Blog

Keď sa ľudia prestávajú zameriavať iba na seba a rozširujú svoj záujem ďalej ako po kraj svojho bytu, je to dobré znamenie. Životné prostredie je určite téma, ktorá spadá do kategórie širšieho okruhu záujmu. V nasledujúcich riadkoch si môžete prečítať efektívne spôsoby spracovania biologického odpadu, ktorý sa tvorí v komunálnej i priemyselnej sfére.

Zdroje veľkého množstva biologického odpadu

Biologický odpad môže tvoriť až 50 % zmiešaného odpadu z domácností v závislosti od rôznych faktorov.

Veľa odpadu podobného charakteru sa tvorí v reštauračných a obchodných reťazcoch a v priemysle vzniká pri výrobe samotných produktov. Čo s týmto materiálom robiť?

Špecifické baktérie a tvorba energie z odpadu

Existujú spôsoby, ktorými sa dá biologicky rozložiteľný odpad spracovať riadene a dokonca so zvýšením jeho hodnoty. Aj preto som nazval biologický odpad materiálom.

Slúžia na to biochemické procesy špecifických baktérií, ktoré sa bežne vyskytujú v prírode. V týchto procesoch sa iba koncentrujú do malého objemu niekoľko sto kubických metrov.

Pre lepšie pochopenie si predstavme, že v prírode sa vyskytuje napríklad jedna taká baktéria na jeden meter štvorcový a v tomto procese ich dáme na rovnakú plochu desaťtisíc.

Aktivita tejto masy organizmov zabezpečí efektívny rozklad biologickej hmoty. Prečo som použil slovo efektívny? Lebo táto kultúra baktérií dokáže vytvárať plyn obsahujúci energeticky bohatý metán, takzvaný bioplyn.

Znamená to, že organické látky – náš odpad, ktorý vyhadzujeme, sa dá transformovať na metán. Mimochodom, metán je hlavnou zložkou zemného plynu.

Takto teda dokážeme spätne získať nejakú časť energie, ktorá sa vynaložila na výrobu produktu, napríklad jogurtu, piva, cukru, papiera a mnoho iných.

Jednoduchý príklad

Uvádzam príklad, aby sme si to ešte raz objasnili. Vyrobili sme liter mlieka, ktorý sa musel dojiť, previezť, pasterizovať, zabaliť, odviezť, vyložiť, chladiť a podobne, avšak nepodarilo sa ho predať, uplynula minimálna doba jeho trvanlivosti a pokazilo sa.

Zjednodušený popis procesu je nasledovný. Obsah fľaše by sa vylial týmto baktériám naakumulovaných na jednom mieste, v jednej nádobe, v jednom biochemickom reaktore. Ony by ho s ľahkosťou, nazvime to, zjedli a vznikal by bioplyn.

Bioplyn sa nazýva preto, lebo sa netvorí iba metán, ale aj zmes iných plynov, ako sú oxid uhličitý, vodík, dusík, sulfán. Všetky tieto plyny sa však tvoria v menšom alebo oveľa menšom množstve.

Nebezpečenstvo skládkovania biologického odpadu

Ako som už spomenul, tieto baktérie žijú bežne v prírode, ale nie v tak koncentrovaných populáciách, a preto sa to isté, do určitej miery, bude diať aj na skládke odpadu. Nevýhodou je však to, že tieto procesy trvajú dlhší čas, niekedy aj roky, a nemusia byť kontrolované.

Ak nie sú na skládke pod kontrolou, tak plyny unikajú priamo do atmosféry ako skleníkové plyny. Ak skládky pracujú kvalitne a zodpovedne, tak vznikajúci plyn (skládkový plyn alebo bioplyn) zachytávajú a jednoducho spaľujú. Avšak, plyn možno využiť a opäť použijem slovo efektívne.

Využitie extra energie z odpadu

Čo myslím pod pojmom efektívne využitie? Myslím, využiť ho pre čo najväčší prospech. Teda využiť ho napríklad ako spomínaný zemný plyn – spáliť ho v kotle a vykurovať pracovné alebo obytné priestory.

K bioplynu bývajú pomerne časté a dostupné takzvané kogeneračné jednotky. Tie plyn tiež pália, ale vyrábajú pri tom elektrickú energiu a teplo, ktorým ohrievajú vodu.

Nie až takým bežným a náročnejším procesom je vyšľachtenie bioplynu na kvalitu zemného plynu. Tento plyn (biometán) potom možno predávať alebo vtláčať do rozvodu bežného plynu, ktorý sa dostáva do domácností.

Existujúce technológie vo svete

Bioplynové stanice

A teraz k technológiám. Na takéto spracovanie biologicky rozložiteľných odpadov existujú bioplynové stanice, ktorých jadrom je vyhnívacia nádrž.

Aj na Slovensku je takýchto staníc niekoľko desiatok. Nádrže bývajú veľmi veľkých rozmerov (niekoľko tisíc kubických metrov) a denná konzumácia biologického odpadu môžu byť desiatky ton. Dajme tomu, že veľkosť je ich nevýhodou.

Výhodou však je, že dokážu prijímať aj pomerne nehomogénny odpad s väčšími časticami.

Tento obsah sa vo vnútri mieša niekoľko mesiacov. Je to hlavne kvôli tomu, že baktérie majú prístup iba k malým časticiam organických látok (napríklad nižšie mastné kyseliny, kyselina mliečna, metanol alebo glukóza), a preto odpad a baktérie potrebujú čas na rozklad väčších častíc.

Dovolím si opäť príklad. Keď do pohára s vodou vložíte kúsok chleba a začnete miešať, tak sa rozmočí, začne sa rozpadať na malé kúsky. Tieto kúsky sa rozvlákňujú, po čase vidíte iba suspenziu drobných vlákien. Pomaly sa do roztoku rozpúšťajú voľným okom nepozorovateľné molekuly organických látok, ktoré sú baktériám prístupnejšie. To isté sa deje v týchto bioplynových staniciach.

Biochemické reaktory s vysokým zaťažením

Ak je však odpad tekutý a látky sú pre baktérie ľahko dostupné, existujú technológie nazývané vysoko zaťažované anaeróbne reaktory (UASB, IC a iné), ktoré dokážu v desaťnásobne menších objemoch vyčistiť rovnaké množstvá biologicky rozložiteľných látok.

Takéto odpady a odpadové vody vznikajú napríklad pri výrobe piva, liehovín, cukríkov, škrobu, papiera, cukru a podobne.

Koniec informácie, ktorá by mala viesť k skutkom

Človek je naozaj šikovné stvorenie a dokáže využiť čokoľvek. Aj preto sa biologický odpad môže za nejakých podmienok nazývať materiálom a môže byť využitý na produkciu energie vo forme tepla alebo elektrickej energie.

Týmto spôsobom sa dá chrániť naša príroda formou šetrenia energie alebo získavania energie z tohto materiálu. Rovnako zabraňujeme neriadenej tvorbe metánu a iných skleníkových plynov a ich únikov do voľnej atmosféry.

Autor: Ing. Matúš Palguta, chemický technológ