuti urbani e sugli imballaggi e rifiuti di imballaggio"; Rome, 1999
• Azienda Municipale di Igiene Ambientale di Torino: "Analisi merceologiche dei rifiuti organici: 11-15 Ottobre 1999"; Torino 1999
• Baden Baden Amt für umweltschutz: "Versuchsergebnisse Restmuellaufbereitung", personal communication, 1996
• Barth, J. "European Compost Production - Sources, Quantities, Qualities and Use in Selected Countries", Proc. Conference on Composting at SEP-Pollution, Padua April 2000
• Barth, J: in Proc. of the Conference "Compost 2000 Down Under", Melbourne, Nov. 2000
• Bigliardi, P.: "Frazione umida compostabile da utenze domestiche. Esperienze e prospettive". Proc. RICICLA '98, Maggioli Editore, Rimini, Italy 1998
• Bisaglia, C.; Centemero, M. (1998). Le macchine del futuro. ACER, 5/98, pp. 68-71
• Consorzio Provinciale della Brianza Milanese: "Rapporto sulla gestione dei rifiuti urbani ed assimilati: Anno 1997", Seregno 1998
• Cortellini, L.; Favoino, E.: "Composting and biological treatment in Southern European Countries: an overview"; Proc. International Conference "Soil and Biowaste in the South of Europe", Rome 2001
• Favoino E. "Trattamenti biologici e ripristino ambientale: il punto di vista tecnico"; Proc. SEP-Pollution 1998, Padova, 1998
• Favoino E.: "Composting in Italy: the use of biodegradable bags to optimise source separation". Proc. of the Biodegradable Plastics 99 Conference, Frankfurt a/M, Germany, April 1999. A. Beevers (Ed.) European Plastic News, Croydon, UK
• Favoino, E.: "The development of composting in Italy: programs for source separation, features and trends of quality composting and biological treatment of restwaste" Proc. Jornadas Sobre Compostaje, La Rioja, October 2000
• Favoino, E.; Giro, F:"An assessment of effective, optimised schemes for source separation of organic waste in Mediterranean Districts" Proc. International Conference "Soil and Biowaste in the South of Europe", Rome 2001
• Favoino, E.; "Composting, an Italian experience"; proc. Conference "Hitting the targets", Harlow 2001
• Giró, F. :"The state of the art and forecast developments of composting in Catalunya in the framework of the Spanish situation". Proc. Ricicla 2000. 2nd National Conference on Composting. Rimini, November 2000.
• Lal, R.: "Soil conservation and restoration to sequester carbon and mitigate the greenhouse effect". III International Congress European Society for Soil Conservation, Valencia 2000
• Lazzari, L.:"La raccolta differenziata della frazione organica: il progetto FORSU"; Consorzio Azienda Intercomunale "Treviso 3" 1998
• Legambiente (environmentalist NGO): "Comuni Ricicloni 1997. Standings of the National Award to highest municipal recycling rates", Rome, 1998
• Merzagora, W.; Ferrari, S.P. "Impianti di trattamento dei rifiuti solidi urbani ed assimilabili; indagine 1995" Assoambiente, Milan, 1996
• Provincia di Lecco: "Rapporto sulla produzione di rifiuti solidi urbani e sull'andamento della raccolta differenziata", Lecco, 1997
• Provincia di Milano: "Analisi merceologiche delle frazioni umida e secca in Provincia di Milano". In: "Il quaderno: Gestione Rifiuti Solidi Urbani 1998; Indirizzi Programmatici e Azioni di Approfondimento", Milan, 1998
• Provincia di Milano: "Produzione, smaltimento, raccolte differenziate anni 1996/97", Milan, 1998
• Sequi  P.: at the Compost Symposium, Vienna, 29-30 October 1998
• Wiemer K., Kern M.: "Mechanical-biological treatment of residual waste based on the dry stabilate method". In Abfall-Wirtschaft: Neues aus Forschung und Praxis, Witzenhausen, Germany, 1995

 

Překlad: Jan Habart

Obr. 2: Rozvoj odděleného sběru bioodpadů a kompostování v Evropě (Barth, převzato)
Obr. 3: Čistota sebraného bioodpadu versus velikost obce
Obr. 4: Srovnání nákladů různých systémů oddělené sběru bioodpadu v regionu Verona v provincii VE4

Tweet

Regulace teploty plynových motorů

Bioplynová stanice s kogeneračními jednotkami TEDOM

Olej pro plynové motory – klíčová volba pro kogenerační jednotky

Kam směřuje české odpadové hospodářství z pohledu prevence jejich vzniku?

Jak získat udržitelnou biomasu