Využití biologicky rozložitelných složek komunálních odpadů jako vstupní suroviny kofermentační stanice

(Výtah z diplomové práce na téma "Využití organické složky komunálního odpadu jako vstupní suroviny kofermentační stanice včetně využití rostlin k dočištění odpadních vod").

Jeden z prioritních úkolů, který čeká odpadové hospodáře České republiky v nedaleké budoucnosti je snižování množství biologicky odbouratelných odpadů ukládaných na skládky. Biologicky rozložitelné odpady se totiž na skládkách rozkládají, a jelikož se tak děje v anaerobních podmínkách, tak vznikající skládkový plyn obsahuje vysoký podíl metanu, který ke skleníkovému efektu přispívá 21 násobně více než hlavní skleníkový plyn oxid uhličitý, který vzniká při rozkladu aerobním. Dá se tedy shrnout, že cílem zákonodárců je snížit množství biologickým rozkladem uvolnitelného uhlíku ukládaného na skládky a tento materiál z části přeměnit na oxid uhličitý a z části vrátit zpět do půdy - nejlépe ve formě stabilního humusu, který je zárukou, že uhlík zůstane dlouhodobě uložen v půdě a nebude přispívat ke skleníkovému efektu.

Cílem mé práce bylo navrhnout možnost sběru biologicky rozložitelných odpadů, vznikajících v obci Bílovec a to od občanů, podnikatelských subjektů a při údržbě obce a jejich následné začlenění do technologie kofermentační stanice. Současně s tím se předmětná práce zabývala popisem technologie kofermentační stanice (což je mimo rozsah tohoto článku) a poukazuje na to, jak je výhodné, když se podaří skloubit technologické a kapacitní možnosti regionu s potřebami likvidace odpadů.

Záměrně v ní nebylo poukazováno na výhody kofermentace před jinými technologiemi, jimiž se dá rovněž využít biologicky rozložitelné složky odpadů (např. kompostování, spalování,...), neboť hlavní důraz je kladen na specifické podmínky regionu a účelnost zvolené technologie.

Biologicky rozložitelné odpady jsou objemově a hmotnostně významnou skupinou odpadů, která, jak již bylo uvedeno, v případě uložení na skládky ohrožuje složky životního prostředí skleníkovými plyny a škodlivými průsaky. Směrnice Evropské unie 99/31/EC o skládkování odpadů proto ukládá členským státům povinnost, aby nejpozději v r. 2006 bylo množství biologicky rozložitelných odpadů ukládaných na skládky sníženo na 75% množství uloženého na skládky v referenčním roce 1995 a v dalších letech pak ještě méně (v r. 2009 na 50% a v r. 2016 na 35%). Přestože Česká republika může ve splnění těchto limitů využít čtyřletý odklad, nevyhne se v budoucnu stále většímu problému, jak s těmito odpady naložit.

V současné době není v ČR dostupný návod ani jednoznačné doporučení, jakým způsobem vyseparovat biologicky rozložitelné složky z komunálního odpadu. Pro pochopení toho, o jak složitou problematiku se jedná, použijeme definici komunálního odpad ze zákona o odpadech "Komunálním odpadem je veškerý odpad vznikající na území obce při činnosti fyzických osob, s výjimkou odpadů vznikajících u právnických osob nebo fyzických osob oprávněných k podnikání" a současně s tím si uvědomíme, že veškeré povinnosti, vyplývající z jednotlivých ustanovení zákona o odpadech, jsou koncipována tak, že se prakticky nevztahují na fyzické osoby, ale pouze na původce odpadů, což je v případě komunálního odpadu obec, nikoliv konkrétní občan. Pro názornost použijeme opět definici ze zákona o odpadech "Pro komunální odpady vznikající na území obce, které mají původ v činnosti fyzických osob, na něž se nevztahují povinnosti původce, se za původce odpadů považuje obec. Obec se stává původcem komunálních odpadů v okamžiku, kdy fyzická osoba odpady odloží na místě k tomu určeném; obec se současně stane vlastníkem těchto odpadů". Současně sice platí určité povinnosti, které se ze zákona o odpadech vztahují i na občany "Fyzické osoby jsou povinny odkládat komunální odpad na místech k tomu určených a ode dne, kdy tak obec stanoví obecně závaznou vyhláškou, komunální odpad odděleně shromažďovat, třídit a předávat k využití a odstraňování podle systému stanoveného obcí", ale v současné době legislativa, až do roku 2010 umožňuje ukládat biologicky rozložitelné složky z komunálního odpadu na skládky prakticky bez omezení a navíc za podmínek, které jsou pro obce i provozovatele skládek maximálně výhodné.

