dr hab. inż. Grzegorz Wielgosiński Politechnika Łódzka

Prezentacja na temat: "dr hab. inż. Grzegorz Wielgosiński Politechnika Łódzka"— Zapis prezentacji:

1 dr hab. inż. Grzegorz Wielgosiński Politechnika Łódzka
Współspalanie odpadów

2 Współspalanie Ustawa o odpadach (Art. 3, ust 3, poz. 21a):
Współspalarnia odpadów – zakład lub jego część, których głównym celem jest wytwarzanie energii lub produktów, w których wraz z paliwami są przekształcane termicznie odpady w celu odzyskania zawartej w nich energii lub w celu ich unie-szkodliwiania, obejmujące instalacje i urządzenia służące do prowadzenia procesu termicznego przekształcania wraz z oczy-szczaniem gazów odlotowych i wprowadzaniem ich do atmo- sfery, kontrolą, sterowaniem i monitorowaniem procesów, instalacjami związanymi z przyjmowaniem, wstępnym prze- twarzaniem i magazynowaniem odpadów dostarczonych do termicznego przekształcania oraz instalacjami związanymi z magazynowaniem i przetwarzaniem substancji otrzymanych w wyniku spalania i oczyszczania gazów odlotowych.

3 Granice współspalania
moc cieplna pochodząca ze spalania odpadów niebezpiecznych nie przekracza 40 % nominalnej mocy cieplnej instalacji współspalającej, (§ ) … wraz z paliwami spalane są odpady inne niż niebezpieczne w ilości nie większej niż 1 % masy tych paliw …, (§ ) Uwaga: niezgodne z dyrektywą 2000/76/EC !!!

4 Nie podlega przepisom o współspalaniu
proces współspalania: odpadów roślinnych z rolnictwa i leśnictwa, odpadów roślinnych z przemysłu przetwórstwa spo-żywczego, jeżeli odzyskuje się wytwarzaną energię cieplną, odpadów włóknistych, roślinnych z procesu produkcji pierwotnej masy celulozowej i z procesu produkcji papieru z masy, jeżeli odpady te są spalane w miejscu produkcji, a wytwarzana energia cieplna jest odzyski-wana,

5 Nie podlega przepisom o współspalaniu
odpadów drewna, za wyjątkiem drewna zanieczyszczo-nego impregnatami i powłokami ochronnymi, które mo-gą zawierać związki chlorowcoorganiczne lub metale ciężkie, oraz drewna pochodzącego z odpadów budo-wlanych lub z rozbiórki, odpadów korka, odpadów promieniotwórczych, odpadów pochodzących z poszukiwań i eksploatacji zasobów ropy naftowej i gazu ziemnego na platformach wydobywczych które są spalane na tych platformach, odpadów zwierzęcych.

6 Najważniejsze akty prawne
ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA w standardów emisyjnych z instalacji; ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA w sprawie wymagań w zakresie prowadzenia pomiarów wielkości emisji; ROZPORZĄDZENIE MINISTRA GOSPODARKI w sprawie wymagań dotyczących prowadzenia procesu termicznego przekształcania odpadów;

7 Urządzenia do współspalania odpadów
ROZPORZĄDZENIE MINISTRA GOSPODARKI w sprawie rodzajów odpadów innych niż niebezpieczne oraz rodzajów instalacji i urządzeń w których dopuszcza się ich termicznie przekształcanie: (już nie obowiązuje) Piece cementowe, Piece wapiennicze, Wielkie piece, piece konwertorowe, piece do utleniania rud, Kotły energetyczne i przemysłowe, Piece do wypalania cegły, Baterie koksownicze

8 Piece cementowe

9 Współspalanie – piece cementowe

10 Cementownie w Polsce

11 Potencjał przemysłu cementowego
Cementownia  Ilość piecy Długość Średnica Wydajność Uwagi  szt. m Mg/doba Górażdże 2 92 5,75 3200 metoda sucha Chełm 1 74 4,9 4000 Odra 48,4 3,4 1200 Ożarów 99 8200 Nowiny 70 4,6 2000 Małogoszcz 4 Rudniki 140 3,75 600 Warta 94 5,0 2800 100 1700 metoda półsucha 164 4,8 metoda mokra Kujawy 3 160 5 150 3,6 500 Rejowiec 118 3,3 350 Strzelce Opolskie 185 1600 Wierzbica

