Možnosti a limity náhrady přírodního kameniva recyklovaným minerálním stavebním a demoličním odpadem
Přehrát audio verzi
Možnosti a limity náhrady přírodního kameniva recyklovaným minerálním stavebním a demoličním odpadem
00:00
00:00
1x
- 0.25x
- 0.5x
- 0.75x
- 1x
- 1.25x
- 1.5x
- 2x
Článek se zabývá problémem nahrazování přírodních nerostných surovin (stavebního kamene a štěrkopísku) ve stavebnictví recyklovaným stavebním a demoličním odpadem. Poukazuje na výrazný nesoulad mezi potřebami stavebního průmyslu a dostupným recyklovaným stavebním a demoličním odpadem. Toto omezení je hlavně způsobeno omezeným počtem demolovaných a rekonstruovaných budov a neočekává se, že by se významně změnilo. Aby bylo možné získat recyklované minerální materiály té nejvyšší kvality, článek zdůrazňuje nutnost selektivní demolice.
Foto: Pexels
Úvod
Sektor stavebnictví je dlouhodobě největším producentem odpadů, přičemž minerální stavební odpady – zejména beton, cihly, keramické materiály a jejich směsi – tvoří převážnou část celkového objemu. Nově schválený Plán odpadového hospodářství České republiky pro období 2025–2035 proto klade na oblast nakládání se stavebním a demoličním odpadem významný důraz. Jeho cílem je nejen udržení vysoké míry recyklace těchto materiálů, ale především zvýšení jejich kvalitativního využití a podpora principů oběhového hospodářství.
V posledních desetiletích se problematika využívání recyklovaných materiálů ve stavebnictví stává stále významnější součástí diskuse o udržitelném rozvoji, ochraně přírodních zdrojů a principu cirkulární ekonomiky. Jednou z nejčastěji zvažovaných možností je náhrada přírodního kameniva a štěrkopísků recyklovaným minerálním stavebním a demoličním odpadem (SDO), zejména materiály vznikajícími při recyklaci betonových konstrukcí, cihelného zdiva a jejich směsí.
Produkce nejdůležitějších skupin stavebních a demoličních odpadů za posledních dostupných 6 let (2019 až 2024) je uvedena v tab. 1. Z ní je patrné, že množství produkovaných minerálních SDO skupiny 1701 (Beton, cihly, tašky a keramika) je relativně stabilní a pohybuje se v rozmezí 4,5 až 5 mil. tun ročně. Obdobnou tendenci lze pozorovat u skupiny 170302 (Asfaltové směsi bez nebezpečných vlastností). Protože asfaltovou směs tvoří z ca 93 % až 97 % přírodní kamenivo, jedná se o velmi důležitou skupinu. Z hlediska produkce SDO je velmi dominantní skupina 170504 – Zemina a kamení bez nebezpečných vlastností – zde se produkce pohybuje mezi 14 až 16 mil. tun ročně a tyto materiálové toky tak tvoří více než 2/3 celkové produkce stavebních a demoličních odpadů. V současnosti se však tato skupina z hlediska statistik nezahrnuje přímo do stavebních a demoličních odpadů (v souladu s Eurostatem).
| 2019 | 2020 | 2021 | 2022 | 2023 | 2024 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| skupina | odpad | [kt] | [kt] | [kt] | [kt] | [kt] | [kt] |
| 17 01 | Beton, cihly, tašky a keramika | 5 014 | 4 628 | 5 002 | 4 483 | 4 553 | 4 885 |
| 17 01 01 | Beton | 1 995 | 1 798 | 1 926 | 1 951 | 1 973 | 2 061 |
| 17 01 02 | Cihly | 795 | 702 | 735 | 570 | 551 | 605 |
| 17 01 03 | Tašky a keramické výrobky | 22 | 15 | 17 | 13 | 14 | 15 |
| 17 01 07 | Směsi neuvedené pod č. 17 01 06 | 2 202 | 2 112 | 2 324 | 1 949 | 1 998 | 2 204 |
| 17 03 | Asfaltové směsi, dehet a výr. z dehtu | 810 | 705 | 778 | 733 | 740 | 739 |
| 17 03 02 | Asfalt. směsi neuvedené pod č. 17 03 01 | 810 | 705 | 778 | 733 | 740 | 739 |
| 17 05 | Zemina (včetně vytěžené zeminy z kont. míst), kamení a vytěžená hlušina | 13 622 | 15 805 | 16 075 | 15 810 | 15 014 | 15 232 |
| 17 05 04 | Zem. a kam. neuvedené pod č. 17 05 03 | 13 369 | 15 429 | 15 746 | 15 492 | 14 740 | 14 942 |
| 17 05 06 | Vyt. hlušina neuvedená pod č. 17 05 05 | 50 | 62 | 98 | 20 | 44 | 32 |
| 17 05 08 | Štěrk ze železničního svršku neuvedený pod č. 17 05 07 | 203 | 314 | 230 | 298 | 230 | 259 |
