Aktuální údaje o plastech a využití plastových odpadů
1. Úvod
Od roku 1950, kdy se ve světě vyrobilo a spotřebovalo 1,5 mil. tun plastů, dosáhla světová úroveň v roce 2013 výše 299 mil. tun, což představuje průměrný roční růst téměř 9 %. V loňském roce byl zaznamenán růst 3,8 % proti roku 2012 - viz obrázek č.1, když Evropa zaznamenala růst spotřeby o 1,0 %. Růst v centrální Evropě byl vyšší – 4,6 %. Pro rok 2020 se prognózuje výroba plastů na světě ve výši 400 mil.tun, pro rok 2050 více než 700 mil.tun.
Krizová léta způsobila, že Evropa předala vůdčí roli Číně, která má 25,0% podíl na světové výrobě plastů, Evropa klesla na druhé místo s 20,0% podílem. Celý plastikářský řetězec představuje výrobu primárních plastů, jejich zpracování a recyklaci odpadů. Zaměstnává 1,4 mil. pracovníků v 58 190 firmách a podílí se 2,6% na HDP v rámci EU-27.
Je neoddiskutovatelným faktorem, že moderní život je těžko představitelný bez plastů. Hlavní aplikační segmenty plastů v EU plus Norsku a Švýcarsku, spolu se schematickým znázorněním aplikací hlavních typů plastů jsou patrné z obrázku č. 2.
Z hlediska životnosti aplikací se jedná z cca 40 % o dlouhodobé aplikace a z 60 % o krátkodobé, zejména na obaly pro potraviny.
Obr. 1 – Světová a evropská výroba plastů v období 1950–2013. Zdroj Plastics Europe
Obr. 2 – Spotřeba plastů pro obaly, stavebnictví, automobily, elektroniku a ostatní v roce 2013. Zdroj Plastics Europe
2. Odpadní plasty
Udržitelný rozvoj výroby, zpracování a spotřeby se neobejdou bez efektivního řešení využití odpadů po skončení životnosti aplikace plastů. Odpadní plasty je nutno využívat jako surovinový, event. energetický zdroj. Významnou roli hraje určení kriterií a momentu, kdy se plast stává odpadem.
Tuto zdánlivě jednoduchou problematiku řeší Evropská komise již několik let prostřednictvím IPTS – Institut for Prospective, Technological Studies v Seville (Španělsko). První pracovní verze dokumentu byla dána k veřejné diskusi koncem roku 2012 „End-of-Waste Criteria for Waste Plastic for Conversion – Technical Proposals“.
Více než 210stránkovou zprávu bylo možno veřejně posoudit do 24. 4. 2013 s tím, že další projednávání proběhnou tak, aby definitivní znění materiálu Evropské komise bylo k dispozici koncem 2013. Výstupem jsou schválené principy oběhového hospodářství, nebo též cyklické ekonomiky.
Obr. 3 – Materiálový tok od výroby plastů po využití odpadů v roce 2013 v EU. Zdroj Plastics Europe
Pro účely tohoto článku je důležitá str. 44 – kapitola 2.2.5.3 Sources of Waste plastic. Definuje jako samostatné podíly postindustriální (před-uživatelské) odpadní plasty, které vznikají v průběhu výroby primárních plastů a dále v průběhu jejich zpracovávání na finální výrobky. Tento proud nebývá obvykle statisticky podchycen v národních statistikách, i když je různě využíván, neboť je součástí know-how výrobců i zpracovatelů plastů. Podle údajů z Německa vzniklo v roce 2011 ve výrobě primárních plastů 1,3 % odpadů, při následném zpracování 17,0 % odpadů. Zbývající část se řadí mezi post-uživatelské odpady. Jejich množství v rámci EU-27 + Norsko a Švýcarsko se již několik let drží kolem 25 mil. tun. Diagram na obr. č. 3 znázorňuje bilanci výroby primárních plastů včetně bilance export – import, vlastní aplikace plastů a způsob využití odpadů.