12 Energetyczne wykorzystanie odpadów przez cementownie w Polsce
Cementownia Rodzaj odpadów 1998 1999 Górażdże opony samochodowe 5 849 12 469 Kujawy emulsja ropopochodna 29 298 9 046 Wierzbica koksik powęglowy 1 124 233 Rejowiec osad z oczyszczalni, odpady lakiernicze, odpad z pirolizy, smoła pogazowa, guma, tworzywa sztuczne, czyściwa 3 253 3 097 Strzelce Opolskie guma 812 2 241 Razem 40 336 27 086

13 Piec cementowy

14 Temperatura w piecu cementowym

15 Stopień destrukcji [%]
Uzyskiwany stopień destrukcji odpadowych związków organicznych w piecach cementowych Rodzaj substancji Stopień destrukcji [%] Dichlorometan 99,94 – 99,998 Ksylen ponad 99,99 1,1,1-trichloroetan 99,990 – 99,9999 1,2-dichlorobenzen 99,9998 – 99,9999 Tetrachloroetan 1,2,4-trichlorobenzen 99,9957 – 99,9998 Trichloroetylen ponad 99,9999 1,2,5-trimetylobenzen ponad 99,95 Tetrachlorek węgla 99,996 – 99,9996 Polichlorowane bifenyle 99,986 – 99,99998 Metyloetyloketon 99,978 – 99,999 Chlorowane fenole ponad 99,99999 Toluen Chlorofluorowęglowodory 99,999 – 99,9999

16 Ilość wbudowana w klinkier
Immobilizacja metali ciężkich w strukturze klinkieru podczas spalania odpadów w piecach cementowych Metal Ilość wprowadzana Ilość wbudowana w klinkier [kg/h] [%] Cr do 4,6247 99,855 ± 0,39 Pb do 19,1700 99,853 ± 0,20 Cd do 0,1789 99,550 ± 0,44 Ni do 2,2790 99,957 ± 0,01 Zn do 16,2300 99,780 ± 0,26

17 Wspólspalanie w piecach cementowych - emisja

18 Zalety współspalania w piecach cementowych
temperatura spalania w piecach cementowych przekracza 1450 °C osiągając niejednokrotnie nawet i 1800 °C, czas przebywania gazów w piecu cementowym wynosi sekund (w temperaturze powyżej 1450 °C), proces spalania prowadzony jest w środowisku silnie alkalicznym dzięki czemu wiązaniu chemicznemu ulegają kwaśne składniki gazów spalinowych, powstałe podczas spalania odpadów (HCl, HF, SO2, Cl2 itp.), bardzo duża bezwładność cieplna wyklucza awaryjną, niekontrolowaną emisję zanieczyszczeń np. na skutek chwilowego zaniku płomienia,

19 Zalety współspalania w piecach cementowych
niepalne części paliw odpadowych, w tym metale ciężkie ulegają wbudowaniu w strukturę wypalanego klinkieru, przez co ich emisja jest minimalna, brak obserwowalnego wpływu dodatku odpadów na emisję zanieczyszczeń z pieca cementowego, spaleniu mogą być poddawane zarówno odpady stałe jak i ciekłe; można wprowadzać również (po odpowiedniej przeróbce konstrukcji pieca) odpady stałe w beczkach, stopień destrukcji większości substancji organicznych jest wyższy od 99,9 %,

20 Współspalanie w piecach cementowych - wymagania
Minimalne wymagania dla odpadów współspalanych w piecach cementowych wg Stowarzyszenia Producentów Cementu: wartość opałowa - minimum 12 MJ/kg zawartość wilgoci maksimum 30 % zawartość chloru maksimum 0,5 % zawartość siarki maksimum 2,5 % zawartość sumy metali ciężkich maksimum 2500 mg/kg s.m. zwartość rtęci maksimum 10 mg/kg s.m. zwartość sumy kadmu, talu i rtęci maksimum 100 mg/kg s.m. zawartość PCB i PCT maksimum 50 mg/kg s.m.

