Sežig odpadkov

Sežigalnica na Dunaju

Sežig odpadkov je proces za obdelavo odpadkov, ki vključuje zgorevanje organskih snovi v odpadnih materialih. Sežiganje in druge metode pri katerih se uporabljajo visoke temperature imenujemo toplotna obdelava. Pri postopku sežiganja se odpadki spremenijo v pepel, dimne pline in toploto. Pepel je v večini sestavljen iz anorganskih snovi, ki se nahajajo v odpadkih ter ga zasledimo v obliki trdnih grudic in delcev v dimnih plinih. Dimne pline je potrebno pred izpustom v ozračje očistiti plinastih in trdnih onesnaževal. V nekaterih primerih se lahko toplota pridobljena pri sežiganju uporabi za pridobivanje električne energije. V nekaterih državah so strokovnjaki in lokalne skupnosti še vedno zaskrbljeni glede sežigalnic ter njihovih vplivov na okolje. Sežiganje z energetsko predelavo odpadkov je le eno od načinov pridobivanje energije iz odpadkov (WtE – Waste To Energy). Poznamo tudi plazemsko uplinjanje, pirolize in anaerobno presnovo. Sežiganje se lahko izvaja tudi brez izrabe energije in materialov, korist je v tem primeru zmanjšanje količine odpadkov za odlaganje in zmanjšanje tveganja za nastanek odlagališčnega požara.

Zgodovina in namen sežigalnic

Sežigalnica v Malmöju, Švedska

Prve sežigalnice so v Veliki Britaniji zgradili že konec 19. stoletja v Nottinghamu. Zgradili so jih Manlove, Alliott & Co Ltd leta 1874 s projektom, ki ga je patentiral Albert Fryer. Nastale so kot odgovor na pomanjkanje prostora za odlaganje mestnih odpadkov, ter kot odgovor na požare in smrad z odlagališč. Te sežigalnice niso vključevale ločevanja materialov.

Kmalu se je začel razvoj filtrirnih mehanizmov in že v 1930-ih so na Danskem uporabljali odklonske ločevalce prašnih delcev, ki so iz izpušnih plinov ločevali prašne delce na principu gostote snovi. Zabeležena je že uporaba magnetov, s katerimi so iz težkega pepela pridobivali železo. Že v 1930-ih so poznali rotacijsko peč in predsušenje odpadkov.

Po drugi svetovni vojni je razvoj in razmah uporabe plastike in umetnih snovi v razvitem svetu povzročil spremembo sestave odpadkov. Potrošništvo je prineslo več nakupovanja, manj je bilo popravljanja predmetov in več je bilo embalaže. Odpadki so zaradi tega imeli višjo kalorično vrednost, hkrati so vsebovali tudi neželene kemijske elemente, npr. žveplo in klor. Po vojni so na Danskem sežigalnice energijo uporabljale zlasti za daljinsko ogrevanje bližnje okolice.

Sežig odpadkov, ki vsebujejo klor, je potencialen vir dioksinov. Dioksini so bili javnosti dobro poznani od nesreče v Sevesu leta 1976, a je vseeno trajalo vse do leta 1986, da so na Danskem sprejeli smernice za sežig odpadkov, ki so zmanjšale sintezo teh snovi. EU je leta 1989 izdala dve direktivi, ki obravnavata sežig odpadkov, s katerimi je na nivoju Evropske unije postavila omejitve izpustov ter tehnične zahteve, da se omeji izpuste.

Sežigalnice imajo danes omejene izpuste strupenih snovi ter tehnične zahteve glede delovanja, da se minimizira nastanek dioksinov in furanov. Predpisano je filtriranje izpušnih plinov, emisije je potrebno spremljati, izmerjene emisije pa morajo biti dostopne javnosti. Obrati za sežig odpadkov se gradijo po načelu BAT (angleško za "best available technology"), to pomeni, da mora biti obrat projektiran tako, da vsebuje sodobne tehnološke naprave za zmanjšanje emisij. V letih po sprejemu direktiv EU je bil sektor sežiganja odpadkov izpostavljen hitremu tehnološkemu razvoju, saj so bile nove sežigalnice projektirane po novih standardih, stare pa je bilo potrebno bodisi nadgraditi bodisi umakniti iz obratovanja.

Leta 2005 so na Danskem sežigalnice ustvarile 4.8% elektrike in 13.7% toplotne energije. Zaradi tega so se zlasti zmanjšale emisije v zrak iz posameznih kurilnih naprav. Postopki sežiganja se stalno nadgrajujejo. Sektor zdaj razvija tehnike, ki omejujejo stroške, ohranjajo ali izboljšujejo pa okolju prijazno delovanje.

Vrste sežigalnic

Po svetu so se uveljavile različne vrste sežigalnic kot so npr. z gibljivim rešetom, fiksnim rešetom, rotacijske peči, in zvrtinčeni plasti.

Prednosti in slabosti

Prednosti

Prednosti sežigalnic:

• tehnologija sežiganja odpadkov je tako napredovala, da so izpusti nevarnih snovi minimalni;
• s sežiganjem odpadkov se lahko pridobiva elektriko in toploto;
• s sežiganjem se zmanjša volumen in masa odpadkov, ki končajo na odlagališčih;
• za sežig so primerni tisti odpadki, ki jih ni mogoče reciklirati – to so medicinski odpadki, pesticidi, nevarne kemikalije, itd.

