Systémy pro nakládání s domovním odpadem
1 Úvod
Při řešení problematiky nakládání s domovními odpady je stále potřebnější zabývat se možnostmi třídění složek odpadu. Systémy, používané pro nakládání s odpady, by již neměly pohlížet na odpad jako na jednolitou hmotu, ale měly by stanovit způsob nakládání s jednotlivými složkami. Jednou z těch složek, jejíž množství v domovním odpadu a surovinová hodnota patří k nejvýznamnějším, je bioodpad.
Hydraulická potrubní doprava je jedním z velmi efektivních řešení transportu biologicky rozložitelné složky domovního odpadu. Tímto odpadem je zejména kuchyňský potravinový odpad. Zastoupení bioodpadu v domovním odpadu se liší v závislosti na celé řadě faktorů, z nich nejdůležitější je typ zástavby. Rostoucí množství bioodpadu v domovním odpadu a zároveň jeho vysoká surovinová hodnota nutí k zamyšlení nad možností vytvoření vhodného systému pro nakládání s touto konkrétní složkou odpadu.
2 Vymezení pojmů
Komunální odpad (dále KO) – veškerý odpad vznikající na území obce při činnosti fyzických osob, s výjimkou odpadů vznikajících u právnických osob nebo fyzických osob oprávněných k podnikání.
Tuhý domovní odpad (dále TDO) – odpad vznikající v domácnostech jako spotřební odpad jejich obyvatel. Domovní odpad je součástí komunálního odpadu.
Biologicky rozložitelný odpad (dále BRO) – jakýkoli odpad, který je schopen anaerobního nebo aerobního rozkladu mikroorganismy (např. potraviny, odpad ze zeleně, papír). Pojem je užíván ve zjednodušené podobě jako bioodpad.
Odpad ze zeleně – komunální odpad rostlinného původu z údržby veřejných sadů a parků, sídlištní a uliční zeleně, travnatých hřišť, ze zahrad fyzických osob, ze hřbitovů apod. Jedná se zejména o větve stromů, trávu, listí (s výjimkou uličních smetků), ale i piliny, odřezky dřeva a ostatní odpadní dřevo neošetřené prostředky s obsahem těžkých kovů nebo organických sloučenin.
Kompost – je stabilizovaná, nepáchnoucí, hnědá až černá homogenní hmota, drobtovité až hrudkovité struktury, vzniklá aerobním biologickým zráním rozložitelných odpadů, bohatá na humusové látky a rostlinné živiny. [1]
Kuchyňský potravinový odpad – jedná se o tu část bioodpadu zastoupenou v domovním odpadu, která vzniká z přípravy jídel a zbytky jídel.
Bioplynová stanice (BPS) – je technologické zařízení, které zpracovává bioodpad procesem anaerobní digesce. Hlavním produktem je bioplyn, který lze využít jako alternativní zdroj energie.
3 Legislativa
Biologicky rozložitelný odpad uložený na skládku odpadů podléhá anaerobní rozkladu za vzniku metanu a nebezpečných výluhů. Bioodpad je však zároveň cennou surovinou, která, dodaná do půdy ve formě hnojiva – kompostu, udržuje kvalitu půdy. Z těchto důvodů byla vydána Směrnice Rady 1999/31/ES o skládkách [3], která ukládá členským státům povinnost omezit množství biologicky rozložitelného odpadu ukládaného na skládky a stanovuje pro dané časové intervaly procentuelní snížení množství bioodpadu ukládaného na skládky. Směrnice Rady 1999/31/ES o skládkách doporučuje hledat jiné způsoby odstraňování bioodpadu než skládkování jako jsou kompostování a výroba bioplynu. Vzhledem k vysokému obsahu vody v bioodpadu, především ve velkých městech, kde je bioodpad tvořen převážně kuchyňským potravinovým odpadem, není vhodné tento odpad spalovat.
Pro splnění cíle snížení množství bioodpadu ukládaného na skládky je nutno určit strategii, kterou bude tento dosažen. EU nemá dosud jednotnou strategii, jak s těmito odpady nakládat a také neexistuje žádný oficiální dokument zastřešující celkové nakládání s BRO.