21 Paliwa alternatywne w przemyśle cementowym

22 Paliwa alternatywne w przemyśle cementowym
max. 1,5 mln Mg

23 Paliwa alternatywne w przemyśle cementowym
Aktualny stopień zastąpienia paliw kopalnych przez paliwa alternatywne w przemyśle cementowym: Średnio w Polsce: - 40 % Średnio w Niemczech: - 62 % Średnio w Europie: - 15 % Cementownia CHEŁM: - 80 % Cementownia RUDNIKI: - 50 %

24 RDF w cementowniach Cementownia CHEŁM w 2010 roku zużyła ,8 Mg odpadów jako paliwa w tym ok. 89 % paliwa z odpadów ( ) Cementownia REJOWIEC w 2010 roku zużyła ,5 Mg odpadów jako paliwa w tym ok. 83 % paliwa z odpadów ( ) Cementownia KUJAWY w 2010 roku zużyła ,1 Mg odpadów jako paliwa w tym ok. 77 % paliwa z odpadów ( )

25 Problemy podczas współspalania odpadów
wartość opałowa paliwa odpadowego nie może być niższa od 11,5 MJ/kg (12-16 MJ/kg), limitowana jest zawartość chloru, siarki, wilgoci oraz metali ciężkich w masie wprowadzanych odpadów, wykluczony jest jakikolwiek dodatek metali alkalicznych takich jak np. sód i potas pogarszających zdecydowanie jakość produkowanego cementu dodatek odpadów do paliwa nie może pogorszyć jakości cementu, mogą wystąpić kłopoty z dotrzymaniem standardu emisyjnego dla NOx oraz czasami także dla pyłu.

26 Piece wapiennicze Piec wapienniczy opalany węglem, koksem lub gazem
Temperatura procesu wypalania ponad 1100 oC

27 Piece wapiennicze Odpady wprowadzane do pieców wapienniczych muszą spełniać następujące warunki: - mieć odpowiednią wartość opałową, - powodować emisję zanieczyszczeń nie większą niż przy tradycyjnym spalaniu węgla, Piec powinien mieć techniczną możliwość zastąpie-nia odpadem paliwa - węgla lub koksu w procesie spalania np. przez zgazowanie odpadu w przedpale-nisku. Lista odpadów nadających się do współspala-nia jest bardzo ograniczona ze względu na brak urządzeń oczyszczających spaliny z pieców wapien-niczych.

28 Wielkie piece Temperatura w wielkim piecu wynosi zazwyczaj oC.

29 Wielkie piece Skład gazu wielkopiecowego:
Gaz wielkopiecowy po oczyszczeniu (odpylanie, odsiarczanie, konwersja CO) wykorzystywany jest miedzy innymi do ogrze-wania powietrza wprowadzanego do pieca (spalanie w tzw. nagrzewnicach Cowpera). Dodatek odpadów (zwłaszcza za-wierających Cl i F) może spowodować uszkodzenia wymu-rówki wielkiego pieca i nagrzewnic. CO2 10-16 % CO 25-30 % H2 0,5-4,0 % CH4 0,5-3,0 % N2 52-64 %

30 Wielkie piece Możliwość współspalania odpadów w wielkim piecu zależy przede wszystkim od stopnia oczyszczania gazu wielkopiecowego, w którym znajdują się zanieczyszczenia emitowane ze współspalania odpadów. Odpady mogą być wprowadzane przy załadunku wielkiego pieca, a także w formie gazowej z przedpaleniska. Aktualnie brak jest jednak przedpalenisk w istniejących piecach. Dodatek odpadów nie może pogorszyć jakości produktu hutniczego.

31 Kotły energetyczne Rusztowe (ruszt mechaniczny - np. WR-25)

32 Kotły energetyczne Pyłowe (np. OP-140)

33 Kotły energetyczne Fluidalne (np. OFz-75)

34 Kotły energetyczne Kotły energetyczne najczęściej nadają się do współ-spalania odpadów, Wszystkie kotły energetyczne (i również przemysło-we) współspalające odpady muszą być wyposażone w wydajne instalacje odpylania i odsiarczania spa-lin (również i odazotowania spalin), Ze względu na wysoką zawartość rtęci w niektórych węglach może wystąpić problem z dotrzymaniem standardów emisyjnych Hg, Problemem jest sposób wprowadzania odpadów do kotła oraz ich wstępne rozdrobnienie, Dodatek odpadów obniża temperaturę topnienia żużla po spalaniu (uwaga - szlakowanie!).