3. Hierarchie nakládání s odpady
Evropský systém nakládání s odpady vychází ze zásad v hierarchii dle priorit: předcházení vzniku odpadů, opětovného použití výrobků, recyklaci a kompostování, energetické využití a skládkování. Odpad je proto stále častěji považován za výrobní prostředek a event. zdroj energie. Této filosofii se musí přizpůsobit i plastikářský průmysl, když se podílí na plnění evropských rozhodnutí k těmto problémům:
- Waste Framwork Directive – 2008/98/EC s cíli pro rok 2020 – využití 50 % hmotnosti komunálních odpadů a 70 % odpadů ze stavebnictví a demolic – týká se všech odpadních plastů. Do roku se má recyklovat 70 % komunálních odpadů a 80 % obalů (60 % plastů).
- Landfill Directive – 99/31/EC – snižování biodegradabilních odpadů na skládkách – týká se i bioplastů.
- Waste Shipment Regulation – 1013/2006 – vývoz a dovoz nebezpečných odpadů v rámci EU.
- Incineration Directive – 2000/76/EC – spalování odpadů
- End of Life Vehicles (ELV) – 2000/53/EC – plasty z autovraků
- Packaging Directive – 94/62/EC – obalové plasty
- Waste of Electric and Electronic Equipments (WEEE) – 2002/96/EC – aplikované plasty.
- Nařízení EP a Rady č. 1907/2006 – REACH – chemický zákon.
- Kvalitativní standardy CEN pro plastové recykláty.
- Omezení skládkování (zákaz) využitelných odpadů do roku 2024.
Plné zavedení těchto předpisů v roce 2020 by přineslo roční úspory 72 miliard Eur, zvýšilo obrat odvětví nakládání s odpady o 42 miliard Eur a vytvořilo 400 tis. nových pracovních míst. Současný obrat odpadového hospodářství je 145 miliard Eur – 1 % HDP a vytváří zaměstnání pro 2 mil. pracovníků. Odpady by se snížily o 119 mil. tun. V sousedním Rakousku je již aplikován zákaz skládkování a došlo tak v roce 2012 ke snížení exhalací CO2 proti roku 1990 o 53,8 %.
Ze zprávy EK z 2. 7. 2012 vyplývá, že v hodnocení systémů řízení odpadového hospodaření v EU se ČR umístila na 16. pozici, když z 18 posuzovaných kriterií nesplnila 7 a částečně splnila 6 kriterií.
Odpadní plasty se mohou vyskytovat v průmyslových odpadech – v ČR byl v roce 2012 podíl průmyslových odpadů 57 % (dle CENIE) a 59% podíl dle ČSU. Jejich výskyt je možný (dle CENIE) i v komunálních odpadech (17 %), ze zařízení na zpracování odpadů (7 %) a v odpadních obalech (4 %).
Z hlediska ekonomických činností produkovala ČR dle ČSU v roce 2011 tyto odpady:
- stavebnictví 44 %
- zpracovatelský průmysl 24 %
- zemědělství 11 %
Ve všech těchto segmentech se mohou vyskytovat odpadní plasty, které nebývají statisticky podchyceny. S přihlédnutím k aplikačním sektorům plastů – viz obr. č. 2 se nejvíce odpadů vyskytuje z obalů, z nichž značná část končí v komunálních odpadech.
Obr. 4 – Produkce odpadů a jejich využití v EU-27 v letech 1995 a 2010 v kg na osobu.
4. Odpadní plasty v komunálních odpadech
Podle studie Worldwatch Institut z Washingtonu z července 2012 se množství komunálních odpadů ve světě do roku 2025 zdvojnásobí na 2,6 miliardy tun. Obdobný trend je patrný v EU z obrázku č. 4.
Každý Čech vyprodukoval v roce 2012 celkem 308 kg odpadů. V kontejnerech na tříděný odpad skončilo 14 % odpadů (tj. 43 kg na osobu). Ve tříděném odpadu činily plasty 10 kg na osobu. Za posledních deset let se v EU při nakládání s odpadem omezilo využívání skládek. V roce 2001 na ně putovalo ještě 56 % odpadu. Zatímco v ČR končí na skládkách 65 % odpadů, v Německu, Belgii, Rakousku, Dánsku, Nizozemsku, Švédsku a Lucembursku se jedná o množství pod 5 %.