4 Produkce bioodpadu
Zastoupení bioodpadu v domovním odpadu závisí na celé řadě faktorů. Nejdůležitější z nich je typ zástavby a vlastnictví zahrady, dále životní styl a věkové složení obyvatel, způsob vytápění, atd. Množství bioodpadu v domovním odpadu uvádí tabulka č. 1.
| množství bioodpadu v domovním odpadu | sídlištní zástavba velkých měst | sídlištní zástavba menších měst | smíšená zástavba měst | vesnická zástavba |
|---|---|---|---|---|
| hmotností % | 18,2 | 19,6 | 17,3 | 6,3 |
| kg/obyvatel/rok | 28 | 25 | 27 | 12 |
Měrná produkce kuchyňského potravinového odpadu není známa, lze se však domnívat, že množství bioodpadu zastoupené v domovním odpadu v sídlištní zástavbě je téměř totožné s množstvím kuchyňského domovního odpadu. Pro tuto hypotézu mluví fakt, že v běžném panelovém bytě vznikají dva typy bioodpadu a to kuchyňský potravinový odpad a papír. Množství papíru je zjišťováno odděleně – uvádí jej tabulka č. 2
Pozn.: Odpad z údržby veřejné zeleně je zahrnut v komunálním odpadu nikoliv v domovním odpadu.
| množství papíru v domovním odpadu | sídlištní zástavba velkých měst | sídlištní zástavba menších měst | smíšená zástavba měst | vesnická zástavba |
|---|---|---|---|---|
| hmotností % | 22,7 | 22,2 | 25,6 | 7,6 |
| kg/obyvatel/rok | 35 | 29 | 40 | 15 |
5 Systémy nakládání s bioodpady z domácností
Základem ekonomického a ekologického nakládání s odpady (nejen biologicky rozložitelnými) je vytvoření systému tj. ucelené koncepce, která v první řadě stanoví kroky k minimalizaci vzniku odpadů a následně určí jakým způsobem, kdy, kde a kdo bude s odpadem (nebo jeho složkou) nakládat. Koncepci je nutno vytvořit pro odpad od jeho samotného vzniku u původce až po způsob jeho využití nebo likvidace. Obecně lze systém nakládání s odpady rozdělit na tyto hlavní etapy:
- sběr, třídění a upravování odpadu,
- doprava odpadu v objektu,
- transport odpadu tj. doprava od objektu, v němž odpad vznikl do místa zpracování odpadu,
- zpracování (likvidace nebo využití) odpadů.
5.1 Donáškové a svozové systémy
5.1.1 Nádobový sběr bioodpadu
V současné době je nejvíce rozšířen nádobový systém sběru bioodpadu. Bioodpad je separován a sbírán do speciálních sběrných nádob případně do kompostovatelných pytlů. Nádoby na bioodpad jsou upraveny tak, aby došlo k oddělení tuhé a tekuté části. Díky této úpravě dochází ke zpomalení procesu rozkladu bioodpadu po dobu jeho uložení ve sběrné nádobě a tím k výraznému snížení nežádoucích pachů vznikajících při rozkladu bioodpadu. Odvoz obsahu sběrných nádob (nebo pytlů) se děje svozovými vozidly. Vytříděný bioodpad se odváží do komunálních kompostáren, kde dochází k jeho přeměně na kompost, nebo do bioplynových stanic.
Výhodou systému je, že jím lze odstranit nejen kuchyňský potravinový odpad, ale také veškerý další bioodpad vznikající na území obce např. odpad z údržby zeleně a ze zahrad. V komunální kompostárně lze zajistit optimální podmínky pro kompostování a tím docílit vyšší jakosti kompostů. Bioplynová stanice zase umožňuje využít energetický potenciál bioodpadu.
Obr. 1 Komunitní kompostér [6]
Nevýhody systému plynou především ze svozu odpadů. Sběr odpadu (nejen biologicky rozložitelného) svozovými vozidly narušuje a je narušován ostatní dopravou, vozidla jsou hlučná a znečišťují okolí výfukovými plyny. Další podstatnou nevýhodou je skladování odpadů do doby jejich odvozu a to zejména z důvodu potřeby prostoru pro skladování. Pokud navíc bioodpad není správně skladován, může se stát příčinou výskytu hlodavců a také může docházet k šíření zápachu z hnilobných procesů v odpadu.