35 Współspalanie odpadów w energetycznym kotle pyłowym

36 Zgazowanie i współspalanie odpadów w kotle energetycznym
Zgazowanie odpadów i współspalanie gazu w elektrowni Kymijärvi w Lahti (Finlandia)

37 Przykład - współspalanie w kotłach energetycznych w Niemczech
Rodzaj odpadów Ilość elektrowni Łączna moc Ilość odpadów Udział odpadów w paliwie MWt Mg s.m. % Osady ściekowe 12 8 433 1-12 Biomasa i odpady drzewne 3 3 249 5-25 Inne odpady 6 1 500 0,3-1,5 Współspalanie różnego typu odpadów w elektrowniach niemieckich (dane za rok 2001).

38 Wartości dopuszczalne i rzeczywiste emisje (Elektrownia Heilbronn, Niemcy)
Rodzaj zanieczyszczenia Wartości dopuszczalne dla spalania wyłącznie węgla Wartości dopuszczalne dla współspalania węgla i osadów Rzeczywiste stężenia podczas spalania wyłącznie węgla Rzeczywiste stężenia podczas współspalania węgla i osadów Tlenek węgla 150 100 3  10 4,7  8,5 Dwutlenek siarki 400 370 80  270 175  270 Tlenki azotu 200 150  190 170  180 Pył całkowity 50 30 5  20 4,6  6,1 Fluorowodór 10 5 1  3,4 1,5  2,5 Chlorowodór 90 20 0,6  7 0,7  2,3 TOC - 3 1,0 0,3  1,3 Kadm i Tal 0,05  0,005 Rtęć 0,0003  0,012 0,0001  0,013 Pozostałe metale ciężkie: Sb, As, Pb, Cr, Co, Cu, Mn, Ni, V, Sn 0,5  0,075 Dioksyny i furany [ng I-TEQ/m3 ] 0,1 Współspalanie osadów ściekowych z węglem kamiennym

39 Baterie koksownicze

40 Baterie koksownicze Skład gazu koksowniczego : Para wodna 47 % Wodór
29 % Metan 13 % Azot 5 % Tlenek węgla 3 % Dwutlenek węgla 2 % Węglowodory 1 % Temperatura w baterii koksowniczej wynosi ok oC. Ogrzewanie wsadu odbywa się poprzez spalanie gazu koksowniczego. Dodatek odpadów może spowodować zwiększoną emisje zanieczyszczeń.

41 Baterie koksownicze Odpad powinien być termicznie przekształ-cany wraz z węglem, Rodzaj odpadu musi być tak dobrany, aby produkty jego rozkładu mogły być usuwane w procesie oczyszczania gazu koksownicze-go i aby składniki nie pogarszały jakości koksu, Problemem może być dotrzymanie standar-dów emisyjnych (NOx, SO2, pył, CO, TOC, metale).

42 Piece do wypalania cegły

43 Piece do wypalania cegły
W związku z brakiem urządzeń do oczyszczania spalin z pieców do wypalania cegły, można w nich współspalać tylko takie odpady, z których emisja zanieczyszczeń do powietrza będzie nie większa aniżeli przy spalaniu węgla.

44 Paliwa z odpadów, paliwo alternatywne
Paliwo alternatywne - kod (wg katalogu odpadów) - w dalszym ciągu jest odpadem, Paliwo alternatywne - to odpady palne, rozdrobnione, o jednorodnym stopniu wymieszania, powstałe w wy-niku zmieszania odpadów innych niż niebezpieczne, z udziałem lub bez udziału paliwa stałego, ciekłego lub biomasy, które w wyniku przekształcenia termicznego nie powodują przekroczenia poziomów emisji określo-nych w Rozporządzeniu Ministra Środowiska w sprawie standardów emisyjnych z instalacji odnoszących się do procesu współspalania odpadów.

45 Paliwo - węgiel, trociny
Wytwarzanie Odpady niebezpieczne Wywrotka ~ kg Paliwo - węgiel, trociny 1 łopata ~ 10 kg + PALIWO ALTERNATYWNE ? ? ? Prosta metoda na zmianę kodu odpadów!