Z výše uvedeného vyplývá, že chceme-li úspěšně začít separovat biologicky rozložitelné složky z komunálního odpadu, musíme splnit několik zásadních podmínek:

• finanční úspora - na separaci se musí vydělat. Veškerý zisk z "prodeje" vyseparovaných složek se musí zpětně vložit do systému shromažďování, sběru, přepravy, třídění, využívání a odstraňování komunálních odpadů,
• organizační jednoduchost pro občany - systém separace nesmí zatěžovat občany nad rámec toho, na co jsou zvyklí,
• aktivní informační politika - zde je třeba si uvědomit, že jestliže se občan do systému separace zapojí, musí být průběžně informován o tom, že systém funguje a kolik peněz z něj město získalo,
• legislativní podpora - nejideálnější je, stanovit povinnost separovat biologicky rozložitelné složky formou obecně závazné vyhlášky,
• osvěta - v neposlední řadě je jedním z výrazných předpokladu úspěchu zapojení dětí, mládeže a různých zájmových skupin formou osvětových akcí, pořádaných buďto formou výuky ve školách nebo formou přednášek,
• zapojení neziskových ekologických sdružení - opět se jedná o různé formy přednášek a besed, pořádaných ekologickými sdruženími, jejichž efekt mnohdy bývá vyšší, neboť se jedná o tzv. cizí autoritu.

Pro základní návrh opatření, nutných k oddělenému sběru biologicky rozložitelné složky komunálního odpadu z jednotlivých domácností v obci Bílovec poslouží následující tabulka.

Počet obyvatel / počet rodin	Počet bytů	Počet RD (BJ*)
7.662 / 2.533	963	1.267

* - BJ = bytových jednotek

Po prostudování všech dostupných pramenů, zabývajících se separaci biologicky rozložitelné složky komunálního odpadu v zemích EU, a v souladu s již uvedenými doporučeními se jako nejideálnější varianta ukazuje takové řešení, které vyžaduje nejméně pracovních fází a minimalizuje počet operací, které je nutno s odpadem provádět. Proto byla zvolena varianta třídění přímo u zdroje, to znamená přímo v domácnostech s následným odnosem do speciálně vyčleněných nádob.

Samotný proces bude rozdělen do několika fází:

1. separace kuchyňských zbytků v domácnostech,
2. separace rostlinných zbytků ze soukromých zahrádek,
3. oddělený sběr kuchyňských a rostlinných zbytků na ulici.

Ad. 1. K separaci kuchyňských zbytků v jednotlivých domácnostech budou, na základě individuálních požadavků občanů požity tři typy odpadkových nádob, kdy si každá domácnost, popřípadě jednotlivec sám určí, zda chce jeden vícekomorovou odpadní nádobu, či zda jim více vyhovuje více odpadkových nádob. Pro potřeby výpočtu, provedených v následujícím textu budou všechny typy rozděleny mezi občany rovnoměrně. Vhodné typy nádob jsou znázorněny na obr. 1-4.