5.1.2 Komunitní kompostování
Řadu nedostatků nádobového systému odstraňuje systém se začleněným komunitním kompostováním. V tomto systému je vytříděný bioodpad přímo odnášen jeho původci do místa likvidace – tedy do komunitní kompostárny. Rozměry těchto kompostáren umožňují jejich umístnění v blízkosti domů a to i panelových. Odpad tedy není nutno odvážet – zpracovává se přímo v místě jeho vzniku a výsledný produkt z kompostování lze využít k údržbě místní zeleně opět bez nutnosti dalšího transportu. Nevýhodou tohoto systému je potřeba zajištění stálého využití vyrobeného kompostu, zajištění čistoty vytříděného bioodpadu, zajištění proškolené obsluhy komunitní kompostárny (údržba kompostárny, překopávání kompostu, …).
5.1.3 Domácí kompostování
Obr. 2 Automatický kompostér do domácnosti [2]
Pro vybrané lokality, jedná se především o vesnickou zástavbu, se jeví jako nejvhodnější způsob nakládání s bioodpadem domácí kompostování. Jeho výhody jsou obdobné jako u komunitního kompostování a spočívají v uzavřeném koloběhu bioodpadu na úrovni domácnosti bez nutnosti dalších zásahů vnějšího světa. Odpadá především potřeba svozu bioodpadu a zpracovaný bioodpad = kompost je rovněž využíván v místě jeho vzniku.
Alternativou domácího kompostování je používání kuchyňských kompostérů. Příklad kuchyňského kompostéru viz obr. 2. Výrobce uvádí, že kompostér pojme až 1,8 kg bioodpadu. Za nevýhodu lze považovat opět nutnost zajištění odbytu kompostu, neboť kompost vyrobený tímto zařízením je nevyzrálý a obsahuje velké množství dusíkatých látek, tedy se nehodí pro některé typy aplikací.
5.2 Hydraulické potrubní systémy
5.2.1 Systém Garchey a MathewHall
Hydraulické potrubní systémy byly vyvinuty pro usnadnění manipulace s odpady. Systém MethewHall, vyvinutý ve Francii, se skládal z vertikálních šachet (mokrých shozů) umístěných v budově a horizontálního potrubí – samostatná kanalizační síť. V každém podlaží byly na shozovou šachtu napojeny speciální výlevky, určené pro vhazování odpadů. Nerozdrcené odpady byly proudem vody splavovány z vertikální částí potrubí do části horizontální, na konci větve byly pak odpady odděleny od dopravního média – vody.
Obr. 3 Systém Garchey [8]
Další systém, který byl vyvinut v Británii v období druhé světové války, se nazývá Garchey – viz obr. 3. Odpady se do tohoto systému vkládaly speciální konstrukcí kuchyňského dřezu, dále byly splavovány mokrým shozem do horizontálního potrubí a odtud do usazovací nádrže, umístěné v blízkosti objektu. Zde došlo k oddělení pevné složky a vody. Voda přetékala do běžné kanalizace a odpady byly z nádrže odsávány vozidly, k tomuto účelu uzpůsobenými.
5.2.2 Dřezové drtiče
Systémem, který se používá již více než 50 let, jsou dřezové drtiče odpadů. Tato zařízení umožňují rychlou a hygienickou manipulaci s kuchyňskými potravinovými odpady. Tyto odpady jsou rozdrceny a proudem vody jsou splavovány do kanalizačního systému.
Používání dřezových drtičů zakazuje platná legislativa, podrobněji v článku.
Na téma používání dřezových drtičů byla na TZB-info publikována rovněž polemika.