| 17 06 | Izol. a staveb. materiály s azbestem | 41 | 40 | 55 | 44 | 47 | 51 |
| 17 06 04 | Izol. mat. neuv. pod č. 17 06 01 a 03 | 41 | 40 | 55 | 44 | 47 | 51 |
| 17 08 | Stavební materiál na bázi sádry | 11 | 11 | 11 | 10 | 16 | 16 |
| 17 08 02 | Materiály neuvedené pod č. 17 08 01 | 11 | 11 | 11 | 10 | 16 | 16 |
| 17 09 | Jiné stavební a demoliční odpady | 721 | 677 | 696 | 527 | 653 | 604 |
| 17 09 04 | Sm. SDO neuv. pod č. 17 09 01, 02, 03 | 721 | 677 | 696 | 527 | 653 | 604 |
| CELKEM | 20 219 | 21 866 | 22 617 | 21 608 | 21 004 | 21 528 | |
| z toho 17 01 + 17 03 02 + 17 09 04 | 6 545 | 6 010 | 6 476 | 5 744 | 5 928 | 6 229 | |
| což z celkového SDO činí v % | 32,3 % | 27,4 % | 28,5 % | 26,6 % | 28,2 % | 28,9 % | |
| podíl skupiny 17 05 na celkové produkci SDO | 67 % | 72 % | 71 % | 73 % | 71 % | 71 % | |
| zdroj Česká informační agentura životního prostředí (CENIA) | |||||||
Recyklace minerálních stavebních a demoličních odpadů
Obr. 1 Produkce recyklátů z minerálních stavebních a demoličních odpadů včetně výkopové zeminy a kameniva v letech 2007 až 2024 (zdroj dat CENIA)
Jak je známo smyslem recyklace SDO není jenom snižování environmentální zátěže, ale zejména úspora přírodních zdrojů nerostných surovin (stavební kámen a štěrkopísky) a také snižování energetické náročnosti (recyklace obecně spotřebovává méně energie než těžba a zpracování primárních surovin).
Produkce recyklátů podle jednotlivých skupin minerálních SDO (včetně skupiny 1705) je přehledně zobrazena v grafu na obr. 1.
Obr. 2 Produkce recyklátů z minerálních stavebních a demoličních odpadů bez výkopové zeminy a kameniva v letech 2007 až 2024 (zdroj dat CENIA)
Z uvedeného grafu je zřejmé, že produkce recyklátů z výkopových zemin a kamení je zcela dominantní složkou produkovaných recyklátů – v roce 2024 činila více než 65 %. Z grafu je také jednoznačně patrné, že recyklace výkopových zemin a kamení roste výrazně rychleji než u jiných skupin minerálních SDO. To prokazuje, že využití recyklovaných výkopových zemin a kamení má v souladu s platnou legislativou značný růstový potenciál – zejména při stavbě komunikací a dalších liniových staveb.
Obr. 3 Míra recyklace SDO nahrazujících stavební kámen a štěrkopísky
Produkce recyklátů ze skupiny SDO 1701 – Beton, cihly, tašky a keramika je v posledních letech relativně stabilní a více méně koreluje s produkcí SDO této skupiny. Zřejmé je to zejména z obr. 2, na kterém je vidět, že produkce recyklátů z betonů (170101), cihel (170102) a jejich směsí bez nebezpečných vlastností (170107) je od roku 2018 jen málo proměnlivá. Obdobně je tomu i u asfaltových směsí (170302) a kameniva ze železničního lože (170508).
Přestože míra recyklace těchto materiálů dosahuje v České republice obdobně jako třeba v Rakousku či Německu a některých dalších zemích EU přibližně 80 %, jejich reálný potenciál jako plnohodnotné náhrady přírodních surovin je z hlediska objemu (a částečně i vlastností) značně omezený.
Přehledně je míra recyklace skupin SDO 1701 (Betony, cihly, tašky a keramika), 170302 (asfaltové směsi bez nebezpečných vlastností) a 170508 (Kamenivo ze železničního lože) uvedena na obr. 3.
Zásadním problémem při spoléhání na recyklované SDO jako náhradu přírodního kameniva a štěrkopísků je především značná disproporce mezi množstvím přírodního kameniva spotřebovaného ve stavebnictví a množstvím recyklovaných minerálních materiálů, které jsou schopny jej alespoň částečně nahradit. Roční produkce přírodního kameniva a štěrkopísků v České republice se dlouhodobě pohybuje přibližně v rozmezí 60 až 65 milionů tun. Naproti tomu produkce recyklovaných minerálních materiálů vhodných pro stavební využití (bez výkopových zemin) dosahuje pouze přibližně 4,5 až 5 milionů tun ročně. I při vysoké míře recyklace tak tyto materiály představují pouze relativně malý podíl z celkové potřeby stavebního sektoru.
