Historický vývoj a statistika energetického využívání odpadů: Část I. - Spalovny tuhého komunálního odpadu

První spalovna odpadu s využitím energie byla na území České republiky vybudována v letech 1904–1905 v Brně. Byla to vůbec první spalovna odpadu postavená v Rakousko–Uhersku a již v té době využívala odpadu k výrobě elektrické energie.

V brněnské smetárně (pozn. redakce: viz titulní obrázek), jak se spalovně tehdy říkalo, byl použit systém firmy Alfons Custodis z Vídně, zavedený také ve spalovnách v Německu – ve Frankfurtu nad Mohanem, Dortmundu a Hannoveru. Spalovací pec měla sedm spalovacích komor ve spojení s parním kotlem Babcock–Wilcox, za ním byla zařazena Parsonova turbína o výkonu 300 kW, která byla přímo napojena na třífázový generátor střídavého proudu o výkonu 220 kW. Elektrická energie vyrobená generátorem se odváděla do 300 metrů vzdálené městské elektrárny. První elektrická energie z odpadu byla ve spalovně vyrobena 24. 8. 1905. Odpad nejdříve procházel dvěma rotujícími válci, které ho rozmačkávaly a drtily větší kusy. Takto upravený odpad se skladoval v zásobníku, který pojal až dvoudenní zásobu odpadu. Odtud byl odpad ručně pomocí lopat přehazován na podavač umístěný v prostoru nad spalovacími komorami.

Spalovací proces trval 45 minut při dávkování odpadu v intervalech po 10 minutách o hmotnosti 60–80 kg. Po předání spalovny do plného provozu pracovala v denním 11hodinovém cyklu, přičemž spalovala průměrně 27,45 tuny odpadu za den. Z 1 kg odpadu bylo vyrobeno cca 1,14 kg páry o tlaku 9 atm.

Provoz brněnské spalovny je pravděpodobně zachycen (?) ve statistice elektráren z roku 1928, kde je uvedeno 14 214 tun domácího smetí jako množství paliva spotřebovaného toho roku v samostatných elektrárnách. Spalovna v Brně sloužila svému účelu až do roku 1941.

Druhá spalovna komunálních odpadů byla postavena v letech 1930–1933 v Praze. Ekonomické a hygienické důvody vedly pražskou obec k rozhodnutí postavit spalovnu v průmyslové části Vysočan, kde by se zároveň zužitkovala vyrobená pára a elektřina. Spalovna tehdy patřila k nejmodernějším v Evropě. Pražská spalovací stanice pevných odpadů, teplárna a elektrárna ve Vysočanech byla uvedena do provozu v roce 1934.

Odpadkové vozy Praga-Kuka zavážely odpad do čtyř zásobníků k přechodnému uskladnění. Odtud byly odpady dopravovány do třídírny a následně do budovy spalovacích baterií. Zde byly instalovány dva kotle o kapacitě 200 tun za den každý. Kotle umožňovaly také spalování práškového uhlí jako podpůrného paliva a umožňovaly pružnou výrobu páry od 6 do 25 tun za hodinu. Pára byla dodávána prostřednictvím dálkového parovodu okolním podnikům i vlastní elektrárně, která byla vybavena dvěma turbogenerátory po 5 MW.

Činnost spalovny po jejím uvedení do provozu nejlépe popisuje provozní zpráva z roku 1936:

Vozy „Praga-Kuka“ dovezly při 18.670 jízdách po 8.5 m³ odpadků do spalovny celkem 96.000 t odpadků. Z těch vytříděno různých předmětů 1.960 t, tj. as 2 % v hodnotě 78.000.– Kč. Z odpadků (100 %) a práškového uhlí (18 %) vyrobeno celkem 110.000 t páry v hodnotě as 4,000,000.– Kč. Pára z odpadků vyrobená činila 38 %, z uhlí 62 %. Z celkového množství páry spotřebovala spalovna pro svůj provoz 25 % páry v hodnotě as 1,000,000.– Kč a to jako páry 12 % a jako elektrického proudu 13 %. 75 % páry v hodnotě as Kč 3,000,000.– zbylo ku prodeji. 3 % páry v množství 3.000 tun v hodnotě 110.000.– Kč dodána byla do dálkového parovodu a z 85 % páry vyrobeno v elektrárně spalovny celkem 15,400,000 kWh (100 %), o napětí 6.300 V, z nichž 85 %, tj. 13,050,000 kWh transformováno bylo na 22,000 V a dodáno v hodnotě 2,990,000.– Kč do městské elektrovodné sítě a 15 %, tj. 2,350,000 kWh transformováno na 380 V a dodáno v hodnotě 515,000.– Kč pro provoz vlastní spalovny.