Obr. 4 Popis dřezového drtiče odpadů [4]
Drtič je uchycen v kuchyňském dřezu přes přírubu svého hrdla. Vlastní pracovní prostor drtiče je tvořen rotujícím talířem, opatřeným dvěma výkyvnými lopatkami, které pomáhají tlačit drcený odpad na stěnu kruhového prstence. Odstředivou silou rotace a tlakem lopatek je odpad rozmělněn o perforovanou stěnu prstence a spolu s vodou odveden do kanalizace. Drtič je opatřen přetěžovací pojistkou, která zabraňuje spálení motoru při zablokování pracovního prostoru cizím předmětem. Hlučnost drtiče se pohybuje od 60 do 90 dB podle druhu provozu (od běhu naprázdno po drcení kostí). [4]
V systému s dřezovými drtiči je voda využívána nejen jako dopravní médium, ale také při vlastním drcení odpadů. Z těchto důvodů dochází při používání dřezových drtičů k nárůstu spotřebu vody. Průměrná spotřeba vody, dle údajů výrobců, činní 6–7 l/den. Normová spotřeba vody činí 120 l/osoba/den. Specifická spotřeba vody v posledních letech klesla pod úroveň normové spotřeby vody (dokladem je vývoj specifické spotřeby vody v městě Brně – viz tab. 3), proto lze obecně konstatovat, že zvýšenou spotřebu vody způsobenou používáním drtičů by bylo možno ze stávajících zásobních sítí bezpečně pokrýt.
| rok | 2000 | 2002 | 2004 | 2006 | 2008 | 2010 |
| specifická spotřeba vody [l/os/den] | 129 | 119 | 120 | 116 | 116 | 113 |
Velmi diskutovanou otázkou je vliv používání dřezových drtičů na kanalizační síť a následně na čistírny odpadních vod. Mnohé zahraniční studie (např. [9]) došly k závěru, že používání dřezových drtičů nezpůsobuje zanášení kanalizačních systémů. Tuto hypotézu prokazují i zkušenosti z USA, kde dřezové drtiče používá až 50 % domácností. Materiál vzniklý drcením je velmi jemný a neobsahuje žádné hrubé nečistoty. Lze se domnívat, že zbytky z drcení kostí přispívají k obrušování kanalizačního potrubí a tím působí proti usazování nečistot v potrubí. V současnosti celá řada domácností likviduje zbytky jídel jejich splavením do WC. Tento způsob likvidace bioodpadu přináší mnohem více komplikací než použití dřezových drtičů.
Zhodnocení vlivu dřezových drtičů na čistírny odpadních vod lze provést pouze na základě znalosti konečného způsobu využití nebo likvidace čistírenských kalů. Dřezové drtiče způsobují nárůst množství čistírenských kalů. Tyto kaly jsou však obohaceny rozmělněným bioodpadem a proto jsou vhodnější pro kompostování. Při vyšší kontaminaci, například pokud na čistírnu odpadních vod jsou svedeny i vody průmyslové, může být kompostování čistírenských kalů nevhodné z důvodu zvýšeného obsahu těžkých kovů v kalech. Čistírenské kaly je pak nutno likvidovat spalováním, což vyžaduje dodání další energie na sušení těchto kalů. Použití drtičů v tomto případě nelze doporučit, protože odpad se drcením značně rozředí a pro spalování kalu je nutno jej opět nákladně sušit.
Používání dřezových drtičů kromě platné legislativy zapovídá také celá řada kanalizačních řádů velkých měst a obcí. Hlavním důvodem je výrazně vyšší zatížení čistíren odpadních vod a dále pak riziko usazování nečistot v částech kanalizační sítě s malými podélnými sklony.
6 Závěr
Směrnice rady EU 1999/31/ES zavazuje ČR ke snižování množství biologicky rozložitelného komunálního odpadu ukládaného na skládky. Je tedy namístě zamýšlet se nad vhodnou strategií pro dosažení tohoto cíle. Při hledání vhodného systému je nutné vzít v úvahu především možnosti řešeného území. Nelze tedy stanovit jednotný systém pro všechny oblasti výskytu bioodpadu. Další otázka se týká využití vytříděného bioodpadu a případně produktů z něj. Nelze opominout ani způsob dopravy odpadu.
Systémy pro transport bioodpadu lze rozdělit do dvou základních typů – odvozový (alternativně donáškový) systém a systémy potrubní, v tomto případě především hydraulické. Nádobový způsob sběru v sídlištích s následným odvozem svozovými vozidly způsobuje problémy především v dopravě, stísněnost prostor komplikuje umístění nádob na tříděný bioodpad a velký počet uživatelů sběrných nádob zvyšuje riziko znečištění vytříděného bioodpadu. Správně dimenzovaná hydraulická potrubní doprava využívající dřezové drtiče by mohla efektivně řešit nakládání s bioodpady především v sídlištních celcích, pokud by se podařilo zajistit čistotu bioodpadu a jeho následné efektivní využití například v bioplynové stanici.
