VŠCHT BANNER
Medistyl
EGExpert

Neruda trochu přibral a monitoruje toky odpadů

Martin Pavlas a Radovan Šomplák z Vysokého učení technického v Brně jsou autory nového systému analyzujícího toky odpadů v ČR. Jedná se o rozšíření nástroje NERUDA a jeho hlavní myšlenkou bylo podle jejich slov něco změnit. Vyvstala ovšem otázka jak.

Neruda trochu přibral a monitoruje toky odpadů

pixabay

„Nástroj NERUDA navrhuje budoucí síť nakládání s odpady a odhaduje s tím spojené budoucí náklady. Logickou otázkou pak bylo, jak se toky odpadů a náklady změní ve srovnání se současným stavem,“ uvedl Pavlas.

Proto začali zkoumat veřejně dostupná data s cílem určit, kde konkrétní typy odpadů vznikají, jak a kde se s nimi nakládá, odkud a kam se dopravují. Pouze dobrá znalost současného stavu je předpokladem správných rozhodnutí.

Cílem nebylo analyzovat údaje od jednotlivých původců, svozových společností či dalších subjektů, ale pracovalo se s daty agregovanými v detailu obcí s rozšířeno působností (ORP). Tato úroveň se jeví jako dostatečná pro plánování změn OH i vzhledem k dostupnosti dat.

Nutnou podmínkou pro následné analýzy bylo pochopit hlavní aspekty vykazovaných dat. Zjistili, že stojí před ne úplně jednoduchou otázku, protože v ČR na ní nikdo zcela odpovědět neumí.

„Ani lidé pohybující se v oboru mnoho let nebyli schopni odpovědět na celou řadu otázek, které se týkaly vykazování dat a jejich relevanci. Až ve chvíli, kdy jsme se obrátili na správce systému VISOH (veřejně dostupná část systému ISOH, který je jako celek spravován CENIA pozn. redakce) upřesnili jsme si, co se vykazuje a čemu se dá věřit,“ upřesnil Šomplák.

Hlavní předpoklad vycházel z jednoduché bilanční rovnice: produkce + převzetí = zpracování + předání, která by měla platit na všech územních celcích. „Pokud z pohledu celé ČR rozumíme převzetím a předání import a export odpadu bilance např. pro katalogové číslo 200301 beze zbytku platí.

Ale v případě zahrnutí kódu nakládání AN3, BN3 a B00, bilance už nesedí řádově o 3 %. Nepřesnost by se mohla zdát jako zanedbatelná, ale situace se zhoršuje s tím, jak se zvyšuje úroveň detailu bilancovaného území (kraje, ORP),“ dokumentoval Šomplák

Ale i kdyby bilance byla perfektně splněna, způsob vykazování dat v systému ISOH a celoroční agregace nemůže identifikovat tok odpadu od původce (místa produkce) ke zpracovateli (místu zpracování).

Důvodem je fakt, že v určité fázi se odpady z více směrů fyzicky či pouze administrativně „stečou“ v jednom uzlů a následně opět rozdělí, pokud jsou zpracovány ve více místech. V tom okamžiku se ztrácí informace o původci a není možné provést bilanci konkrétního územního celku ORP.

Aby mohli odhadnout současný stav nakládání s odpady, byly zvoleny dva výpočetní kroky. V obou případech byla základem síťová optimalizační úloha.

Nejprve využili co nejvíce informací z VISOHu, matematicky je popsali a snažili se dosáhnout platnosti hmotnostní bilance. Všechny toky musely souhlasit a rekonstrukce musela být postavená na logickém uvažování. Protože to, co se někde vyprodukuje, se musí také někde zpracovat.

V Průběhu analýzy se autoři setkali s několika druhy chyb v datech. „Pokud například ORP Olomouc vykázala předání do ORP Brno přibližně 19,7 tis. tun SKO v roce 2015, pak by ORP Olomouc měla vykázat, že od ORP Brno převzala stejné množství. To se ale ve VISOH neobjevuje.

Nicméně, když ORP Brno vykázalo převzetí cca 15,1 tis. tun SKO od ORP Olomouc, jedná se ještě o celkem slušnou shodu. Problémy v párování jsou mnohem významnější. U jiné dvojice ORP se se vykázalo předání 30 tis. tun a převzetí pouze 0,4 tis. tun. Tato informace má samozřejmě mizivou vypovídající hodnotu a je třeba to zohlednit v matematickém modelu,“ uvádí Šomplák.

Otázkou ovšem je, jaká hodnota je správná? Ta byla odhadnuta na základě minimální změny dat při současném splnění hmotnostní bilance ve všech ORP a dopravních hranách.