Během války sílil tlak na výrobu elektřiny, což si vyžádalo vybudování nového kotle o výkonu 45 t za hodinu. Stále narůstající výskyt odpadků a potřeba tepla v průmyslové vysočanské oblasti vedly k potřebě modernizace a rozšíření spalovny. V roce 1950 bylo rozhodnuto o celkové rekonstrukci spalovny. Ta probíhala v letech 1959–1982, ale nebyla příliš úspěšná. V roce 1967 byl přistavěn další mazutový kotel bez možnosti spalování odpadků, který měl za úkol vyrovnávat špičky v odběrech tepla. Současně se v dubnu roku 1966 stala neprovozuschopnou původní stará kotelna, a proto byla v roce 1967 provedena její demolice. Na počátku 70. let se ve spalovně z původního zařízení nacházela pouze stará třídírna, původní dvě turbosoustrojí a dva jeřáby na skládce strusky. Ostatní části spalovny byly postupně uváděny do provozu od roku 1964. Malá kapacita zásobníků třídírny umožňovala pouze spalování odpadků v nočním provozu a spalovna tak měla kapacitu pouze 80–100 tisíc tun ročně. V kotelně byly nově osazeny dva kotle spalující odpadky a jeden kotel na uhlí a mazut pro zajištění špičkových dodávek tepla. Kotle o výkonu 15 t/h byly výrobkem První brněnské strojírny, která byla v ČSSR vybrána jako hlavní dodavatel spaloven s využitím tepla.

Na konci 80. let 20. století, po modernizaci spalovny, tak byly v závodě instalovány čtyři práškové granulační vysokotlaké kotle s předkomorou pro spalování odpadků. Pátý kotel byl mazutový. Celkový instalovaný tepelný výkon byl 251,2 MW, spalovna spalovala TKO, hnědé uhlí a mazut. Strojovna elektrárny měla dva původní kondenzační stroje o výkonu 10 MW a nové protitlaké turbíny. Spalovna po přestavbě mohla likvidovat až 45 t odpadu za hodinu. Vzhledem k nevyhovujícímu fyzickému stavu spalovny však byl v červenci 1988 zahájen útlumový program. Po převodu spalovny na nový subjekt byly v posledním období svého provozu využívány jen konvenční paliva (především uhlí). Provoz Spalovny Praha Vysočany, a. s. byl ukončen v červnu 1997. Objekty spalovny byly zbourány v roce 2003.

Výstavbou malých městských spaloven komunálního odpadu se zabývaly Uranové doly Západní Čechy, které zakoupily licenci Austria-Plibrico a v roce 1970 zahájily jejich výrobu (viz níže). Jednalo se o spalovny bez využití odpadního tepla. Byly vybudovány v Táboře, Mariánských Lázních (1974), Opavě (1975). Poslední byla postavena u Lysé nad Labem. Tyto spalovny silně znečišťovaly ovzduší a především potřebovaly drahé podpůrné kapalné palivo, jehož byly omezené zdroje. Nasazení spaloven Plibrico v komunálním sektoru tak skončilo neúspěchem. Nejdéle, ještě ve druhé polovině 80. let, byla v provozu spalovna na Šíbáku u Lysé nad Labem, kde byl pálen komunální odpad sovětské posádky v Milovicích.

ODPADOVÉ FÓRUM AKTUÁLNĚ:

Tématem květnového čísla je energetické využívání odpadů. V čísle najdete například příspěvek, který se věnuje roli energetického využití odpadů po roce 2024, nebo na téma spalovny nemocničního odpadu a dále rozhovor s ředitelem ČIŽP Erikem Geussem. Další tématem je textil a odpad. Další podrobnosti - VÍCE

 

 

 

Dodavatelem velkých spaloven komunálního odpadu s využitím tepelné energie v rámci RVHP byl ČKD DUKLA s. p. Již v roce 1966 byly vyhodnoceny jednotlivé varianty spalovacích systémů a jako nejvhodnější byl vybrán systém spalování TKO na šikmém válcovém roštu VKW Düsseldorf se šesti válci. Na výrobu těchto zařízení byly uzavřeny licenční smlouvy (VKW Düsseldorf; Babcock). První spalovna komunálních odpadů z produkce ČKD DUKLA byla postavena v Berlíně (MVA Berlin-Lichtenberg) v roce 1975 a jako jediná východoněmecká spalovna komunálního odpadu byla provozována do roku 1990, kdy byla z ekologických důvodů odstavena. Za dobu provozu zde bylo využito přes 1200 tis. tun odpadu. V 80. letech 20. století bylo např. pro bývalý SSSR objednáno u ČKD DUKLA 15 spaloven. Do provozu jich bylo uvedeno jen sedm. Spalovny ČKD DUKLA s kotli první generace byly vybudovány také v Bratislavě, Budapešti, Sevastopolu, Soči a Murmansku. Vylepšené kotle druhé generace byly instalovány ve spalovnách v Košicích a Kyjevě. Třetí generace kotlů byla použita ve spalovně Brno a poslední generace v Praze.