Obr. 4 Poměr produkce recyklátů ze SDO k celkové produkci inertních minerálních granulátů v letech 2007 až 2024 (zdroj dat CENIA a ČGS)
Toto omezení je dáno především samotnou podstatou zdroje recyklovaných materiálů. Minerální stavební a demoliční odpad vzniká především při odstraňování staveb, rekonstrukcích nebo přestavbách existujících objektů. Jeho množství je tedy přímo závislé na rozsahu těchto činností, který se v dlouhodobém horizontu zásadně nemění a je omezen velikostí stávajícího stavebního fondu. Nelze proto očekávat, že by produkce recyklovaných minerálních materiálů v budoucnu vzrostla natolik, aby mohla významněji nahradit primární těžené suroviny.
Poměr produkce recyklátů ze SDO včetně výkopové zeminy (plná čára) a bez výkopové zeminy (čárkovaná čára) je znázorněn na obr. 4.
Jak je z průběhu podílu recyklovaných skupin 1701, 170302 a 170508 zřejmé, byl jejich podíl vůči produkci přírodního stavebního kamene a štěrkopísků v letech 2015 až 2024 relativně stabilní a pohyboval se v rozmezí 6,5 % až 8 %.
Vedle omezeného hmotnostního potenciálu je nezbytné zohlednit také některé materiálové vlastnosti recyklovaného kameniva. Produkty vzniklé drcením betonů, cihel či jejich směsí mají zpravidla vyšší nasákavost, nižší objemovou hmotnost a větší variabilitu vlastností než přírodní kamenivo. Tyto charakteristiky mohou v některých aplikacích omezovat jejich využití, zejména v konstrukčních betonech nebo v dalších technologicky náročných stavebních výrobcích.
Klíčovým předpokladem pro širší a kvalitnější využití recyklovaných minerálních materiálů je proto zajištění co nejvyšší kvality vstupního stavebního a demoličního odpadu. V tomto ohledu hraje zásadní roli způsob odstraňování staveb, konkrétně uplatňování principů selektivní demolice.
Z hlediska minerálního stavebního odpadu je selektivní demolice důležitá zejména proto, že minimalizuje kontaminaci betonových a cihelných materiálů nežádoucími příměsemi. Ty mohou zahrnovat například zbytky asfaltů, sádry, dřeva, plastů, zeminy nebo nebezpečných látek. Přítomnost těchto příměsí výrazně zhoršuje kvalitu výsledného recyklátu a může omezit jeho další využití ve stavebnictví.
Důsledné uplatňování selektivní demolice tak přispívá nejen k vyšší míře materiálového využití stavebních odpadů, ale především ke zvýšení kvality recyklovaných minerálních materiálů. To umožňuje zejména jejich efektivnější využití v širším spektru stavebních aplikací.
Závěr
S ohledem na omezená množství minerálních SDO vůči potřebě nerostných minerálních surovin ve stavebnictví je proto klíčové podporovat technologický rozvoj recyklačních procesů i výzkum nových způsobů využití recyklovaných stavebních materiálů. Neméně důležitá je také podpora selektivních demolic, které umožňují získávat stavební odpady s minimálním obsahem nežádoucích příměsí a tím i vyšší kvalitou výsledných recyklátů.
Budoucnost recyklace stavebních a demoličních odpadů tak nespočívá pouze ve zvyšování míry jejich materiálového využití, ale především v hledání inovativních aplikací, které dokážou efektivně využít jejich specifické vlastnosti. Takový přístup umožňuje nejen šetřit přírodní zdroje, ale také přispívá k rozvoji cirkulární ekonomiky a k udržitelnějšímu fungování stavebního sektoru.
Poděkování
Tento příspěvek vznikl za podpory projektu Technologické agentury České republiky v rámci programu Prostředí pro život SS07010045 Využití stavebních a demoličních odpadů pro výrobu cementových kompozitů se solidifikačním účinkem a sníženým dopadem na životní prostředí.
The article deals with the issue of replacing natural mineral raw materials (building stone and gravel sand) in construction with recycled construction and demolition waste. It highlights the significant disproportion between the needs of the construction industry and the available recycled construction and demolition waste. This limitation is mainly due to the limited number of demolished and reconstructed buildings and is not expected to change significantly. In order to obtain the highest quality recycled mineral materials, the article emphasizes the necessity of selective demolition.