46 Paliwo alternatywne Paliwo alternatywne - jest to paliwo o unormowanych właściwościach jakościowych (np. wartość opałowa, zawartość chloru, zawartość rtęci) wytworzone z odpadów innych niż niebezpieczne, wykorzystywane jako źródło energii w procesach spalania lub współspalania odpadów. EN-15359:2005 – Solid recovered fuels. Specification and classes

47 Normalizacja RDF/SRF Komisja Europejska udzieliła w dniu roku Europejskiemu Komitetowi Normalizacyj-nemu (CEN) mandatu (M/325) na opracowanie norm regulujących jakość i stosowanie paliw alternatywnych Komitet techniczny CEN/TC 343 „Solid recovered fuels” opracował w latach norm, z czego 18 norm jest już ustanowionych a kolejna norma zostanie opracowana do maja 2012 roku Wśród opracowanych norm jest również norma na oznaczanie zawartości frakcji „bio”, która korzysta z oznaczeń węgla 14C

48 Wymagania wg EN-15359:2010

49 Paliwa z odpadów – podstawowa charakterystyka
Parametr Jednostka Narvik (Norwegia) Wiedeń (Austria) Moudon (Szwajcaria) ORFA (Niemcy) dRDF (Anglia) Wartość opałowa MJ/kg 11,3 18,3 16,3 16,4 18,5 Wilgoć % 31 21 8,1 5 8 Popiół 13,3 20,1 28,1 15 Węgiel – C % s.m. 47,7 49,9 35,5 40 55 Wodór – H 7,2 6,4 5,3 5,5 7 Azot – N 0,4 0,54 1,2 0,42 0,6 Siarka – S 0.3 0,43 0,2 0,17 0,3 Chlor – Cl 0,64 0,7 0,58 0,9

50 Produkcja paliwa z odpadów

51 Paliwa z odpadów – porównanie z węglem
Parametr Jednostka Odpady RDF luzem RDF brykiety INBRE Węgiel kamienny Wartość opałowa MJ/kg 6,9  11,6 12  16 13  17 16  19 25  30 Wilgotność % 25  45 12  30 10  28 1  3 3  6 Zawartość popiołu 30  45 11  30 11  15 4  10 Siarka 0,1  0,2 0,2  0,5 0,3  3,0 Chlor mg/kg 6100 0,5 0,1  0,5 0,1 Koksik 9  12 55  90 Części lotne 50  64 60  64 5  40 Gęstość nasypowa kg/m3 120  150 670 380  560 1500 1700

52 Wykorzystanie RDF spalanie w spalarniach odpadów komunalnych przystosowanych do współspalania paliwa alternatywnego, spalanie w specjalnych obiektach energetycznych przystosowanych jedynie do spalania paliwa alternatywnego posiadających status spalarni odpadów, współspalanie w przemyśle cementowym będące zastąpieniem części paliwa kopalnego, współspalanie w kotłach energetycznych.

53 Najczęściej wykorzystywane surowce do produkcji RDF

54 Czy instalacja MBT może być źródłem paliwa alternatywnego?

55 MBT – jak to działa? Jeden z możliwych schematów funkcjonowania instalacji MBT

56 MBT w Niemczech

57 Przykład - Niemcy Potencjał: 69 spalarni (MVA) - 19,5 mln. Mg/rok
78 MBT - 9,5 mln. Mg/rok 34 spalarnie EBS - 5,8 mln. Mg/rok Spalanie - 33,2% Recykling - 46,1% Składowanie - 2%

58 Elektrociepłownia (spalarnia) opalana EBS (Niemcy)

59 Koszty: MBT + Spalarnia RDF czy spalarnia odpadów zmieszanych

60 Czy MBT (MBS, MBP, MBA …) jest alternatywą?
Dr. Michael Weltzin – Bündnis’90 – Die Grüne (Deutschland), 2010

61 Parametry! RDF wytworzone w instalacjach MBT ma wartość opałową na poziomie MJ/kg (bez suszenia) lub MJ/kg (z suszeniem), RDF wytworzone w instalacjach MBT jest w dal-szym ciągu odpadem, a zatem elektrociepłownie opalane RDF są spalarniami odpadów (system oczyszczania spalin jak w spalarni odpadów)! RDF wytworzone w instalacjach MBT ma zbyt niską wartość opałową dla przemysły cementowego w którym stopień zastąpienia paliw kopalnych prze-kracza 40% (wymagania - wartość opałowa ponad 20 MJ/kg!)