Další typický příklad jsou nereálné fiktivní toky. V roce 2015 např. vykázala ORP Praha převzetí 14,3 tis. tun SKO od ORP Šumperk a zároveň je v datech uvedeno i předaní z ORP Praha do ORP Šumperk v hodnotě 16,3 tis. tun. Současně ORP Šumperk vykázal řádově nižší hodnoty – 35 tun pro převzetí a 1,9 tis. tun u předání.

I takové údaje se v systému VISOH do roku 2015 často daly nalézt (od ledna 2017 CENIA změnila strukturu zveřejněných dat ve VISOH, informace o předání a převzetí nejsou dostupné pozn. redakce), protože vykazují subjekty, které mají např. sídlo v Praze, ale svážejí na jiném místě a tím pádem jdou všechny odpady z Prahy a do Prahy.

„Nicméně databáze obsahuje většinu věrohodných údajů, a navíc jsou zde i dodatečné informace, kterých se lze chytit. Pozitivní je, že se chybovost rok od roku zmenšuje Především se lze opřít o data spojena se zpracováním odpadu,“ poznamenal Šomplák.

K druhému kroku výpočtu bylo přistoupeno právě kvůli fiktivním tokům a ztrátě informace o původci v tokové síti. Z těchto důvodů se snažili systém postavit na ekonomických předpokladech.

„Usuzuji, že např. odpad vyprodukovaný na jižní Moravě se nebude zpracovávat v západních Čechách (možná specifický, ale ne např. SKO ve značné míře). V tuto chvíli jsme měli produkci, zpracování, toky a očekávali jsme, že se celá produkce rozprostře tak, aby doprava stála co nejméně,“ vysvětlil Šomplák.

Přitom se využily cenové modely různých dopravních systémů a detailní model silnic, které spojují jednotlivé uzly (ORP). Šlo o zpřesnění prvotního výstupu ze síťového modelu založeného čistě na datech VISOH.

Značným přínosem jsou ověřené informace o konkrétních tocích. Ty lze vložit „natvrdo“ do systému a zbytek se jim musí přizpůsobit (jedná se o známé toky odpadu). Čím více informací se vloží, tím více se ostatní toky zpřesňují. Taková je hlavní myšlenka celého systému a je zřejmé, že výstupní informace budou tak dobré, jak dobrá jsou vstupní data.

V systému VISOH se monitorují různé způsoby nakládání s odpady. Autory nejvíce zajímají kódy odstranění související se skládkováním (D1) nebo spalování (D10), které se v posledních letech významně nehýbe a spalitelné odpady v podstatě zůstávají na skládce. Materiálové využití sice od 2013 roste, nicméně roste i celá produkce spalitelných odpadů.

„Takže mě napadá, že když se zvýší průmyslová výroba, tak nový odpad vyprodukovaný v průmyslu se sice bude dobře recyklovat, ale ten „starý“ bude stále končit na skládkách a to asi i v následujících letech,“ řekl Šomplák.

V některých ORP se nakládá s více odpady, než kolik se jich vyprodukuje. Tudíž je zřejmé, že se odněkud vozí. Spalovny není potřeba stavět jen kvůli SKO z obecních systémů. Jsou zde i jiné odpady jako třeba SKO od firem, objemný odpad a spalitelný průmyslový odpad končící na skládkách. A najednou se vyšplháme skoro na dvojnásobek množství.

V roce 2015 bylo uloženo na skládku asi 2,75 mil. tun všech spalitelných odpadů. Když se diskutuje kapacita energetického využití, řeší se vůči cílovým hodnotám uvedených v POH, které je v podstatě postaveno jen na komunálních odpadech, což je jen jednou částí příběhu (představuje asi 70 % z produkce spalitelných odpadu vhodných pro EVO).

Odpad cestuje napříč celou ČR a ani kraje si nedokáží udržet vyrovnanou bilanci, protože odpad je často přepravován mezi sousedními ORP bez ohledu na kraj. Výpočtový systém je založen na tom, že odpad se transportuje smysluplně na krátké vzdálenosti tak, aby seděla hmotnostní bilance. Okolní podmínky mohou napovědět, zda se odpad patrně skládkoval, protože v opačném případě by musel být dopraven na velkou vzdálenost, aby se využil jinak.

Podle autoru se zdá být právě chybovost dat o převzetí a předání velkou slabinou systému VISOH (resp. ISOH). Reálnějších výsledků se autoři doberou, když budou uvažovat selsky a zapojí ekonomický aspekt. Třetím krokem bylo vše spojit dohromady a chytat se každé informace, neboť se systém učí a každá informace jej posouvá dál.