Obr. 1: Sběrná nádoba, typ 5020, vložka 5021		Obr. 2: Sběrné nádoby, typy 5046 a 5045
Obr. 3: Stavebnicový systém Domino, typ 5100		Obr. 4: Stavebnicový systém Domino, typ 5100

Nedílnou součástí těchto nádob budou, zejména z hygienických důvodů, biologicky odbouratelné sáčky, které budou použity do těch částí odpadkových nádob, v nich se budou shromažďovat zbytky potravin. Podstatnou výhodou těchto materiálu je skutečnost, že použité sáčky a pytle není nutno již dále separovat, ale budou zapojeny do vlastního rozkladného procesu. Průběh rozkladného procesu je znázorněn na obrázku 5.

Ad. 2. K separaci rostlinných zbytků ze soukromých zahrádek budou použity nádoby zobrazené na obr. 6-7.

Tyto nádoby budou rovněž vybaveny biologicky odbouratelnými pytli.

Obr. 6: Plastová nádoba typ 4 objem 120 l.

Obr. 7: Úprava pro vložení pytle - rámeček typ 57

Ad. 3. K oddělenému sběru kuchyňských a rostlinných zbytků na ulici budou použity nádoby zobrazené na obr. 8.

Tyto nádoby budou použity v lokalitách s tzv. sídlištní zástavbou. V lokalitách s rodinnými domky budou k uličnímu sběru použity nádoby zobrazeny na obr. 6.

Výrobcem všech nádob je firma MEVATEC s.r.o. Výrobcem biologicky odbouratelných pytlů a sáčku je firma HBABio, spol. s r.o., pro potřeby následujících výpočtů uvádím cenovou tabulku.

Typ	Název	Objem (l)	Cena (Kč)
5020	Nášl.koš-Patty sorty	50	499,-
5021	Vložka nášl.koše	25	179,-
5045	Koš s klapkou-Patty normal	25	290,-
5046	Koš s klapkou-Patty normal	50	390,-
5100	Oválný koš Domino	25	290,-
5101	Vložka koše oválná	3	170,-
5102	Vložka koše hranatá	2	120,-
4	Plastová nádoba	120	915,-
57	Rámeček 120	-	70,-
14	Plastový kontejner	1100	7.500,-
KS	Kompostovatelný sáček	30 - 50	2,80
KP	Kompostovatelný pytel	120	15,50,-

Co se týče nákladů na tuto separaci, budeme počítat pouze pořizovací náklady na sběrné nádoby, neboť ostatní náklady, tvořené zejména svozem budou zahrnuty do běžných nákladů na provoz systému shromažďování, sběru, přepravy, třídění, využívání a odstraňování komunálních odpadů.

Náklady na separaci biologicky odbouratelných zbytků z domácností jsou následující:

odpadní nádoba typ 5020 + dvě vložky typ 5021	557 BJ* x 857,- Kč = 477 349,- Kč
odpadní nádoba typ 5045	558 BJ x 290,- Kč = 161 820,- Kč
odpadní nádoba typ 5046	557 BJ x 390,- Kč = 217 230,- Kč
odpadní nádoba typ 5100 + 1 kus typ 5101 + 1 kus 5102	558 BJ x 580,- Kč = 323 640,- Kč
odpadní nádoba typ 4 + rámeček typ 57	1 267 BJ x 985,- Kč = 1 247 995,- Kč
odpadní nádoba typ 14 (30 ks* *)	30 ks x 7500,- Kč = 225 000,- Kč
biologicky odbouratelné sáčky * * * * *	2 230 BJ x 156* * * x 2,8 Kč = 974 064,- Kč
biologicky odbouratelné pytle * * * * *	1 267 BJ x 38* * * * x 15,5,- Kč = 746 263,- Kč

BJ* - bytová jednotka
30 ks* * dle propočtu města
156* * * - svoz 3 x týdně
38* * * * - svoz 1x týdně (květen - září) a 1x za 2 týdny (říjen - duben)
* * * * * položky opakující se každý rok

Celkové náklady na vybavení domácnosti pro separaci biologicky odbouratelných složek z komunálního odpadů činí 3 400 271,- Kč v prvním roce a dále pak 1 720 327,- Kč ročně, což v přepočtu na jednoho občana činí 444,- Kč v prvním roce a 225,- Kč v letech následujících.