5. Prevence vzniku odpadních plastů
V plánu pro Evropu k účinnějšímu využívání zdrojů vytyčuje Evropské komise milníky k zajištění toho, aby se do roku 2025 nakládalo s odpadem jako se zdrojem, což zahrnuje revizi cílů v oblasti předcházení vzniku odpadů, opětovného použití odpadů, recyklace, využití a odklonu od používání skládek a rozvoj trhů s druhotnými a recyklovanými materiály.
Již substituce dnes aplikovaných plastů alternativními materiály by způsobila v EU tvorbu více než 100 mil. tun dalších odpadů. Např. z 1 kg skla lze vyrobit 3 litrové lahve, z téhož množství plastu lze vyrobit 20 litrových lahví.
Návrh aplikace plastů by měl jít ruku v ruce s řešením využití plastů po skončení životnosti. Jogurtový kelímek „oslavil“ v roce 2013 50leté jubileum. Původně vážil 11,8 g, v současnosti lze stejný objem jogurtu plnit do 3,5g plastového kelímku. V osobním automobilu se snížila aplikací plastů spotřeba paliva o 14 %, což představuje úsporu paliva za životnost 750 litrů pohonných hmot.
Povinností členských států je připravit do roku 2013 vlastní program prevence vzniku odpadů, který zahrne i evropská doporučení směrem k výměně informací o nejlepších technikách, stanovení měřitelných kvalitativních a kvantitativních cílů v oblasti prevence odpadů, využití ekonomických instrumentů pro udržitelnost, zavádění eko-designu pro výrobky, kampaně pro změnu zákaznického chování, zavádění zelených veřejných zakázek.
Jako přípravu pro zpřísnění prevence vzniku plastových odpadů v roce 2014 vydala EC dne 7. 3. 2013 k veřejné tříměsíční diskusi „Zelenou knihu – Evropská strategie pro řešení problematiky plastového odpadu v životním prostředí“. Kniha je členěna do 5 kapitol a 8 podkapitol. Vcelku podrobně se zabývá širokou škálou tématiky řízení odpadového hospodářství plastů, kterou doplňuje řadou statistických a odborných údajů. V textu je pak ke každému nastolenému tématu položeno celkem 26 otázek k diskusi. Týkají se právních předpisů a opatření k zabránění skládkování, zvýšení podílu recyklací, třídění, používání aditiv, včetně nanočástic, přínosu ecodesignu, aplikace bioplastů, včetně jejich kompostování, snížení výskytu odpadních plastů v mořích.
Obr. 5 – Využití odpadních plastů v roce 2012 v EU-27+2 (zleva: recyklace, energeticky a skládkování). Zdroj: Plastics Europe
Na konferenci „The role of plastics waste in a circular economy“, konané 30. 9. 2013 v Bruselu, informoval p. Potocnik o výsledcích této veřejné diskuse. Zúčastnilo se 270 respondentů, včetně 14 národních ministerstev pro životní prostředí. Většina diskutujících se shoduje na brzkém ukončení skládkování odpadních plastů, které dosahuje v EU-27 + N + CH hodnoty 38,1 % a značně se liší v jednotlivých zemích EU-27 + N + CH – viz obr. č. 5. Požaduje se zvýšení podílu mechanických recyklací, zejména směrem k rozšíření typů recyklátu. Větší pozornost by se měla věnovat omezování a event. využití odpadních plastů v mořích a aplikacím bioplastů.