V systému se objevuje ještě jedna myšlenka. „Není dosud dotažená, ale pokud subjekty vykazují v letech různé množství odpadů, já tvrdím, že by měla být velká podobnost mezi rokem 2014 a 2015,“ vysvětluje Šomplák. Rok 2013 a 2014 může pomoci detekovat chyby v roce 2015 a naopak. Pokud je tam velká odchylka, něco je špatně.

„V okamžiku, kdy víme odkud a kam se odpad přepravuje, dají se počítat průměrné vzdálenosti pro různé komodity, jaké jsou dopravní náklady a napoví to, jaká cena je zajímavá pro konkrétního producenta,“ uvedl Pavlas.

Již systém NERUDA, který funguje od roku 2012, by mohl být využíván k plánování překladišť. V něm je totiž zahrnuto několik systémů dopravy: přímá doprava popelářským autem, překládací stanice, lisování do kontejnerů nebo jen překládka do velkoobjemových kontejnerů.

Pro každý tento typ je k dispozici technicko-ekonomický model, který říká, jaká je cena za dopravu jednotky odpadu na konkrétní vzdálenost při dané kapacitě, protože při dvojnásobné vzdálenosti, je zapotřebí mít větší počet aut a nemusí tam dostačovat pracovní fond řidičů.

„Pro konkrétní relaci dokážeme vypočítat, jaký je optimální dopravní systém. To navíc NERUDA dělá naráz pro celou ČR a ukazuje, kde v optimálním případě stavět překladiště a jakého typu nebo jestli jezdit se sběrovými vozy bez dalších manipulací,“ řekl Pavlas.

A co vůbec bylo cílem programu? „Chtěli jsme zjistit, jaký je potenciál pro energetické využití například spalitelného odpadu. Když se vezmou data, víme produkci, kterou lze prognózovat do budoucnosti. Od této produkce je ale nutné odečíst ty odpady produkované v daném ORP, které se dnes materiálově využívají.

Ovšem způsob nakládání konkrétního vyprodukovaného odpadu v úrovni detailu ORP nelze přímo z dat VISOH určit. Odhad nakládání s odpadem nám dokáže předpovědět, jaký je potenciál v jednotlivých ORP například pro EVO. V první aplikaci jsme tedy potřebovali vědět, co a kam teče a jakým způsobem je dané množství zpracováno, abychom mohli říct, jaký kde bude potenciál,“ uvedl Šomplák.

V rámci druhé aplikaci se autoři zamýšleli nad tím, že majitelé zařízení na zpracování odpadu (současní či budoucí) komunikuji s producenty a vyjednávají cenu kontraktů. Subjekty vždy nemusí vědět, jaká cena je korektní s ohledem na tržní prostředí. „Abych to zjistil, potřebuji se nejdřív dopátrat, kde skončí můj odpad, což se normálně nikdo nedozví. Toto je možnost, jak to odhadnout,“ vysvětlil Pavlas.

„Třetí aplikace, kterou vnímám se soustřeďuje na stanovování cílů přicházejících z Evropy. A otázkou je, jak je splníme?“ zakončil Šomplák.

Značky
Odpady

Diskuse (0)

Přidejte komentář

Tato funkce zabraňuje robotům přidávat neadekvátné příspěvky. Zadejte prosím ověřovací kód, který vidíte na obrázku.



Mohlo by vás zajímat

Největší továrna na baterie do elektromobilů v Evropě roste v Polsku

Největší továrna na baterie do elektromobilů v Evropě roste v Polsku

Jihokorejský výrobce LG Chem dodává lithium-iontové baterie pro vozy Renault nebo Audi. Přibýt mají další automobilky s miliardovými objednávkami.

SOVAK ČR označil zprávu MŽP jako poplašnou, nepravdivou a nezodpovědnou

SOVAK ČR označil zprávu MŽP jako poplašnou, nepravdivou a nezodpovědnou

Ministerstvo životního prostředí před pár dny vydalo informaci, že ministr Brabec podepsal v Tel-Avivu memorandum o pokračování Česko-izraelské spolupráce v oblasti životního prostředí.

Do kauzy Lesy ČR proti energetikům a vodohospodářům se vloží ombudsman

Do kauzy Lesy ČR proti energetikům a vodohospodářům se vloží ombudsman

Již po několik let umožňuje sporná vyhláška firmě Lesy ČR vymáhat po energeticích a vodohospodářích peníze za škody na lesních porostech i přes to, že především energetický průmysl do ekologizace svých provozů investoval miliardové částky.