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:

   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.