62 Paliwo alternatywne - pełnoprawny produkt czy odpad?
Dylemat Paliwo alternatywne - pełnoprawny produkt czy odpad? Ramowa Dyrektywa Odpadowa – 2008/98/EC w art. 6 przewidziała możliwość utraty przez odpady statusu odpadów (end-of-waste status)

63 End-of-waste JRC-ITPS, Sevilla, 2009

64 End-of-waste wrzesień 2011

65 Tak, ale … W świetle cytowanego raportu UBA - RDF (SRF) najprawdopodobniej nie przejdzie procedury do-puszczenia jako produkt, Produkcja RDF (SRF) jako produktu spełniającego kryteria End-of-Waste najprawdopodobniej nie bę- dzie opłacalna ekonomicznie, Konieczne będzie ustanowienie nowych standardów emisyjnych dla spalania RDF (SRF) gdyż dopuszcze- nie spalania ich tak jak paliw kopalnych grozi pogor-szeniem jakości powietrza, Droga do uznania RDF (SRF) jako produktu spełniają-cego kryteria End-of-Waste jest jeszcze długa i wy-magać będzie wielu dodatkowych badań i ekspertyz.

66 Standardy emisyjne - współspalanie
gdzie: vodp, vpal – objętościowy strumień spalin ze spalania odpowiednio odpadów i paliwa codp, cpal – dopuszczalne stężenie zanieczyszczenia w spalinach ze spalania odpowiednio odpadów i paliwa ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA w sprawie standardów emisyjnych z instalacji

67 Dopuszczalne stężenia [mg/m3]
Dopuszczalne wartości stężeń (cpal) w spalinach przy współspalaniu w obiektach energetycznych Zanieczyszczenie Dopuszczalne stężenia [mg/m3] 0 – 50 MWt 50 – 100 MWt 100 – 300 MWt ponad 300 MWt Pył całkowity 50 30 Dwutlenek siarki – SO2 - 850 850 – 200 200 Wymagany stopień odsiarczania 90 92 95 Tlenki azotu – NOx 400 300 Rtęć - Hg 0,05 Kadm i Tal - Cd+Tl Pozostałe metale jako suma: Antymon - Sb, Arsen - As, Ołów - Pb, Chrom - Cr, Kobalt - Co, Miedź - Cu, Mangan – Mn, Nikiel - Ni, Wanad – V 0,5 Polichlorowane dibenzo-p-dioksyny i polichlorowane dibenzofurany PCDD/PCDF (suma 17 związków) 0,1 [ng TEQ/m3] Dla warunków odniesienia - spaliny suche, 1013 hPa, 273 K, 6% tlenu

68 Dopuszczalne wartości stężeń (cpal) w spalinach przy współspalaniu w piecach cementowych
Zanieczyszczenie Wartość dopuszczalna Pył całkowity 30 Dwutlenek siarki - SO2 50 Tlenki azotu - NOx 800/500 Chlorowodór - HCl 10 Fluorowodór - HF 1 Suma związków organicznych jako TOC Rtęć i jej związki - Hg 0,05 Kadm oraz Tal i ich związki – Cd + Tl Pozostałe metale i ich związki jako suma: Antymon - Sb, Arsen - As, Ołów - Pb, Chrom - Cr, Kobalt - Co, Miedź - Cu, Mangan – Mn, Nikiel - Ni, Wanad - V 0,5 Polichlorowane dibenzo-p-dioksyny i polichlorowane dibenzofurany PCDD/PCDF (suma 17 związków) 0,1 [ng TEQ/m3] w mg/m3 – przy 10 % tlenu

