MOŽNOSTI VYUŽÍVÁNÍ ODPADŮ Z ENERGETIKY
K využívání odpadů z energetiky vytvářejí vlády různých zemí různé
podmínky, které producenty a odběratele motivují či nutí odpady využívat. V
úsilí o využití jsou nejdále země Beneluxu, z toho v Nizozemsku se využívá nebo
vyváží plných 100 % energetických odpadů. I v jiných zemích se však nyní
využití odpadů z energetiky dynamicky rozvíjí v souladu s rozvojem technologií a
uvědomováním si globální důležitosti této problematiky. Podle údajů z roku 1993
se využívá průměrně celá jedna třetina světové produkce popele. Možnosti jsou,
mimo jiné, následující:
Popílek a škvára
 |
|
Stavba mostu v Arnhemu s využitím kameniva
Lytag. |
|
Využití ve stavebnictví. Materiály odebírají
stavební firmy a využívají je při přípravě betonů a malt, přičemž popílek
může působit jako aktivní i neaktivní složka (přispívá či nepřispívá k
procesu tvrdnutí), struska a škvára zastává především funkci plniva. Takové
využívání je většině elektráren ČEZ, a. s.,
již běžné a přechodem na suchý způsob odběru popele se možnosti stále
rozšiřují.
Využití při výrobě stavebních hmot. Popílek a
strusku lze využít v největší míře při výrobě cementu:
- přidáváním do suroviny kdy se popel stává plnohodnotným zdrojem SiO2,
Al2O3, Fe2O3 a CaO tedy všech základních
oxidů tvořících cement.
- přidáváním popílku k hotovému cementu. Tak se využijí pucolánové vlastnosti
popílku, které se právě cementem aktivují.
Významnými dodavateli cementáren jsou, nebo v brzké době budou,
elektrárny Chvaletice, Mělník a Ledvice.
Popílek a strusku je možno též využívat při výrobě cihel, přidává
se do asfaltu atd. Velmi zajímavá je technologie výroby cihel americké firmy Castone,
kdy surovinou k výrobě cihel je až z 90 % popel a proces probíhá za studena, je
tedy energeticky úsporný. Tyto cihly mají podstatně lepší užitné vlastnosti ve
srovnání s běžnými cihlami a díky svým vlastnostem a širokému spektru barev se
využívají na vnější zdivo bez omítky.
|
 |
|
Umělé kamenivo Lytag. |
Výroba umělého kameniva. Je
rozšířena např. v Nizozemsku, kde je téměř 20 % produkce popílku využito pro tyto
účely. Existují v zásadě dvě technologie výroby kameniva (za studena např.
Aardelite a za horka např. Lytag).
Lytag: Výroba je založena na zpracování granulovaného popílku při teplotách kolem 1 100 °C, kdy
žár způsobí mírné natavení a částečné spojení (tzv. slinutí popílkových
zrn. Výrobní linka sestává z dávkovacího šneku, který dávkuje popílek do
mísiče, kde se přídavkem vody a malého množství práškového uhlí připraví
optimální směs. Ta se dávkuje do granulátoru. Vytvořené granule jsou rozprostřeny
na granulační pás a zapalovacím hořákem je zahájen proces tzv. aglomerace. Po
prohoření vrstvy, slinutí granulí a po následném vychlazení na teplotu cca 250 ° C
jsou vzniklé granule mechanicky tříděny na sítech. Výsledný materiál má
vlastnosti srovnatelné s přírodním kamenivem s výjimkou nízké měrné
hmotnosti (750 - 1400 kg/m3), která jej předurčuje pro použití při
stavbách jako mostní konstrukce, masívní těžké stavby apod., kde je snaha snížit
celkovou hmotnost stavby nebo její části. Chemicky se materiál chová jako inertní
hmota. Pevnost granulí v tlaku je vyšší než 5 MPa.