Způsob sběru odpadních plastů vychází z nařízení EU k odpadům z obalů, stavebnictví, aut, elektroniky, přičemž členské státy mohou aplikovat vlastní přístupy k plnění cílů s využitím soukromých, nebo státem subvencovaných firem. Pro nejčastěji využívaný systém sběru odpadních plastů z obalových aplikací je v ČR využíván systém Eko-Kom, který je na evropské úrovni zastřešen organizací PRO EUROPE (www.pro-europe.org). Z obalů, uvedených v roce 2012 na tuzemský trh ve výši 2,7 mil. tun, bylo 31 % nevratných. Plasty se vyskytují v drtivé většině v nevratných obalech a mají 23% podíl, konkrétně 11 kg/osobu. Z tohoto množství se 65 % recykluje. Důležité je připomenout, že na systému Eko-Kom se podílí 6 025 obcí a je v něm zahrnut 81% podíl na trhu obalů. Nevytříděné obaly se stávají součástí směsných komunálních odpadů, který tvoří 70 % veškerých komunálních odpadů.
6. Třídění plastových odpadů
V Evropě existuje několik způsobů pro předtřídění a třídění plastových odpadů, počínaje ručním dotříděním např. lehčího, objemného a většinou bílého pěnového polystyrenu, přes PET lahve, konče automatizací procesu. Ta spočívá v rozdrcení, sítování, separací kapalných látek, magnetickou separaci kovů a vysoce sofistikovaným systémem spektrometrického event. infračerveného nebo laserového třídění plastů dle typů, event. dle barev. Nejmodernější třídící linky jsou schopny vytřídit až 100 tis. tun odpadních plastů za rok, přičemž recykláty mají čistotu z hlediska typů nebo barev více než 95 %. Samostatně vytříděné plasty z odpadů ze stavebnictví, aut, elektroniky, event. ze zemědělství lze s využitím výše uvedených linek dokonale vytřídit a následně zobchodovat, nebo využít jako drť nebo regranulát. V srpnu 2014 informoval www.prw.com o první plněautomatizované lince na třídění komunálního odpadu v Oslo. Kapacita je 30 tun/hod. a je obsluhována pouze 2 zaměstnanci – jeden na vstupu a druhý na výstupu – odvoz zabalených vytříděných produktů.
Část vytříděných odpadních plastů se stále z EU ještě vyváží, zejména do Asie. V roce 2012 to bylo celkem 3,4 mil. tun v hodnotě 1,1 miliard Eur. Čína s 87% podílem začala import nekvalitních odpadních plasty omezovat, což se projevilo v I. pololetí 2013 poklesem o 0,6 mil. tun proti stejnému období 2012. Jestliže Čína spotřebovala v roce 2012 70 mil. tun plastů, pak v odpadech jich skončilo 30 mil. tun, tj. 43 % (oproti 52 % v EU) Využitím odpadních plastů se v Číně zabývá 10 tisíc společností, z nichž 40 % má charakter malých a středních firem. Import plastových odpadů do EU-27 byl v roce 2012 minimální – necelých 400 tis. tun.
7. Mechanická recyklace plastových odpadů
Pro podporu mechanických recyklací odpadních plastů se konají větší i méně navštěvované veletrhy. V roce 2013 se jednalo o 27. ročník Chinaplas v Guangzhou (2. největší) a světově největší, v pořadí již 19. ročník Kunststoffe 2013 v Düsseldorfu.
Veletrhy jsou zaměřovány především na stroje a zařízení pro zpracování plastů (přes 70% podíl), přičemž podíl strojů a zařízení pro recyklaci plastů hraje nezanedbatelnou roli. Konkrétně v Číně se prezentovalo 1398 vystavovatelů z oblasti strojů a zařízení pro zpracování plastů a kaučuků, z toho 247 vystavovalo stroje a zařízení pro přípravu a vlastní recyklaci plastů a 115 prezentovalo kompletní linky pro recyklaci.
