IPCC sektor „6A“, „ ODPADY - skládky pevného odpadu“
Inventarizácia emisií skleníkových plynov

 

Základná informácia o sektore odpadov

Inštitucionálna štruktúra, subjekty a ich úlohy

Procesy, postupy a termíny pri spracovaní inventúry

Stručný popis použitej metodiky

Základné kategórie relevantné z pohľadu inventúry SR

Všeobecne stanovenie úplnosti inventúry

Referencie

 

Základná informácia o sektore odpadov

Sektor odpadov sa zaoberá emisiami skleníkových plynov z piatich hlavných kategórií, a to:

·          Skládkovanie tuhých odpadov (metán)

·          Biologická úprava tuhých odpadov

·          Spaľovanie odpadov v spaľovniach a neriadené spaľovanie odpadov (CO2)

·          Čistenie odpadových vôd (NOX)

·          Iné

Skládkovanie tuhých odpadov je významným zdrojom emisií metánu, ktorý vzniká pri rozklade organických látok prítomných v odpade v anaeróbnych podmienkach. Skládkovanie je hlavnou metódou zneškodňovania odpadov v SR, viac ako 80% komunálnych odpadov je skládkovaných.

Potreba zbavovať sa odpadov z domácností a z priemyslu sa rieši budovaním riadených skládok, ktorých konštrukcia a prevádzka vedie k anaeróbnemu rozkladu biologických odpadov pri ktorom vzniká tzv. skládkový plyn. Tento pozostáva z približne 50% metánu a 50% oxidu uhličitého a stopovým množstvom ne-metánových prchavých organických zlúčenín (NMVOCs). Toto zloženie skládkového plynu nie je stabilné, mení sa v závislosti od zloženia a veku odpadu uloženého na skládku, ako aj od podmienok skládkovania.

Je potrebné poznamenať, že emisie skleníkových plynov zo skládok sa zisťujú výpočtom z množstva odpadov uložených na skládky. Do bilancií skleníkových plynov sa zahŕňa iba metán. CO2 emisie zo skládok nepochádzajú z fosílnych palív, preto nie sú príspevkom k čistým emisiám CO2 a nezahŕňajú sa do bilancií.

Počínajúc rokom 2005, výpočet emisií metánu sa vykonáva podľa metodiky Tier 2, pred tým sa používala metodika Tier 1. Pri výpočte emisií za rok 2005 bolo tiež vykonané:

·          prekategorizovanie skládok – preradenie z nekategorizovaných do neriadených a riadených

·          prehodnotenie parametrov pre výpočet

·          kontrola aktivitných údajov.

Tieto zmeny vyústili aj do zmien v reportovaní emisií zo skládok tuhého odpadu (použitie kategórie „riadené skládky“ namiesto „nekategorizované skládky“).

Biologická úprava tuhých odpadov je zdroj, ktorý sa dosiaľ na Slovensku nemonitoruje, nakoľko metodika pre výpočet emisií z tohto zdroja nie je súčasťou smerníc IPCC platných v súčasnosti.

Spaľovanie odpadov v spaľovniach a neriadené spaľovanie odpadov je považované za zdroj emisií CO2, ktoré vznikajú v procese termálneho rozkladu odpadu. Táto kategória emisií nie je osobitne sledovaná v rámci sektora Odpady, a to z nasledovných dôvodov:

1.       spaľovanie odpadov ako termálny proces (proces znečisťujúci ovzdušie) je sledovaný v rámci sektora Energetika a príslušné údaje sú poskytované zdola nahor systémom NEIS. Podrobnosti k tomuto zdroju emisií sú v osobitnej správe

2.       neriadené spaľovanie odpadov nie je dovolené v SR, ak sa takýto prípad vyskytne, je hodnotený ako havária a z tohto dôvodu nie je predmetom inventarizácie.

Čistenie odpadových vôd je zdrojom emisií metánu a oxidov dusíka (NOX), ktoré vznikajú najmä pri anaeróbnej stabilizácii kalov z čistenia odpadových vôd a tiež pri anaeróbnom čistení komunálnych a priemyselných odpadových vôd.

Výpočet emisií metánu z čistenia vypúšťania odpadových vôd je založený na vynásobení celkového obsahu biologicky rozložiteľného materiálu v odpadovej vode alebo v kale emisným faktorom typickým pre daný proces čistenia vôd alebo úpravy kalov. Emisie oxidov dusíka sa počítajú obdobne, pričom sa používajú emisné faktory vztiahnuté na osobu alebo typické pre daný typ priemyselných odpadových vôd).

Podrobnosti k tomuto zdroju emisií sú v osobitnej správe.

