Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Dr hab. inż. Grzegorz Wielgosiński Politechnika Łódzka Współspalanie odpadów.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Dr hab. inż. Grzegorz Wielgosiński Politechnika Łódzka Współspalanie odpadów."— Zapis prezentacji:

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

2 2 Współspalanie 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. Ustawa o odpadach (Art. 3, ust 3, poz. 21a):

3 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 4 Nie podlega przepisom o współspalaniu  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, proces współspalania:

5 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 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 7 Urządzenia do współspalania odpadów  Piece cementowe,  Piece wapiennicze,  Wielkie piece, piece konwertorowe, piece do utleniania rud,  Kotły energetyczne i przemysłowe,  Piece do wypalania cegły,  Baterie koksownicze 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)

8 8 Piece cementowe

9 9 Współspalanie – piece cementowe

10 10 Cementownie w Polsce

11 11 Potencjał przemysłu cementowego Cementownia Ilość piecyDługośćŚrednicaWydajność Uwagi szt.mmMg/doba Górażdże2925,753200metoda sucha Chełm1744,94000metoda sucha Odra148,43,41200metoda sucha Ożarów1995,758200metoda sucha Nowiny2704,62000metoda sucha Małogoszcz4704,62000metoda sucha Rudniki41403,75600metoda sucha Warta1945,02800metoda sucha Warta11005,01700metoda półsucha Chełm41644,81200metoda mokra Kujawy31604,91200metoda mokra Nowiny51503,6500metoda mokra Rejowiec51183,3350metoda mokra Strzelce Opolskie31855,01600metoda mokra Warta41503,6500metoda mokra Wierzbica11503,6500metoda mokra

12 12 Energetyczne wykorzystanie odpadów przez cementownie w Polsce CementowniaRodzaj odpadów Górażdżeopony samochodowe Kujawyemulsja ropopochodna Wierzbicakoksik powęglowy Rejowiecosad z oczyszczalni, odpady lakiernicze, odpad z pirolizy, smoła pogazowa, guma, tworzywa sztuczne, czyściwa Strzelce Opolskieguma Razem

13 13 Piec cementowy

14 14 Temperatura w piecu cementowym

15 15 Uzyskiwany stopień destrukcji odpadowych związków organicznych w piecach cementowych Rodzaj substancji Stopień destrukcji [%] Rodzaj substancji Stopień destrukcji [%] Dichlorometan99,94 – 99,998Ksylenponad 99,99 1,1,1-trichloroetan99,990 – 99,99991,2-dichlorobenzen99,9998 – 99,9999 Tetrachloroetan99,9998 – 99,99991,2,4-trichlorobenzen99,9957 – 99,9998 Trichloroetylenponad 99,99991,2,5-trimetylobenzenponad 99,95 Tetrachlorek węgla99,996 – 99,9996Polichlorowane bifenyle99,986 – 99,99998 Metyloetyloketon99,978 – 99,999Chlorowane fenoleponad 99,99999 Toluen99,94 – 99,998Chlorofluorowęglowodory99,999 – 99,9999

16 16 Immobilizacja metali ciężkich w strukturze klinkieru podczas spalania odpadów w piecach cementowych Metal Ilość wprowadzanaIlość wbudowana w klinkier [kg/h][%] Crdo 4,624799,855 ± 0,39 Pbdo 19,170099,853 ± 0,20 Cddo 0,178999,550 ± 0,44 Nido 2,279099,957 ± 0,01 Zndo 16,230099,780 ± 0,26

17 17 Wspólspalanie w piecach cementowych - emisja

18 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 4-10 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, SO 2, Cl 2 itp.),  bardzo duża bezwładność cieplna wyklucza awaryjną, niekontrolowaną emisję zanieczyszczeń np. na skutek chwilowego zaniku płomienia,

19 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 20 Współspalanie w piecach cementowych - wymagania 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. Minimalne wymagania dla odpadów współspalanych w piecach cementowych wg Stowarzyszenia Producentów Cementu:

21 21 Paliwa alternatywne w przemyśle cementowym

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

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

24 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 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 NO x oraz czasami także dla pyłu.

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

27 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 28 Wielkie piece Temperatura w wielkim piecu wynosi zazwyczaj o C.

29 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. CO % CO25-30 % H2H2 0,5-4,0 % CH 4 0,5-3,0 % N2N %

30 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 31 Kotły energetyczne Rusztowe (ruszt mechaniczny - np. WR-25)

32 32 Kotły energetyczne Pyłowe (np. OP-140)

33 33 Kotły energetyczne Fluidalne (np. OFz-75)

34 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 35 Współspalanie odpadów w energetycznym kotle pyłowym

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

37 37 Przykład - współspalanie w kotłach energetycznych w Niemczech Rodzaj odpadów Ilość elektrowni Łączna moc Ilość odpadów Udział odpadów w paliwie MWtMg s.m. % Osady ściekowe Biomasa i odpady drzewne Inne odpady ,3-1,5 Współspalanie różnego typu odpadów w elektrowniach niemieckich (dane za rok 2001).