69 Dopuszczalne wartości stężeń (codp) w spalinach przy współspalaniu dla spalania odpadów
Zanieczyszczenie Wartość dopuszczalna Pył całkowity 10 Dwutlenek siarki - SO2 50 Tlenki azotu - NOx 200 Tlenek węgla - CO Chlorowodór - HCl Fluorowodór - HF 1 Suma związków organicznych jako TOC Rtęć i jej związki - Hg 0,05 Kadm oraz Tal i ich związki – Cd + Tl Pozostałe metale i ich związki jako suma: Antymon - Sb, Arsen - As, Ołów - Pb, Chrom - Cr, Kobalt - Co, Miedź - Cu, Mangan – Mn, Nikiel - Ni, Wanad - V 0,5 Polichlorowane dibenzo-p-dioksyny i polichlorowane dibenzofurany PCDD/PCDF (suma 17 związków) 0,1 [ng TEQ/m3] Wartości średniodobowe w mg/m3, odniesione do temperatury 273 K, ciśnienia 1013 hPa, gazów suchych i 11 % tlenu.

70 Standardy emisyjne dla współspalania
§ Uznaje się standardy emisyjne z instalacji współspalania za dotrzymane, jeżeli w przypadku prowadzenia pomiarów ciągłych wielkości emisji substancji średnie dobowe wartości stężeń pyłu, substancji organicznych w postaci gazów i par w przeliczeniu na całkowity węgiel organiczny, chlo-rowodoru, fluorowodoru, dwutlenku siarki, tlenku azotu i dwutlenku azotu w przeliczeniu na dwutlenek azotu oraz tlenku węgla nie przekraczają standardów emisyjnych ustalonych w sposób określony w załą-czniku nr 8 do rozporządzenia ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA w sprawie standardów emisyjnych z instalacji

71 Standardy emisyjne dla współspalania UWAGA!
Dla współspalania zawsze musza być dotrzymane standardy emisyjne dla wszystkich niżej wymienionych substancji: Pył, Substancje organiczne w postaci gazów i par w przeliczeniu na całkowity węgiel organiczny (TOC), Chlorowodór (HCl), Fluorowodór (HF), Dwutlenek siarki (SO2), Tlenek azotu i dwutlenek azotu w przeliczeniu na dwutlenek azotu (NO + NO2) Tlenek węgla (CO) Metale ciężkie (Hg, Cd, Tl, Sb, As, Pb, Cr, Co, Cu, Mn, Ni, V) Polichlorowane dibenzo-p-dioksyny i polichlorowane dibenzofurany (PCDDs + PCDFs)

72 Standardy emisyjne dla współspalania UWAGA!
W przypadku braku regulacji dla instalacji lub substancji - jako cpal do wzoru podstawia się rzeczywiste wartości stężeń substancji w gazach odlotowych, występujące podczas prowadzenia procesu obejmującego spalanie paliw (bez spalania odpadów), pod warunkiem że taka wielkość emisji substancji nie spowoduje przekraczania dopuszczalnego poziomu substancji w powietrzu lub wartości odniesienia.

73 Porównanie standardów emisyjnych dla energetyki (instalacje nowe)
Moc MWt SO2 NO2 Pył Węgiel kamienny Współspalanie odpadów Węgiel kamienny 0 - 5 1500 400 200 50 5 - 50 1300 100 850 500 (liniowy spadek) 30 > 500 Standardy emisyjne w mg/m3 – docelowe, dla nowych obiektów energetycznych UWAGA: współspalanie odpadów w obiektach energetycz-nych powoduje zaostrzenie standardów emisyjnych!

74 Porównanie standardów emisyjnych dla energetyki (instalacje stare)
Moc MWt SO2 NO2 Pył Węgiel kamienny Współspalanie odpadów 0 - 5 2000 400 1900 50 5 - 50 1000 850 600 350 2350 200 30 > 500 540 Standardy emisyjne w mg/m3 - dla starych obiektów energetycznych, oddanych przed roku - obowiązują do roku.

75 Nowe (dla energetyki) standardy przy współspalaniu odpadów
Zanieczyszczenie Dopuszczalne stężenie w spalinach Rtęć i jej związki - Hg 0,05 mg/m3 Kadm oraz Tal i ich związki – Cd + Tl Pozostałe metale i ich związki jako suma: Antymon - Sb, Arsen - As, Ołów - Pb, Chrom - Cr, Kobalt - Co, Miedź - Cu, Mangan – Mn, Nikiel - Ni, Wanad - V 0,5 mg/m3 Polichlorowane dibenzo-p-dioksyny i polichlorowane dibenzofurany PCDD/PCDF (suma 17 związków) 0,1 ng TEQ/m3 UWAGA: ze względu na wysoką zawartość rtęci w niektórych polskich węglach dotrzymanie powyższych standardów może być niemożliwe !