Pro zjištění celkového množství biologicky odbouratelných složek v domácnostech občanů města Bílovec vezmeme jako prvotní údaj pro výpočet hodnotu uvedenou v Plánu odpadového hospodářství Moravskoslezského kraje, který uvádí množství 35 kg/osobu a rok. Při celkovém množství 7 662 občanů to činí 268 170 kg biologicky odbouratelných materiálů. Vezmeme-li pro začátek, že úspěšnost této separace bude cca 30%, můžeme počítat s cca 80 000 kg biologicky odbouratelných materiálů ročně. Podaří-li se zapracovat povinnost separace biologicky odbouratelných složek v domácnostech občanů do obecně závazné vyhlášky, lze počítat s úspěšnosti kolem cca 70 % a výtěžnosti až 190 000 Kg.

Separaci biologicky rozložitelných složek odpadů, vznikajících při údržbě města a jiných podnikatelských činnostech se sice předmětná práce rovněž věnovala, ale je to nad rámec zaměření tohoto článku.

Jak již bylo nastíněno v úvodu, cílem mojí práce bylo navrhnout řešení separace a zpracování biologicky rozložitelných složek z komunálního odpadu. Samotná problematika se skládá ze dvou, zcela odlišných částí.

V té první je potřeba biologicky rozložitelné složky vyseparovat, což již bylo popsáno, přičemž zcela záměrně nebylo v rozpočtové části počítáno se žádnými dotacemi, aby se podtrhla reálnost investice i v případě, že by obec žádné dotace neobdržela.

V druhé části byl popsán samotný způsob využití odpadů jejich začleněním do fermentačního procesu, čímž dochází k dokonalému navrácení původně přírodních materiálu zpátky do přírody. K tomu lze pouze ve zkratce podotknout, že pro začlenění výše uvedených vyseparovaných biologicky rozložitelných složek z komunálního do technologie kofermentační stanice není potřeba žádného zásahu do stávající technologie (zejména v případě že je zájem o začlenění do technologie již fungující kofermentační stanice), pouze je potřeba tuto technologii doplnit o drtící a hygienizační stupeň.

Závěrem je možno konstatovat, že se jedná o použití velice efektivního způsobu řešení, ale zároveň je nutno si uvědomit, že ne všechny obce, které by měly zájem o navržené řešení jsou schopny jej realizovat - zejména z technologických důvodů. Z bilančních přehledů, uvedených v předmětné práci vyplývá, že množství biologicky rozložitelných složek z komunálního odpadu činí necelé 1 % objemu surovin, vstupujících do zařízení. Z toho jednoznačné plyne, že navržené řešení je realizovatelné pouze tam, kde je dostatečně rozvinutá rostlinná a živočišná výroba.

Co se týče praktické realizace zde prezentovaných návrhů, ještě v letošním roce začne investor s jejich realizací a po dokončení výstavby začne obec Bílovec podle zde navrženého postupu separovat biologicky rozložitelné složky z komunálního odpadu.

V případě zájmu o bližší informace o technologii kofermentační stanice je možno se obrátit na autora tohoto článku.

Vznik tohoto článku umožnil grant Nadace Sluníčko číslo 5/03.

Tweet

Odpadové hospodářství: Pozitivní trendy a výzvy do budoucna

Novinky z Prodevalu: zkapalňování CO2, Valopur DFM a nová výrobní linka na jihu Francie

Regulace teploty plynových motorů

Bioplynová stanice s kogeneračními jednotkami TEDOM

Olej pro plynové motory – klíčová volba pro kogenerační jednotky