38 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  104,7  8,5 Dwutlenek siarki   270 Tlenki azotu   180 Pył całkowity  204,6  6,1 Fluorowodór105 1  3,41,5  2,5 Chlorowodór9020 0,6  70,7  2,3 TOC-31,0 0,3  1,3 Kadm i Tal-0,05  0,005 Rtęć-0,05 0,0003  0,0120,0001  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/m 3 ] -0,1  0,005 Współspalanie osadów ściekowych z węglem kamiennym

39 39 Baterie koksownicze

40 40 Baterie koksownicze Para wodna47 % Wodór29 % Metan13 % Azot5 % Tlenek węgla3 % Dwutlenek węgla2 % Węglowodory1 % Skład gazu koksowniczego : Temperatura w baterii koksowniczej wynosi ok o C. Ogrzewanie wsadu odbywa się poprzez spalanie gazu koksowniczego. Dodatek odpadów może spowodować zwiększoną emisje zanieczyszczeń.

41 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 (NO x, SO 2, pył, CO, TOC, metale).

42 42 Piece do wypalania cegły

43 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 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 45 Wytwarzanie Odpady niebezpieczne Wywrotka ~ kg Paliwo - węgiel, trociny 1 łopata ~ 10 kg PALIWO ALTERNATYWNE ? ? ? + Prosta metoda na zmianę kodu odpadów!

46 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 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 14 C

48 48 Wymagania wg EN-15359:2010

49 49 Paliwa z odpadów – podstawowa charakterystyka ParametrJednostka Narvik (Norwegia) Wiedeń (Austria) Moudon (Szwajcaria) ORFA (Niemcy) dRDF (Anglia) Wartość opałowaMJ/kg11,318,316,316,418,5 Wilgoć%31218,158 Popiół%13,320,128,12115 Węgiel – C% s.m.47,749,935,54055 Wodór – H% s.m.7,26,45,35,57 Azot – N% s.m.0,40,541,20,420,6 Siarka – S% s.m.0.30,430,20,170,3 Chlor – Cl% s.m.0,40,640,70,580,9

50 50 Produkcja paliwa z odpadów

51 51 Paliwa z odpadów – porównanie z węglem ParametrJednostkaOdpady RDF luzem RDF brykiety INBRE Węgiel kamienny Wartość opałowaMJ/kg 6,9  11,612  1613  1716  1925  30 Wilgotność% 25  4512  3010  281  33  6 Zawartość popiołu% 30  4511   154  10 Siarka% 0,1  0,2 0,2  0,50,3  3,0 Chlormg/kg61000,5 0,1  0,5 0,1 Koksik% 9   90 Części lotne% 50  6460  64 5  40 Gęstość nasypowakg/m    1700

52 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 53 Najczęściej wykorzystywane surowce do produkcji RDF

54 54 Czy instalacja MBT może być źródłem paliwa alternatywnego?

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

56 56 MBT w Niemczech

57 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 58 Elektrociepłownia (spalarnia) opalana EBS (Niemcy)

59 59 Koszty: MBT + Spalarnia RDF czy spalarnia odpadów zmieszanych

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

61 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 62 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 63 End-of-waste JRC-ITPS, Sevilla, 2009

64 64 End-of-waste wrzesień 2011

65 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 66 Standardy emisyjne - współspalanie gdzie: v odp, v pal – objętościowy strumień spalin ze spalania odpowiednio odpadów i paliwa c odp, c pal – dopuszczalne stężenie zanieczyszczenia w spalinach ze spalania odpowiednio odpadów i paliwa ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA w sprawie standardów emisyjnych z instalacji

67 67 Dopuszczalne wartości stężeń ( c pal ) w spalinach przy współspalaniu w obiektach energetycznych Zanieczyszczenie Dopuszczalne stężenia [mg/m 3 ] 0 – 50 MW t 50 – 100 MW t 100 – 300 MW t ponad 300 MW t Pył całkowity50 30 Dwutlenek siarki – SO – Wymagany stopień odsiarczania Tlenki azotu – NO x Rtęć - Hg0,05 Kadm i Tal - Cd+Tl0,05 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/m 3 ] Dla warunków odniesienia - spaliny suche, 1013 hPa, 273 K, 6% tlenu

