ArrowÚvod / Energetické využitie odpadu / História

História

S výstavbou zariadení na spaľovanie odpadu sa začalo koncom 19. storočia v okolí veľkých západoeurópskych aglomerácií. Ich jedinou úlohou bola sanitácia odpadu, teda jeho hygienické zneškodnenie. Prvým zariadením svojho druhu bola spaľovňa vo Veľkej Británii v meste Nottingham postavená v roku 1874. Po nej nasledovali ďalšie zariadenia vo veľkých mestách Veľkej Británie.

Už vtedy vznikli spoločnosti, ktoré sa venovali vývoju a výstavbe spaľovní (vtedy nazývané ako „destructor“), z ktorých niektoré sú známe dodnes (napr. Babcock, Manlove). Po Veľkej Británii nasledovali USA a Kanada. Prvá americká spaľovňa bola postavená v New Yorku v roku 1885. V Nemecku bola prvá spaľovňa uvedená do prevádzky v Hamburgu v roku 1895. Výstavba spaľovní bola motivovaná epidémiami cholery, ktoré zúrili koncom 19. storočia v husto osídlených aglomeráciách

„Destructor“ v Toronte, 30. roky dvadsiateho storočia. Zdroj: https://www.junctioncraft.com/destructor-on-symes-road-history/

Zaujímavosťou je rozvoj spaľovní v Dánsku, kde bola postavená prvá spaľovňa v roku 1903 vo Frederiksbergu. Od začiatku bola koncipovaná pre výrobu elektrickej energie a dodávku tepla do blízkej nemocnice. V podstate predstavovala predchodcu dnešných Zariadení na energetické využitie odpadu (ZEVO).

V našom regióne je zaujímavé prvenstvo spaľovne v Brne, ktorá bolo postavená v roku 1905 ako prvá a jediná v Rakúsko-Uhorsku.

Spaľovne tej doby ešte nemali jednotný dizajn a energiu zo spaľovania odpadu využívali rôznym spôsobom. Elektrina sa používala hlavne pre vlastnú spotrebu, pre napájanie čerpadiel kanalizačných systémov (Veľká Británia), niekedy pre vykurovanie alebo dokonca pre nabíjanie elektrických vozidiel pre zvážanie odpadu (Veľká Británia okolo roku 1920).

Prvá spaľovňa na území Česka a Slovenska, začiatok dvadsiateho storočia. Zdroj: https://www.sako.cz/pro-brnaky/cz/142/historie-spalovani/

Ak sa pozrieme na energetickú efektívnosť vtedajších zariadení, mohli by sme byť prekvapení, ako nízka bola v porovnaní s dnešnými. Vtedajšie technológie z jedného kilogramu odpadu vyrobili 70 Wh elektrickej energie, dnešné spaľovne vyrábajú okolo 267 Wh, okrem toho však ešte produkujú 2 500 Wh tepla pre dodávku do distribučnej siete (Brno).

Treba však brať ohľad aj na zloženie odpadu, ktoré bolo zásadne odlišné voči dnešnej situácii. Vtedajšie spaľovne produkovali približne 60 % škvary (oproti dnešným 25 %) a výhrevnosť paliva bola približne 6 MJ na kilogram odpadu. V súčasnosti je to 9-12 MJ na kilogram. Dôvodom je vysoký podiel ropných produktov v komunálnom odpade.

Navážanie odpadu do spaľovne v Toronte, 20.roky dvadsiateho storočia. Zdroj: https://www.cbc.ca/news/canada/toronto/wellington-destructor-toronto-1.4085760

Tieto spaľovne emitovali znečisťujúce látky priamo do ovzdušia a dosah na životné prostredie bol zmierňovaný len výškou komína. Toto riešenie sa však používalo aj v iných priemyselných odvetviach a zodpovedalo technickým možnostiam danej doby. Zaujímavosťou je Dánsko, ktoré zaviedlo niektoré moderné metódy čistenia spalín už začiatkom 20. storočia.