 |
|
Výroba umělého kameniva
Aardelite. |
|
Aardelite: Výroba umělého kameniva Aardelite využívá reakce
hydroxidu vápenatého ve formě vápenné kaše s SiO2, Al2O3
a Fe2O3 oxidy obsaženými v popílku. Reakce je podobná tvrdnutí
betonu a vzniká tvrdý a stabilní materiál. Do mísiče se dávkuje popílek,
recyklovaný materiál z třídění, vápno, voda, popř. další přísady a vše se
důkladně promíchá. Vzniklá hmota se přivádí do peletizátoru, kde vznikají pelety
(granule) o různé velikosti. Působením teploty 70-90 °C pelety vytvrdnou a dávkují
se přes mezizásobník do třídiče. Rozměrově nevyhovující část se vrací zpět
na počátek procesu. Aardelite má ve srovnání s Lytag poněkud horší vlastnosti
(pevnost, nasákavost, mrazuvzdornost), neužívá však energeticky náročné
vysokoteplotní technologie. Měrná hmotnost kameniva Aardelite je 1140 -1750 kg/m3,
pevnost granulí v tlaku 2,5 - 8,4 MPa.
Výroba umělého kameniva, pravděpodobně Aardelite, se připravuje v Elektrárně Mělník.
Výroba náplni filtrů pro čistírny odpadních vod.
Asi 5 % z popílku zachyceného v EO má vlastnosti využitelné pro účely čištění
odpadních vod. Tato část se odseparuje a použije se jako náplň do filtrů,
přičemž jsou dosahovány překvapivě vysoké účinnosti při čištění některých
odpadních vod. Životnost náplně filtrů je 10-20 let. Čištění je vysoce účinné
zejména na BSK, CHSK, tenzidy, patogenní bakterie, nepolární látky, těžké kovy a
PCB. U nás při použití českého patentu vyrábí sorbent pod obchodním názvem CINIS
stejnojmenná společnost, k jejímž zakladatelům patří i ČEZ, a. s.
|
 |
|
Použití popílku pro
čištění odpadních vod. |
Zneškodňováni nebezpečných odpadů solidifikací.
Směs popílku, cementu a vody (popř. dalších přísad) po přidání např. ke kalu z
ČOV vytvoří pevnou hmotu s velmi nízkou vyluhovatelností škodlivin, která může
být bez rizika ukládána. Směs se u nás vyrábí pod obchodním názvem Rhenipal ve
spolupráci s Elektrárnou Mělník.
Energosádrovec
Využití v cementárnách jako přísada pro regulaci tuhnutí cementu.
Energosádrovec je pro tyto účely
plnohodnotnou náhradou přírodního sádrovce těženého u nás pouze v Kobeřicích u
Opavy. Cementárny odebírají energosádrovec ve vlhké, vysušené nebo ze jména
briketované formě, která během dopravy a manipulace nepráší ani se nelepí.
Energosádrovec se v cementárnách přidává do cementového mlýna ke slínku jako
osvědčený regulátor tuhnutí cementu. Tímto způsobem bude využíván
energosádrovec z většiny elektráren ČEZ, a. s.
Využití pro výrobu sádry a sádrokartonových desek.
Energosádrovec se po odvodnění zahřeje na teplotu kolem 100 °C (tzv. kalcinace),
přičemž vzniká běžná sádra, tzv. (b-sádra, která
může být samostatně expedována nebo bývá využita bezprostředně při výrobě
sádrokartonových desek. Při této technologii se sádra, rozmíchaná s vodou a
přísadami regulujícími tuhnutí, dávkuje na pás papíru. Vrstva sádry se překryje
horní vrstvou papíru a vzniklá deska se nechá vytvrdnout. Vytvrdlé desky se ořežou
na potřebné rozměry a případně dále povrchově upravují. Desky mají široké
použití při výstavbě. V ČR je již vyrábí závod Knauf Počerady a předpokládá
se výstavba závodu Rigips Mělník.