Iné zdroje v sektore odpadov neboli v SR zistené.

 

Táto správa sa zameriava len na emisie metánu zo skládok.

 

Inštitucionálna štruktúra, subjekty a ich úlohy

Pre výpočet emisií metánu zo skládok sa využívajú dva zdroje údajov.

Prvým, pre komunálny odpad je databáza Štatistického úradu SR (ŠÚ SR), ktorá sa zostavuje na základe výkazov OŽP 6-01 – Ročný výkaz o komunálnom odpade. Tieto výkazy vypĺňajú a zasielajú ŠÚ SR všetky obce a mestá SR. Zber údajov a ich spracovanie sa vykonáva podľa všeobecných pravidiel ŠÚ SR.

ŠÚ SR raz ročne zverejňuje informácie o vzniku a nakladaní s odpadom na Slovensku, obyčajne v októbri nasledujúceho roka v publikácii “Odpady v Slovenskej republike”, ktorú je možné zakúpiť v predajni ŠÚ SR.

Druhým, pre odpady z hospodárstva SR, je databáza Regionálneho informačného systému o odpadoch (RISO). Správcom databázy je Slovenská agentúra životného prostredia, Centrum odpadového hospodárstva a environmentálneho manažérstva (COHEM).

Aj keď COHEM zverejňuje údaje o odpadoch na svojej web.stránke, údaje o odpadoch pre výpočet emisií metánu zo skládok boli vyžiadané priamo z COHEM.

Procesy, postupy a termíny pri spracovaní inventúry

Pri výpočte emisií metánu sa vychádza zo zdrojov uvedených vyššie. Je potrebné ich doplniť o množstvo metánu zneškodneného formou spaľovania (s alebo bez využitia energie). Táto informácia sa v súčasnosti získava osobnou konzultáciou s COHEM a veľkými prevádzkovateľmi skládok. Podľa posledných informácií na Slovensku sa skládkový plyn nevyužíva a jeho celé množstvo je ventilované do ovzdušia.

Nakoľko všetky aktivitné údaje sa v ŠÚ SR a COHEM spracúvajú raz ročne, ich verifikácia spočíva v porovnaní s údajmi za predchádzajúce roky. V prípade významnejších rozdielov v porovnaní s predchádzajúcimi údajmi sa hľadá vysvetlenie týchto zmien. Ak nie je možné zmeny vysvetliť, použijú sa interpolované údaje.

V súvislosti s prechodom na metodiku Tier 2 pri výpočte emisií metánu pre skládkovaný zmesový komunálny odpad bolo potrebné zostaviť časový rad vzniku komunálneho odpadu od roku 1960 do súčasnosti. Aktualizácia tohto časového radu sa vykonáva dopĺňaním ročných údajov do modelu na výpočet emisií.

Termín na spracovanie správy o množstve emisií metánu zo skládok je zosúladený s termínom publikácie údajov ŠÚ SR na november.    

 

Stručný popis použitej metodiky

Výpočet emisií metánu sa vykonáva podľa metodiky uvedenej v Good Practice Guidance and Uncertainty Management in National Greenhouse Gas Inventories, 2000 (GPG).

Pre zmesový komunálny odpad sa používa postup Tier 2 – rovnica rozkladu prvého poriadku, ktorá je opísaná v GPG rovnicami 5.1 a 5.2.  Tieto rovnice umožňujú výpočet emisií metánu zo skládok, ktorý sa uvoľňuje z odpadu počas dlhého obdobia, t.j. odpad uložený v minulých rokoch ovplyvňuje množstvo emisií v roku pre ktorý sa emisie počítajú. To umožňuje presnejší výpočet emisií ako metodika Tier 1, ktorá berie do úvahy len odpad uložený na skládky v roku, pre ktorý sa počítajú emisie.

Pre priemyselný odpad a iné prúdy odpadov sa používa metóda Tier 1 – jednoduchá bilancia emisií metánu. Dôvodom je nedostatok údajov o skládkovaní biologicky rozložiteľných priemyselných a iných odpadov.

Obe metódy používajú v princípe rovnakú sadu parametrov, ktoré možno rozdeliť na parametre opisujúce vlastnosti odpadu (a skládkového plynu) a parametre opisujúce skládku

Parametre opisujúce vlastnosti odpadu a skládkového plynu sú definované nasledovne:

·          Rozložiteľný organický uhlík (Degradable Organic Carbon – DOC) je podiel uhlíka v odpade, ktorý podlieha prirodzeným rozkladným procesom. Uvádza sa ako hmotnostný podiel z celkového množstva odpadu.