Druhá svetová vojna prerušila prevádzku prakticky všetkých spaľovní v Európe a ďalší rozvoj nastal až v šesťdesiatych rokoch 20. storočia. Vzhľadom na prudký ekonomický rozvoj západnej Európy sa zvýšilo množstvo odpadov produkovaných obyvateľstvom a priemyslom. V oblasti veľkých miest nastal súčasne nedostatok priestoru na budovanie skládok odpadu. Začalo sa s výstavbou spaľovní odpadu v podobe, v akej ich poznáme dnes. Tieto zariadenia začali používať prvé technológie na čistenie spalín. Tie sa orientovali hlavne na tuhé znečisťujúce látky (elektrostatické odlučovače), no objavovali sa i prvé aplikácie pre odstraňovanie plynných látok (SO2, HCl).

Prekážkou pre ďalší rozvoj čistenia emisií boli nedokonalé zariadenia pre meranie emisií. Vývoj pokračoval až do konca osemdesiatych rokov, keď už boli k dispozícii vyspelé technológie na čistenie spalín, ale neexistovali zákonné normy na medzinárodnej úrovni. Štáty ako Švajčiarsko, Holandsko a Dánsko sa stali lídrami v procese limitovania emisií do ovzdušia.

V rámci bývalého Československa sa s výstavbou spaľovní začalo uvažovať začiatkom 70. rokov 20. storočia. Vzhľadom na nedostatok vlastných technológií bola zakúpená licencia na roštový systém z nemeckého Düsseldorfu. Nedostatok financií však spôsobil, že sa neuvažovalo s modernými spôsobmi čistenia spalín ani s ich meraním.

Prvou vybudovanou spaľovňou bola spaľovňa v Bratislave (1978), nasledovali spaľovne v Brne (1989) a Košiciach (1990). Spaľovňa v Prahe bola stavaná zároveň s košickou, ale spoločenské zmeny v roku 1989 spôsobili posun začiatku prevádzky až do roku 1998. Všetky vtedajšie spaľovne v Československu mali jednotný dizajn, ktorý bol však už počas ich výstavby značne zastaraný.

Prelom nastal v roku 2000, keď bola uverejnená smernica EC 2000/76/EC O spaľovaní odpadu, ktorá zjednotila pravidlá v rámci celej Európskej únie a zaviedla prísne limity pre emisie do ovzdušia, ktoré postupne prebrali do svojej legislatívy všetky krajiny únie vrátane Slovenskej republiky.

Štandardom sa stali súčasné sofistikované systémy čistenia spalín. Potreba dodržiavania na to obdobie extrémne prísnych limitov si vyžiadala vývoj nových technológií, ktoré doteraz nie sú štandardom iných spaľovacích zariadení, ide hlavne o systémy pre odstraňovanie dioxínov a ťažkých kovov.

Takisto narástlo využitie energie zo spaľovania odpadov, objavili sa prvé lastovičky vysokoefektívnych spaľovní, ako je napríklad v Amsterdame (2 000 000 ton odpadu ročne pri energetickej efektivite nad 30 %).

Navážanie odpadu do zariadenia ZEVO v Amsterdame. Zdroj: https://www.aebamsterdam.com/about /news/2015/an-rdf-export-industry-group-has-been-formed-to-explore-and-address-issues- surrounding-rdf-export-from-the-uk/

Ďalším dôležitým míľnikom bolo vytvorenie dokumentu BREF, ktorý je súčasťou Európskej legislatívy. V roku 2006 tento dokument zhrnul všetky najnovšie poznatky z oblasti najlepších možných technológií (BAT – Best Available Technology) a tým zaviedol aj jednotné pravidlá pre dizajn a prevádzkovanie spaľovní.

Európska únia vydala tento rok nove štandardy a techniky BAT, ktoré opätovne sprísňujú limity a zavádzajú ešte prísnejšie nakladanie s odpadom v ZEVO. Tieto štandardy budú prijaté do konca roka 2019 aj v Slovenskej republike a všetky nové ale aj existujúce prevádzky sú povinné sa nimi riadiť.