 |
|
Betonový blok s použitím popílkového
kameniva. |
|
Výroba a-sádry a
výrobků z ní. Je-li sádrovec kalcinován za zvýšeného tlaku
0,4-0,5 MPa a teploty 120-130 ° C, vzniká tzv. a-sádra,
která má výrazně lepší vlastnosti zejména z hlediska pevnosti a mrazuvzdornosti
než běžná sádra. Ve směsi se struskou může být využívána dokonce i na
vnější stavby jako téměř plnohodnotná náhrada betonu. Desky z a-sádry
mohou sloužit ke konstrukci tzv. dvojitých podlah. Desky se vyrábějí ze směsi 92% a -sádry a 8% celulózy nebo odpadního papíru a vody. Desky z
této směsi se vylisují v lisech a suší se po dobu 4-5 dní. Poté je upraven formát
a desky mohou být upraveny i povrchově, polepeny kobercem, plechovou fólii, PVC apod.
Výstavba závodu na výrobu a -sádry, a případně i
výrobků z ní, se předpokládá v Prunéřově.
Produkt polosuché metody odsíření, popel z FK,
stabilizát, aglomerát, deponát
|
 |
|
Popílkové cihly. |
Stavební účely. Pro nenáročné stavby
(vyplňování výkopů, zásypy, násypy, konstrukční vrstvy silnic a dálnic,
vyplňování důlních prostor apod.) se využívá schopnosti těchto materiálů
nabývat alespoň minimálních pevností. Stabilizát z produktů polosuché metody
odsíření se používal např. při výstavbě Eurotunelu jako výplňový a
konstrukční materiál. V provozech energetiky může někdy působit problémy
dodržování stálé kvality těchto stavebních hmot. Proto stavební úřady vyžadují
pro použití těchto materiálů při výstavbě tzv. certifikát, který zaručuje, že
výrobek bude mít vždy vlastnosti, které jsou pro konkrétní použití požadovány.
Při výrobě stavebních hmot z odpadů z energetiky se proto musí dbát na
dodržování technologické kázně a sledovat vlastnosti vstupujících surovin.
 |
Vzhled stavení z popílkových cihel. |
Těsnicí vrstvy skládek, zahlazování důlní činnosti, rekultivace,
krajinotvorba. Úpravou receptury stabilizátu a jeho ukládáním za
určitých podmínek (hutnění) lze připravit vrstvu, která splňuje všechny
požadavky na těsnicí materiál pro skládky. Vrstva stabilizátu upravená pro
těsnicí účely dosahuje propustnosti vůči vodě řádu 10-9-10-11
m/s. Vytvořenými chemickými vazbami, zhutněním vrstvy a nízkou propustností
téměř nedochází k uvolňování případných škodlivin z vrstvy do životního
prostředí. Je však nutno vytvořit vrstvu dostatečně silnou a pevnou, aby po
zatížení vrstvou odpadu nedošlo k jejímu popraskání.
Vrstva stabilizátu, aglomerátu a deponátů může být úspěšně použita jako
technická rekultivační vrstva skládek, složišť apod. před překrytím zeminou a
konečnou úpravou povrchu. Stabilizát je i velmi vhodným materiálem pro rekultivaci
bývalých odkališť. Tyto materiály jsou též vhodné pro vyplňování prostor po
povrchové těžbě a obnovení původního nebo vytváření nového reliéfu krajiny.
Stabilizát může být i cenným konstrukčním prvkem v silničním stavitelství. Při
všech těchto způsobech využití se na jedné straně šetří přírodní suroviny,
které by jinak byly spotřebovány, na straně druhé se snižuje množství odpadu,
které by bylo uloženo bez užitku na skládkách.
Ve všech případech využití odpadů důsledně dbáme na to, aby nedošlo k
poškození životního prostředí. K tomu nám slouží zejména systémy kontroly
řízení jakosti, certifikace, popř. povinný proces posuzování vlivu na životní
prostředí.
|