Na obou akcích nemohl chybět světový leader v oblasti strojů a zařízení pro recyklaci odpadních plastů – rakouská firma Erema. Firma byla založena v roce 1983, kdy uvedla na trh první generaci recyklačních linek pro plasty. V dalších letech došlo k výrazným inovacím, podpořených více než 110 patenty. Obrat v posledním roce činil 117 mil. Eur při zaměstnávání 400 pracovníků. Ve světě pracuje více než 3800 jejich linek pro různé plasty. Tyto linky produkují 12 mil. tun regranulátu ve formě granulí. Nové linky představily, mimo jiné, i italská firma Gemma Meccanica a rakouská NGR. Není bez zajímavosti, že v sousedním Rakousku působí 2 světově významní výrobci strojů a zařízení pro odpadní plasty.
Do aktivit v oblasti recyklací plastových odpadů v rámci Evropy jsou zapojeny:
- ERC – Evropská koalice pro recyklaci
- PETCORE – Asociace pro recyklaci PET produktů
- ACR – Asociace měst a regionů pro recyklaci plastů
- EuPR – Asociace výrobců regranulátů
- EPRO – Asociace pro recyklaci plastů a organizace pro jejich využití
- EUCERPLAST – Certifikace regranulátů v návaznosti na CEN 15 434
- RECOVINYL – Recyklace PVC
8. Surovinová (chemická) recyklace
Jedná se o procesy využití silně znečištěných a obtížně recyklovatelných, zejména kompozitních odpadních plastů. Procesy spočívají ve zplynění nebo pyrolýze, přičemž vzniká syntetický plyn a kapalné produkty, vč. monomerů. Využití je možné energeticky nebo k opětovné polymeraci monomerů. Většina těchto procesů probíhá v poloprovozních jednotkách, uplatnění ve větších průmyslových jednotkách brání ekonomické aspekty. Podíl surovinové recyklace na využití plastových odpadů je nízký – pohybuje se v řádu desetin procent z celkového využití odpadních plastů.
9. Energetické využití odpadních plastů
Pokud nemohou být odpadní plasty z původu nedokonalého vytřídění nebo nečistot a přítomnosti chemikálií, které jsou dnes zakázány pro aplikace (stabilizátory na bázi těžkých kovů, segmenty, změkčovadla, retardéry hoření apod.), je možno využít jejich vysoký energetický potenciál v energetických zařízeních. Dnešní energetické zařízení musí splňovat princip nejlepších dosažitelných technologií v rámci kombinovaných zařízení na výrobu tepla a elektřiny. Podle prognózy Kölner Berattungsunternehmen Ecoprog se celosvětově energetické využívání odpadů zvýší mezi roky 2012–2016 o 40 mil. tun odpadů, z toho v Evropě o 21 mil. tun. Jiné zdroje hovoří, že v některých evropských zemích nejsou současné kapacity energetického využití odpadů plně využívány a EU nebude jejich výstavbu finančně dotovat.
10. Skládkování odpadních plastů
Obr. 6 – Využití odpadních plastů v EU v letech 2006–2012 – shora skládkování, energetické využití a recyklace. Zdroj Plastics Europe
Skládkování odpadních plastů je nejméně žádoucí formou pro využití odpadních plastů. I když se množství skládkovaných plastů v EU snižuje – viz obr. 6, přesto stále končí ročně na skládkách téměř 38,1 % odpadních plastů, tj. 10 mil. tun plastů o hodnotě 8 miliard Eur.
Je známo, že Plastics Europe dlouhodobě usilovala o dosažení nulového skládkování plastů do roku 2020. Pokud by pokračoval stávající trend pomalého poklesu skládkování odpadních plastů, pak by se k nulovému skládkování dospělo v roce 2037, viz obr. 7. Urychlením k roku 2020 by došlo k úspoře 80 mil. tun plastů, což představuje ekvivalent 1 mil. barelů ropy v hodnotě 70 miliard Euro.
Obr.č.7 – Scénář snižování skládkování odpadních plastů dosavadním tempem (čárkovaně) a při zákazu skládkování k 2020. Zdroj Plastics Europe.