·          Podiel neasimilovaného organického uhlíka (Fraction dissimilated DOC – DOCF) je tá časť rozložiteľného organického uhlíka, ktorý prechádza do skládkového plynu (t.j. tej časti organického uhlíka, ktorá sa počas bakteriálneho rozkladu nevyužije na tvorbu bunkovej hmoty ale uvoľní sa vo forme plynu) Uvádza sa ako hmotnostný podiel z celkového množstva rozložiteľného organického uhlíka.

·          Podiel metánu v skládkovom plyne (Fraction of methane in landfill gas – F). Uvádza sa ako podiel z celkového množstva skládkového plynu.

Parametre opisujúce spôsob prevádzkovania skládky sú definované nasledovne:

·          Korekčný faktor pre metán (Methane correction factor – MCF) je všeobecnou charakteristikou skládky (hlboká/plytká) a jej prevádzky (riadená/neriadená). Uvádza sa vo forme podielu z celkového teoretického množstva skládkového plynu, ktoré by z uloženého odpadu mohlo vzniknúť.

·          Oxidačný faktor (Oxidation factor – OX). Inertná vrstva, ktorou sa prekrýva odpad na skládke, spomaľuje difúziu skládkového plynu do prostredia a experimentálne bolo overené, že časť metánu v tejto vrstve zoxiduje. Oxidačný faktor sa vyjadruje ako podiel zoxidovaného metánu.

·          Využitý metán (Methane recovery – R) je množstvo metánu, ktoré bolo zachytené zo skládky a spálené s alebo bez využitia energie.

V metóde Tier 2 sa používa ešte konštanta rýchlosti vzniku metánu (Methane generation rate – k).

Pre modelovanie emisií metánu zo skládok na Slovensku vychádzame z hodnôt odporúčaných IPCC. Použitie modelu Tier 2 poskytlo možnosť namodelovať zmeny v skládkovaní komunálnych odpadov ku ktorým došlo v období 1992 – 2000.

Z výsledkov modelovania emisií zo skládok vyplýva, že emisie metánu vypočítané podľa Tier 2 metodiky sú asi o 10% nižšie ako výsledky získané použitím metodiky Tier 1.

Rovnica Tier 1

Rovnica pre Tier 1 (podľa základnej metodiky v IPCC Smerniciach revidovaných v roku 1996, rovnica 1) sa používa na výpočet celkového množstva emisií metánu a je založená na nasledovných predpokladoch:

·          Nerozlišuje sa medzi “riadenými skládkami” a “smetiskami” ale metodika uvažuje s kontinuom skládok, ktoré sú charakterizované svojou hrúbkou a spôsobom prevádzky.

·          Množstvo metánu emitovaného týmto kontinuom skládok je znížené o využitý metán a metán zoxidovaný pri prechode cez kryciu vrstvu skládok.

·          Vznik metánu (ako skládkového plynu) zo skládok priamo závisí od množstva uloženého biologicky rozložiteľného komunálneho odpadu a podmienok skládkovania.

Rovnica na výpočet celkového ročného množstva emisií metánu (Q) v Gg/rok podľa metodiky Tier 1 je nasledovná:

Q = (MSWT MSWF MCF DOCDOCF F 16/12 – R) ∙ (1 – OX)

 

Rovnica Tier 2

Rovnica pre Tier 2 (IPCC Good Practice Guidance 2000, rovnice 5.1 a 5.2) vychádza z tých istých princípov a používa tie isté parametre ako metodika Tier 1, ale na rozdiel od očakávania, že všetok metán je emitovaný v tom istom roku ako bol odpad uložený, sú emisie rozložené počas viacerých rokov podľa krivky rovnice rozkladu prvého poriadku (v princípe ide o exponenciálnu krivku). Toto rozloženie emisií je charakterizované parametrom (k) - Rýchlosť vzniku metánu. Rovnice na výpočet celkového ročného množstva emisií metánu (Q) v Gg/rok podľa metodiky Tier 2 sú nasledovné:

Qt,x = x[(A k MSWT(x) MSWF(x) LO(x)) e-k(t-x)]

pre x = poč. rok až t

 

L0 = MCF(t) DOC(x)DOCF F 16/12

 

QT = (Q t,x – R(t)) (1 – OX)

   pre x = poč. rok až T

 

Základné kategórie relevantné z pohľadu inventúry SR

Skládkovanie odpadov je z pohľadu inventúry jednotlivých skleníkových plynov v SR jedna kategória. Pre výpočet jje však potrebné rozlišovať či ide o:

·          zmesový komunálny odpad (metodika Tier 2 – rovnica rozkladu prvého poriadku), alebo

·          priemyselný odpad a iné prúdy odpadov (metodika Tier 1 - jednoduchá bilancia).

