Emisja zanieczyszczeń z procesu spalania odpadów medycznych – doświadczenia z krajowych spalarni



Pobieranie 114,84 Kb.
Data25.12.2017
Rozmiar114,84 Kb.

Emisja zanieczyszczeń z procesu spalania odpadów medycznych – doświadczenia z krajowych spalarni

Małgorzata Michniewicz, Andrzej Borowski, Jadwiga Stufka-Olczyk

Instytut Celulozowo-Papierniczy w Łodzi

1. Wstęp

Przygotowanie Polski do integracji z Unią Europejską wymusiło przyjęcie do naszego prawodawstwa ustaw zgodnych z dyrektywami unijnymi, w szczególności dotyczącymi ochrony środowiska. Efektem tych działań są m. in. ustawy: Prawo ochrony środowiska i o odpadach z 27 kwietnia 2001 roku. Dalszą konsekwencją wprowadzania prawa unijnego są akty wykonawcze – rozporządzenia, w tym Rozporządzenie Ministra Środowiska z dn. 30 lipca 2001 roku w sprawie wprowadzania do powietrza substancji zanieczyszczających z procesów technologicznych i operacji technicznych.

W/w przepis uwzględnia podstawowe wymagania Dyrektywy 94/67/EEC, której zadaniem jest minimalizowanie oddziaływania na środowisko procesu spalania odpadów niebezpiecznych poprzez określenie m.in. odpowiednich warunków działania spalarni oraz ustalenie dopuszczalnych stężeń zanieczyszczeń w gazach odlotowych.

Jak istotny jest to problem mogą świadczyć m.in. fakty:



  1. według szacunkowych danych, w kraju powstaje ok. 30 000 Mg rocznie odpadów medycznych i weterynaryjnych.

  2. w Polsce znajduje się ok. 180 instalacji termicznej utylizacji odpadów medycznych.

Metody termiczne utylizacji odpadów należą wbrew potocznej opinii, do bezpiecznych i przyjaznych dla środowiska pod warunkiem zachowania wymaganych reżimów technologicznych, prawnych a także odpowiedniej technologii oczyszczania spalin.
2. Spalarnie odpadów medycznych i weterynaryjnych – stan posiadania, wyposażenie, dostawcy

Ankieta przeprowadzona w I kw. 2001 roku wykazała [1], że w eksploatacji było 181 spalarni (Tab.1) z których najstarsze, z lat siedemdziesiątych były pochodzenia węgierskiego (instalacje typu KHK i MHK), czeskiego (typu SP-1203) oraz jugosłowiańskiego (typu Universal). W latach 80 – kilkanaście instalacji sprzedało Przedsiębiorstwo Zagraniczne ATA z siedzibą w Broku (Polska) a w latach 90-tych pojawiły się w kraju instalacje austriackie (Purotherm), francuskie (ATI Muller), włoskie (Daelli Calor Impianti), węgierskie (Mester), z Lichtensteinu (firmy Howalwerk AG znane pod nazwą Hoval od marki dostawcy) oraz polskie (Ekoforma –Szczecin i GPPU-Gdańsk). Wydaje się, że pierwsze próby w Polsce na szerszą skalę wprowadzenia systemowej gospodarki odpadami szpitalnymi na drodze ich neutralizacji i likwidacji prowadził już pod koniec lat 70-tych zespół prof. Wandrasza z Politechniki Śląskiej (np. spalarnia odpadów poszpitalnych typu WAJA-1 firmy Rener pracująca w szpitalu w Gliwicach, budowa i eksploatacja małych spalarni firmy Econoterm z Katowic itp.) co zostało opisane w obszernej monografii Wandrasza [2].

Największy przyrost jeśli chodzi o budowę instalacji nastąpił od drugiej połowy lat 90, bo ok. 45% aktualnego stanu posiadania (Tab.1). Zdecydowana większość instalacji (ponad 72 %) to urządzenia małe i bardzo małe o wydajności nie przekraczającej 150 kg/h wsadu.

Tabela 1. Rok budowy istniejących instalacji termicznej utylizacji odpadów niebezpiecznych w Polsce [1]

Table 1. The year of construction of the installations for hazardous wastes thermal utilization


Lata

Ilość

%

1970-1980

16

8,84

1981-1990

34

18,78

1991-1995

26

14,36

1996-1998

42

23,20

1999-2001

39

21,55

nieznane

24

13,26

Razem

181

100,00

Przeważająca ilość instalacji (ponad 52%) nie posiada żadnych systemów oczyszczania spalin, co najwyżej układy odpylające [1 - 6], ok.14% instalacji jest wyposażona w dwustopniowy system oczyszczania składający się ze stopnia odpylającego (cyklon lub filtr tkaninowy) i stopnia usuwającego kwaśne gazy (mokry skruber lub wtrysk suchego reagenta). Tylko ok. 17% eksploatowanych instalacji termicznej utylizacji spełnia wymogi wspomnianej Dyrektywy posiadając minimum trzystopniowy system oczyszczania spalin, obejmujący odpylanie (z reguły filtr tkaninowy), usuwanie kwaśnych gazów (metodami chemicznymi - sucha lub mokra) oraz adsorpcję (metale ciężkie i dioksyny).