V ČR je podíl skládkování plastů vyšší, tj. 50 %. Přitom lze toto číslo jako příliš nízké zpochybnit. Oficiálně vykazujeme za rok 2011 spotřebu plastů ve výši 1,2 mil. tun (Rakousko – 1,0 mil. tun). Odpadních plastů jsme vykázali 390 tis. tun, tj. 32,6 % (Rakousko 450 tis. tun, tj. 45 %, EU 53,4 %). Podíly aplikačních sektorů na vytřídění plastů jsou uvedeny v tabulce I.
| Česká republika | Rakousko | |
|---|---|---|
| Odpady z obalů | 243 | 256 |
| Odpady ze stavebnictví | 28 | 36 |
| Odpady z automobilů | 16 | 20 |
| Odpady z elektroniky | 18 | 24 |
| Odpady z domácích spotřebičů | 16 | 17 |
| Odpady ze zemědělství | 17 | 22 |
| Odpady – ostatní | 52 | 75 |
| Celkem | 390 | 450 |
Pokud bychom aplikovali model výskytu odpadních plastů z celkové spotřeby v EU přes 50 %, pak v ČR by se jednalo o výskyt 600 tis. tun plastových odpadů, při modelu dle Rakouska by se jednalo o 540 tis. tun. V obou případech dospějeme k číslu odpadních plastů přes 500 tis. tun ročně, což je hodnota zakopané suroviny ve výši 5,5 miliard Kč ročně. Vycházím přitom z předpokladu, že rozdíl ve statistikách odpadních plastů končí na skládkách. V roce 2012 vykazujeme 23,4 mil. tun odpadů, z toho je 3,2 mil. tun z komunálního odpadu. Z komunálního odpadu je 14% podíl tříděného odpadu, tj. včetně plastů. Běžný svoz činí 68 % a v něm se „skrývají“ nevytříděné plasty.
11. Závěr
Výroba a spotřeba plastů budou i nadále růst. Aplikace mají převážně krátkodobý charakter. Výskyt plastových odpadů se bude i nadále pohybovat v rozmezí 50–55 % z celkové roční spotřeby plastů. V rámci prevence vzniku odpadních plastů je nutno zamýšlet se o využití odpadního plastu již při designu. Procesy mechanické recyklace plastů dle typů jsou technicky zvládnuty, nutno však zlepšit osvětu obyvatel ke zvýšení podílu třídění plastů.
Energetické využití plastových odpadů by mělo hrát významnější roli až v případě nemožnosti recyklace. Skládkování energeticky hodnotných plastů by mělo do roku 2024 skončit. Neznamená to úplný zákaz skládkování všech odpadů, jak se obávají v ČAOH.
Podrobnější čísla o řízení post-uživatelského plastového odpadu v EU za rok 2012 lze získat za 14 900 Eur prostřednictvím www.plasticseurope.org/information-centre/news/latest-news. Informace o jednom členském státu pro všechny aplikace stojí 1500 Eur. Za stejnou sumu lze získat informace o jedné aplikaci plastů ve všech zemích.
Literatura
- Plastics – the Facts 2013, www.plasticseurope.org
- Vörös, F., Udržitelné plasty – část II – výroba a spotřeba, Plasty a kaučuk, č. 11–12, 2013, s. 11
- www.bkv-gmbh.de/aktuell/presseschau/datum/warnn-endet-die-abfalleigenschaft-von-Altkunststoffen
- Vörös, F., Žádné skládkování plastů do roku 2020, Odpadové fórum, č. 3, 2013, s. 30
- Ročenka odpadového hospodářství, Odpadové fórum, č. 7–8, 2013, s. 12
- Maurer, H., The New Waste Framwork Directive, konference Identiplast 2011, Madrid
- Havelka, P., ČAOH – Současnost a budoucnost nakládání s odpady v ČR, www.enviweb-ihned.cz/clanek/96722, 19. 8. 2013
- Vörös, F., V Evropě se sládkují plasty za 8 miliard Eur, Odpady, 15. 11. 2011
Since 1950, when the world production and consumption was 1.5 mil. tons of plastic, the world level has reached in 2013 299 mil. tons, representing an average annual growth of almost 9%. For the year 2020 the production of plastics forecast in the world is 400 million tons, for the year 2050 more than 700 mil. tons.