Hlavným zdrojom znečistenia – produkcie metánu je prítomnosť biologicky rozložiteľných zložiek v odpade. Medzi tieto zložky patrí:

·          odpad papiera a odpady papierenského priemyslu

·          odpadové drevo a odpady zo spracovania dreva

·          odpadové potraviny, kuchynské odpady a odpady zo stravovania

·          odpadový textil a šatstvo

·          odpad zo záhrad, parkov a cintorínov („zelený odpad“)

Zníženie emisií metánu teda závisí od znižovania podielu biologicky rozložiteľného odpadu v skládkovanom odpade. EÚ v Smernici o skládkovaní predstavila stratégiu znižovania biologicky rozložiteľného odpadu ukladaného na skládky, a to dosiahnutím nasledovných cieľov:

·          do roku 2006 znížiť skládkovanie biologicky rozložiteľného odpadu na 75% množstva skládkovaného v roku 1995

·          do roku 2009 znížiť skládkovanie biologicky rozložiteľného odpadu na 50% množstva skládkovaného v roku 1995

·          do roku 2016 znížiť skládkovanie biologicky rozložiteľného odpadu na 25% množstva skládkovaného v roku 1995

Táto stratégia je začlenená do Programu odpadového hospodárstva SR na roky 2006 – 2010.

 

Popis metódy na stanovenie neurčitostí

Neurčitosť (nepresnosť) výpočtu emisií metánu zo skládkovaných biologicky rozložiteľných odpadov závisí od presnosti stanovenia parametrov výpočtu a od presnosti získaných aktivitných údajov.

Pre výpočet neurčitosti sa používa tabuľka neurčitosti jednotlivých parametrov rovníc 5.1 a 5.2 (GPG) a neurčitosť aktivitných údajov (Príloha 2).  Aktivitné údaje pre komunálny odpad boli rozdelené do dvoch skupín, a to podľa spôsobu ich získania (štatistické údaje vs. interpolované údaje).

Postup výpočtu neurčitosti je rovnaký pre všetky typy odpadov.

 

Všeobecne stanovenie úplnosti inventúry

Úplnosť inventúry emisií metánu zo skládok závisí od úplnosti údajov o biologicky rozložiteľného odpadu. V oblasti komunálneho odpadu je úplnosť zabezpečená zohľadnením iných prúdov odpadov, čo sú prevažne vyseparované frakcie komunálneho odpadu, ktoré neboli recyklované.

Pri priemyselnom odpade úplnosť inventarizácie závisí od identifikácie druhov biologicky rozložiteľných odpadov v Katalógu odpadov. V súčasnosti sa používa výber odpadov, ktorý bol zverejnený v Programe odpadového hospodárstva SR na roky 2006 – 2010.

Z inventúry boli vylúčené tie druhy odpadov, ktoré sú evidované v iných kategóriách inventúry, aby sa zabránilo duplicite. Napríklad:

·          Skládkovaný hnoj a podobné odpady z chovu poľnohospodárskych zvierat

·          Skládkované kaly z čistenia odpadových vôd

 

Referencie

Odpad – surovina budúcnosti (Waste – raw material of the future), Tölgyessy J, Piatrik M.: Obzor, Malá Moderná Encyklopédia, 1984

Odpadové hospodárstvo Slovenskej republiky po vstupe do EÚ (Waste management of the Slovak Republic after entry in the EU), Gašparíková B., Gojdičová M., Gallovič P., Vyd. EPOS, 2004

Good Practice Guidance and Uncertainty Management in National Greenhouse Gas Inventories (IPCC, 2000)

Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories: Workbook (Volume 2) Waste (IPCC, 1996)

Greenhouse Gas Inventory Software for the Workbook Instruction Manual (IPCC, 1996)

Guidelines for the preparation of national communications by Parties included in Annex I to the Convention, Part I: UNFCCC reporting guidelines on annual inventories (UNFCCC, 2004)

Handbook for Management of Biowastes - Manual for Slovak Municipalities and Local and Regional Authorities, (MZP SR)

Development of Application Procedure of Tier 2 Methodology for CH4 from Korean Landfills (Kim S., Hallym University, 2002)

STN 83 8108 Skládkovanie odpadov. Skládkový plyn (Slovak Technical Standard 83 8108 Waste landfilling, Landfill gas)

Program odpadového hospodárstva Slovenskej republiky, MŽP SR, december 2005 (Waste Management Program of the Slovak Republic, Slovak Ministry of Environment, December 2005)

COHEM web site http://www.sazp.sk/slovak/struktura/COH/