68 68 Dopuszczalne wartości stężeń ( c pal ) w spalinach przy współspalaniu w piecach cementowych Zanieczyszczenie Wartość dopuszczalna Pył całkowity30 Dwutlenek siarki - SO 2 50 Tlenki azotu - NO x 800/500 Chlorowodór - HCl10 Fluorowodór - HF1 Suma związków organicznych jako TOC10 Rtęć i jej związki - Hg0,05 Kadm oraz Tal i ich związki – Cd + Tl0,05 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/m 3 ] w mg/m 3 – przy 10 % tlenu

69 69 Dopuszczalne wartości stężeń ( c odp ) w spalinach przy współspalaniu dla spalania odpadów Zanieczyszczenie Wartość dopuszczalna Pył całkowity10 Dwutlenek siarki - SO 2 50 Tlenki azotu - NO x 200 Tlenek węgla - CO50 Chlorowodór - HCl10 Fluorowodór - HF1 Suma związków organicznych jako TOC10 Rtęć i jej związki - Hg0,05 Kadm oraz Tal i ich związki – Cd + Tl0,05 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/m 3 ] Wartości średniodobowe w mg/m 3, odniesione do temperatury 273 K, ciśnienia 1013 hPa, gazów suchych i 11 % tlenu.

70 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 71 Standardy emisyjne dla współspalania UWAGA!  Pył,  Substancje organiczne w postaci gazów i par w przeliczeniu na całkowity węgiel organiczny (TOC),  Chlorowodór (HCl),  Fluorowodór (HF),  Dwutlenek siarki (SO 2 ),  Tlenek azotu i dwutlenek azotu w przeliczeniu na dwutlenek azotu (NO + NO 2 )  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) Dla współspalania zawsze musza być dotrzymane standardy emisyjne dla wszystkich niżej wymienionych substancji:

72 72 Standardy emisyjne dla współspalania UWAGA! W przypadku braku regulacji dla instalacji lub substancji - jako c pal 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 73 Porównanie standardów emisyjnych dla energetyki (instalacje nowe) Moc MW t SO 2 NO 2 Pył Węgiel kamienny Współspalanie odpadów Węgiel kamienny Współspalanie odpadów Węgiel kamienny Współspalanie odpadów (liniowy spadek) > UWAGA: współspalanie odpadów w obiektach energetycz- nych powoduje zaostrzenie standardów emisyjnych! Standardy emisyjne w mg/m 3 – docelowe, dla nowych obiektów energetycznych

74 74 Porównanie standardów emisyjnych dla energetyki (instalacje stare) Moc MW t SO 2 NO 2 Pył Węgiel kamienny Współspalanie odpadów Węgiel kamienny Współspalanie odpadów Węgiel kamienny Współspalanie odpadów > Standardy emisyjne w mg/m 3 - dla starych obiektów energetycznych, oddanych przed roku - obowiązują do roku.

75 75 Nowe (dla energetyki) standardy przy współspalaniu odpadów ZanieczyszczenieDopuszczalne stężenie w spalinach Rtęć i jej związki - Hg0,05 mg/m 3 Kadm oraz Tal i ich związki – Cd + Tl0,05 mg/m 3 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/m 3 Polichlorowane dibenzo-p-dioksyny i polichlorowane dibenzofurany PCDD/PCDF (suma 17 związków) 0,1 ng TEQ/m 3 UWAGA: ze względu na wysoką zawartość rtęci w niektórych polskich węglach dotrzymanie powyższych standardów może być niemożliwe !

76 76 Nowe (dla energetyki) standardy przy współspalaniu odpadów  Substancje organiczne w postaci gazów i par w przeliczeniu na całkowity węgiel organiczny (TOC),  Chlorowodór (HCl),  Fluorowodór (HF),  Tlenek węgla (CO) Przy współspalaniu odpadów w obiektach energetycznych w gazach odlotowych obok pyłu, SO 2 i NO 2 limitowane są dodatkowo stężenia następujących substancji:

77 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 MW t (§ 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 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 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 80 Dodatkowe wymagania Podawanie odpadów do instalacji spalania lub współspalania odpadów wstrzymuje się natychmiast (...) jeżeli: - temperatura w komorze spalania spadnie poniżej 850 o C (1100 o C), - średnie 30-minutowe stężenie pyłu przekracza 150 mg/m 3 (w przeliczeniu na 11 % O 2, war. um.), - średnie 30-minutowe stężenie CO przekracza 100 mg/m 3 (w przeliczeniu na 11 % O 2, war. um.), - średnie 30-minutowe stężenie TOC przekracza 20 mg/m 3 (w przeliczeniu na 11 % O 2, war. um.), - łączny czas zakłóceń w ciągu roku przekroczył 60 godzin ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA w sprawie standardów emisyjnych z instalacji § 22

81 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 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.


Pobierz ppt "Dr hab. inż. Grzegorz Wielgosiński Politechnika Łódzka Współspalanie odpadów."

Podobne prezentacje


Reklamy Google