Slabosti

Lafarge v Trbovljah, kjer za pridelavo cementa sežigajo odpadke

Slabosti sežigalnic:

• energetska predelava oziroma sežig lahko izrabi le energijo, vsebovano v aktualnih odpadkih, in to le enkrat – s predelavo se prihrani veliko več energije, kot pa se jo pridobi s sežigom;
• sežigalnice lahko učinkovito proizvajajo električno energijo samo v primeru, da v njih sežigamo odpadke, ki smo jih prej ločili na frakcije – mešani odpadki ob sežigu namreč ne proizvedejo dovolj energije – zato jim je včasih potrebno dodajati gorljive snovi, največkrat gre za nafto. Če sežigamo mešane odpadke, je proizvodnja energije nekajkrat manjša od tiste, ki bi jo privarčevali, če bi odpadke reciklirali;
• sežigalnice povzročajo nemalo problemov, od izpustov dodatnih količin CO2 in emisij nevarnih snovi v ozračje, kar še dodatno obremenjuje okolje, hkrati pa po sežigu še vedno ostanejo nevarni odpadki v obliki žlindre in filtrne pogače – ti pa zahtevajo posebne, in tudi dražje, postopke za ravnanje in odlaganje;
• snovni izkoristek je slab, saj se na tono odpadkov pridela okoli 300 do 400 kg nevarnih odpadkov;
• sežigalnice predstavljajo konkurenco bolj trajnostnim načinom ravnanja z odpadki – preprečevanju, ločevanju in recikliranju odpadkov – sežigalnice se namreč borijo za iste odpadke kot predelovalni obrati;
• sežigalnice so finančno izjemno dragi projekti, zato njihova izgradnja določa način ravnanja z odpadki za prihodnja desetletja; njihova rentabilnost je zato vprašljiva – zaloge surovin se zmanjšujejo, njihova cena pa bo vedno višja, tudi ob upoštevanju sprememb na področju davčne politike, ki jih lahko pričakujemo v naslednjem desetletju, saj se bodo davki vedno bolj osredotočali na porabo virov in onesnaževanje okolja;
• iz dimnika sežigalnice pridejo kar štirje od dvanajstih najbolj strupenih plinov – npr. dioksin.

Postopek sežiganja odpadkov

Kontrolna soba sežigalnice

Sežiganje se uporablja za obdelavo širokega spektra odpadkov. Sežiganje samo je običajno le del zapletenega sistema obdelave odpadkov, ki v celoti zagotavlja celovito ravnanje s širokim spektrom odpadkov, ki nastanejo v družbi.

Cilj sežiganja odpadkov, skupen večini načinov obdelave odpadkov, je obdelava odpadkov, da se zmanjšata njihova količina in nevarnost z zajetjem (in s tem koncentracijo) ali uničenjem morebitnih škodljivih snovi. Postopki sežiganja lahko zagotovijo tudi načine za ponovno pridobivanje energije, mineralnih in/ali kemičnih snovi iz odpadkov. Sežiganje odpadkov je v osnovi oksidacija gorljivih snovi, ki jih vsebujejo odpadki. Odpadki so na splošno zelo heterogen material, v glavnem sestavljen iz organskih snovi, mineralov, kovin in vode. Med sežiganjem nastajajo dimni plini, ki zadržijo večino razpoložljive energije za gorivo kot toploto. Organske snovi v odpadkih zagorijo, ko dosežejo potrebno vnetišče in pridejo v stik s kisikom. Dejanski proces zgorevanja se zgodi v plinski fazi v delčkih sekunde in istočasno sprosti energijo. Če sta kurilna vrednost odpadkov in preskrba kisika zadostni, to lahko povzroči toplotno verižno reakcijo in neodvisno zgorevanje, tj. ni treba dodajati drugih goriv.

Primeri odpadkov v sežigalnicah

Odpadki med zgorevanjem v peči

Čeprav med pristopi obstajajo pomembne razlike, lahko sektor sežiganja približno razdelimo na naslednje glavne podsektorje:

• Sežiganje mešanih komunalnih odpadkov – obdelava praviloma mešanih in večinoma neobdelanih gospodinjskih odpadkov, včasih pa tudi nekaterih industrijskih in komercialnih odpadkov (industrijski in komercialni odpadki se tudi sežigajo ločeno v namenskih sežigalnicah industrijskih ali komercialnih nenevarnih odpadkov).

• Sežiganje predhodno obdelanih komunalnih ali drugih predhodno obdelanih odpadkov – naprave, ki obdelujejo odpadke, ki so bili ločeno zbrani, predhodno obdelani ali pripravljeni, tako da se lastnosti teh odpadkov razlikujejo od mešanih odpadkov. V ta podsektor sodijo sežigalnice goriv, pridobljenih iz posebej pripravljenih odpadkov.

• Sežiganje nevarnih odpadkov – to vključuje sežiganje na industrijskih lokacijah in sežiganje v trgovskih obratih (ki običajno prejemajo veliko različnih odpadkov).
• Sežiganje blata iz čistilnih naprav – na nekaterih lokacijah se blato iz čistilnih naprav sežiga ločeno od ostalih odpadkov v namenskih napravah, na drugih pa se takšni odpadki pri sežiganju združijo z drugimi odpadki (npr. komunalnimi odpadki).

• Sežiganje bolnišničnih odpadkov – namenske naprave za obdelavo bolnišničnih odpadkov, običajno tistih iz bolnišnic in drugih zdravstvenih ustanov, obstajajo kot centralizirani objekti ali na lokaciji posamezne bolnišnice itd. V nekaterih primerih se nekateri bolnišnični odpadki obdelujejo v drugih napravah, na primer skupaj z mešanimi komunalnimi ali nevarnimi odpadki.

Zunanje povezave

• EU Directive on waste incineration Arhivirano 2016-05-17 na Wayback Machine. (v angleščini)