76 Nowe (dla energetyki) standardy przy współspalaniu odpadów
Przy współspalaniu odpadów w obiektach energetycznych w gazach odlotowych obok pyłu, SO2 i NO2 limitowane są dodatkowo stężenia następujących substancji: Substancje organiczne w postaci gazów i par w przeliczeniu na całkowity węgiel organiczny (TOC), Chlorowodór (HCl), Fluorowodór (HF), Tlenek węgla (CO)

77 Porównanie wymogów monitoringu dla obiektów energetycznych
Ciągłe pomiary emisji do powietrza prowadzi się dla instalacji spalania paliw o łącznej nominalnej mocy cieplnej nie mniejszej niż 100 MWt (§ 2 ust. 1), Ciągłe i okresowe pomiary emisji do powietrza prowadzi się dla instalacji albo urządzeń spalania lub współspalania odpadów (§ 4 ust. 1). ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA w sprawie wymagań w zakresie prowadzenia pomiarów wielkości emisji

78 Dodatkowe wymagania Instalacje lub urządzenia do termicznego przekształacania odpadów (również współspalania) wyposaża się w: - co najmniej jeden włączający się automatycznie palnik pomocniczy do stałego utrzymywania wymaganej tempe- ratury procesu oraz wspomagania jego rozruchu i zatrzy- mania; palnik wspomaga proces tak długo, dopóki w komorze spalania będą pozostawały nieprzekształcone odpady. ROZPORZĄDZENIE MINISTRA GOSPODARKI w sprawie wymagań dotyczących prowadzenia procesu termicznego przekształcania odpadów § 6. 1.

79 Dodatkowe wymagania Instalacje lub urządzenia do termicznego przekształacania odpadów (również współspalania) wyposaża się w: - automatyczny system podawania odpadów pozwalający na zatrzymanie ich podawania podczas: a) rozruchu, do czasu osiagnięcia wymagane temperatury, b) procesu, w razie nieosiągnięcia wymaganej temperatury lub przekroczenia dopuszczalnych wartości emisji ROZPORZĄDZENIE MINISTRA GOSPODARKI w sprawie wymagań dotyczących prowadzenia procesu termicznego przekształcania odpadów § 6. 2.

80 Dodatkowe wymagania Podawanie odpadów do instalacji spalania lub współspalania odpadów wstrzymuje się natychmiast (...) jeżeli: - temperatura w komorze spalania spadnie poniżej 850 oC (1100 oC), - średnie 30-minutowe stężenie pyłu przekracza 150 mg/m (w przeliczeniu na 11 % O2, war. um.), - średnie 30-minutowe stężenie CO przekracza 100 mg/m (w przeliczeniu na 11 % O2, war. um.), - średnie 30-minutowe stężenie TOC przekracza 20 mg/m (w przeliczeniu na 11 % O2, war. um.), - łączny czas zakłóceń w ciągu roku przekroczył 60 godzin ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA w sprawie standardów emisyjnych z instalacji § 22

81 Dodatkowe koszty przy współspalaniu odpadów
Koszt zakupu analizatorów do ciągłego monitoringu substancji gazowych i pyłowych wynosi ok – zł, Koszt wykonania pojedynczej serii badań emisji dioksyn i furanów oraz metali ciężkich wynosi ok zł.

82 Podsumowanie Wydaje się, że najbezpieczniejszym rozwiązaniem jest współspalanie odpadów w piecach cementowych oraz w dużych kotłach energetycznych, Wydaje się, że piece wapiennicze, piece do wypala-nia cegły, wielkie piece oraz koksowanie nie będą w stanie spełnić wymogów emisyjnych, Współspalanie możliwe jest jedynie w instalacjach posiadających sprawne systemy odpylania i odsiar-czania spalin, Współspalanie pociąga za sobą dodatkowe koszty w postaci systemów ciągłego monitoringu oraz okresowych pomiarów emisji metali i dioksyn, a także automatyki załadunku i dodatkowych palników.