V rámci koncepce energetického využití komunálních odpadů se na přelomu 70. a 80. let 20. století předpokládalo, že bude v ČSSR vybudováno asi 15 velkých spaloven. V nich se mělo energeticky využít až 40 % komunálního odpadu a k roku 2000 tak ušetřit 12 PJ tepelné energie. Již tehdy byla v plánu například velká spalovna komunálního odpadu v Hradci Královém s využitím i pro Pardubice.

V ČSSR byla první velká komunální spalovna uvedena do provozu v roce 1977 v Bratislavě (dnes OLO a.s. Bratislava). Instalovány zde byly 3 parní kotle ČKD Dukla s válcovými rošty typu Düsseldorf o spalovacím výkonu 12 t/h.

Na obdobném principu byla v České socialistické republice jako první uvedena do provozu spalovna v Brně (dnes SAKO Brno, a.s.), vybudovaná v letech 1984–1989. Také zde byly osazeny tři kotle ČKD Dukla třetí generace, každý se šesti válci sestupně uspořádanými pod úhlem 30°. Celková kapacita staré spalovny činila 240 tis. tun odpadu ročně, nebyla však nikdy zcela využita. Od roku 1998 byla ve spalovně vyráběna také elektřina v zařízení o výkonu 400 kW. Na počátku 21. století prošla spalovna rozsáhlou rekonstrukcí. Byly vybudovány dvě zcela nové linky na spalování odpadů, tím byla kapacita spalovny SAKO zvýšena na 248 tis. tun odpadů ročně. V rámci projektu byla postavena nová odběrová parní kondenzační turbína o výkonu 22,7 MW, která umožňuje provozování spalovny na optimální výkon i v obdobích s minimálním odběrem tepla. Spalovna po rekonstrukci je v trvalém provozu od podzimu 2011.

První projekční práce na výstavbě nové spalovny na likvidaci tuhého komunálního odpadu v Praze byly zahájeny koncem 70. let. V roce 1987 byl dokončen projekt a v září 1988 byla zahájena výstavba. Po mnoha peripetiích bylo „Zařízení na energetické využití odpadu“ ZEVO Malešice uvedeno do provozu na podzim roku 1998. Ve spalovně byly opět osazeny čtyři parní kotle ČKD DUKLA. Taktéž ve spalovně ZEVO Malešice proběhla na počátku 21. století rozsáhlá modernizace týkající se čištění spalin a výstavby kogenerační jednotky. Turbína o výkonu 17,6 MW byla uvedeno do provozu v roce 2010. Spalovna je provozována společností Pražské služby, a.s. a její celková kapacita činí 330 tisíc tun odpadu ročně.

Další moderní spalovna komunálního odpadu byla v České republice uvedena do provozu v Liberci. Její výstavba byla zahájena v roce 1997 a v roce 2000 byla spalovna uvedena do trvalého provozu. Je vyprojektována na kapacitu 96 tisíc tun odpadu za rok a osazena jednou spalovací linkou s přesuvným roštem systému von Roll. Ve spalovně je osazeno zařízení na výrobu elektrické energie o instalovaném výkonu 4,5 MW.

Zatím poslední projekt výstavby zařízení na energetické využití komunálního odpadu je realizován v Chotíkově u Plzně společností Plzeňská teplárenská, a.s. Jedná se spalovnu s roštovým topeništěm, která je provozována jako kogenerační zdroj o elektrickém výkonu 10,5 MW a tepelném výkonu 31,7 MW. Tepelná energie je dodávána do SZT Plzeň. Celková kapacita je 95 tisíc tun komunálního odpadu za rok. Spalovna byla v polovině roku 2016 uvedena do zkušebního provozu.

Statistika:

Připravujeme: Část II. - Spalovny průmyslového a nemocničního odpadu

Zdroj: MPO (Statistika energetického využívání odpadů a alternativních paliv 1989–2016)