Z textu článku vyplývá, že tradiční vesnická zástavba skýtá potenciál pro rozšíření kompostování a to domácího i komunálního. Lidé na venkově přetvářejí své bioodpady na kompost již řadu let. Kompostování se však v posledních letech prosazuje i ve městech. Je však nutná osvěta, aby se zvýšila kvalita produkovaných kompostů.
Efektivita všech zmíněných systémů pro nakládání s bioodpadem závisí především na přístupu uživatelů a na jejich ochotě třídit bioodpad. Dokud v ČR chybí globální motivace obyvatel pro třídění odpadu, pomineme-li skutečný zájem jednotlivců o životní prostředí, nelze očekávat rozšíření jednotlivých systémů a tím ani snížení množství bioodpadu ukládaného na skládky.
Literatura
- [1] KOTOULOVÁ, Zdenka, VÁŇA, Jaroslav. Příručka pro nakládání s komunálním bioodpadem. Praha: Ministerstvo životního prostředí ve spolupráci s Českým ekologickým ústavem. 2001. 70 s. ISBN 80-7212-201-0
- [2] Automatický kompostér Naturemill (fermentor do domácnosti): EkoNakup.cz, Ekodomov. EKODOMOV – Vracíme, co si bereme. Víme jak, víme proč.: Ekodomov [online]. Praha: Ekodomov, © 2005–2012 [cit. 2012-04-18]. Dostupné z: http://www.ekonakup.cz/kompostery/automaticka-zarizeni/automaticky-komposter-naturemill-fermentor-do-domacnosti
- [3] Council Directive 1999/31/EC of 26 April 1999 on the landfill of waste. Official Journal L 182, 16/07/1999, p. 1–19 (Směrnice Rady 1999/31/ES z 26. dubna 1999 o skládkách odpadů)
- [4] Technický popis drtiče kuchyňského odpadu. Drtiče odpadu – Welt Servis spol. s r.o. [online]. © 2008-2012 [cit. 2012-04-18]. Dostupné z: http://www.drticeodpadu.cz/technicky-popis-drtice-odpadu.php
- [5] Průměrná spotřeba vody. Brněnské vodárny a kanalizace, a.s. [online]. Brno: Brněnské vodárny a kanalizace, a.s., © 2005–2012, 17.4.2012 [cit. 2012-04-18]. Dostupné z: http://www.bvk.cz/odpovedi-faq/prumerna-spotreba-vody/
- [6] Komunitní kompostér pro bytovou a sídlištní zástavbu: EkoNakup.cz, Ekodomov. EKODOMOV – Vracíme, co si bereme. Víme jak, víme proč.: Ekodomov [online]. Praha: Ekodomov, © 2005–2012 [cit. 2012-04-18]. Dostupné z: http://www.ekonakup.cz/kompostery/komunitni-kompostery/komunitni-komposter-pro-bytovou-a-sidlistni-zastavbu?cPath=4
- [7] BALNER, Petr., et al., Hospodaření s odpady v obcích, Praha: Eko-kom, a.s, 2003. 184s. ISBN 80-239-0743-3.
- [8] FIALA, J., ONDROUŠEK , K. Technické zariadenia budov II, Bratislava, Vydavatelstvo ALFA, 1988. 376 s. ISBN 063-569-88.
- [9] DE KONING, J.. Environmental aspects of food waste disposers. Delft, 2004. 20 p. Research conclusions. TU Delft, Faculty of Civil Engineering and Geosciences, Section of Sanitary Engineering
The biodegradable waste is commonly contained in solid household waste. Its amount is not neglected and its value is great for reusing, so it is necessary to determine suitable systems for dealing with this specific component. The hydraulic piping system helps to solve questions about collection, sorting and transport this type of waste. The paper introduces systems for transport biodegradable waste and speaks about their advantages, disadvantages and areas of their suitable using.