Należy dodać, że ponad 75% posiadanych instalacji nie posiada systemów monitorowania procesu spalania a pojedyncze wyposażone są w system ciągłego monitoringu emisji zanieczyszczeń.

Do znanych obecnie dostawców instalacji termicznej utylizacji odpadów należą m.in. firmy: Hovpol (Entech), ATI Muller (Francja), Ekoforma (Polska) i GPPU (Polska), Daelli Calor Impiant (Włochy), Mester (Węgry). Poniżej zostanie omówiona krótko oferta pierwszych czterech.


Hovpol [7]


ETS Hovpol Spółka z o.o.(d. Hovpol) z siedzibą w Łodzi jako przedstawiciel firmy ENTECH (Australia), oferuje m.in. spalarnie odpadów medycznych o wydajności od kilkuset do 10 000 kg/dobę, pracujące w systemie 24 godzinnym. Instalacje są wyposażane w automatyczny podajnik odpadów, komorę spalania, komorę dopalania (tzw. termoreaktor), system odzysku ciepła i trzy stopniowy system oczyszczania gazów odlotowych. Pierwszy stopień stanowi komora wygaszania inaczej kolumna nawilżająco-schładzająca (tzw.quench), drugi stopień to układ suchego usuwania gazów kwaśnych i adsorpcji zanieczyszczeń z zastosowaniem sorbalitu i separacją pyłów w filtrze tkaninowym a trzecim jest płuczka dwustopniowa z natryskiem roztworu NaOH, który znajduje się w obiegu zamkniętym. Dostawca instalacji przewiduje na życzenie, dostawienie 4-tego stopnia - katalizatora NOx, którego stosowanie jest zalecane np. przy dużym udziale materiałów weterynaryjnych (mięsnych) we wsadach do pieca.

ATI Muller [8]


Przedstawicielem w Polsce, francuskiego producenta spalarni odpadów – ATI Muller jest Polymark Eco Trading Spółka z o.o. z Warszawy. Oferuje spalarnie klasy CP o wydajnościach od 15 do 100 kg/godz. i większe, klasy HP o wydajnościach od 150 do 450 kg/godz. Na specjalne zamówienie są produkowane spalarnie z piecem rotacyjnym (obrotowym) o wydajności do 3000 kg/godz. Proces spalania i zgazowania zachodzi w komorze spalania, w temperaturze 700 – 9000C a następnie w komorze dopalania, w temperaturze 1100-1200 0 C i czasie min. 2 sek., gaz pirolityczny ulega dopaleniu. Gorące spaliny kierowane są do rekuperatora gdzie następuje ich schłodzenie i jednocześnie odzysk ciepła z wykorzystaniem wg potrzeb użytkownika. Oczyszczanie spalin jest realizowane na drodze suchej w stacji oczyszczania, na którą składają się: jeden lub dwa reaktory gazowe i kolumna filtrów ceramicznych. Spaliny w reaktorach gazowych są napylane sproszkowanym, suchym sorbalitem – reagentem, który stanowi mieszaninę tlenku wapnia i węgla aktywnego, a następnie kierowane do kolumny filtrów w celu ich odpylenia. Zużyty sorbalit jest jedyną pozostałością po oczyszczaniu spalin. Załadunek odpadów, usuwanie żużla i popiołów może odbywać się ręcznie lub automatycznie.

GPPU [9]


Gdańskie Przedsiębiorstwo Produkcyjno-Usługowe (GPPU Spółka z o.o.) oferuje spalarnie typu SP o wydajnościach od 50 kg / godz. do 500 kg / godz. W komorze spalania, w temperaturze ok.9000C następuje spalanie i zgazowanie odpadów a kolejno w termoreaktorze, w temperaturze 1100 do 12000C następuje dopalenie gazów z 2 sek. czasem retencji i przy znacznym nadmiarze tlenu. Przewidziano odzysk ciepła ze spalin do produkcji pary co jest realizowane w kotle odzyskowym typu KP. Oczyszczanie spalin następuje w stacji oczyszczania w oparciu o udoskonaloną metodę oczyszczania w trójfazowym złożu fluidalnym. Stacja składa się z następujących zespołów: wymiennika ciepła, kolumny schładzającej i skrubera I stopnia, skrubera fluidalnego i osadnika produktu oczyszczania. Spaliny wchodzące do stacji podlegają wstępnemu schłodzeniu w zespole wymiennika ciepła. W kolumnie I stopnia następuje precyzyjna regulacja temperatury i wilgotności spalin do parametrów wymaganych w głównym procesie oczyszczania oraz wstępne oczyszczenie. Zasadnicze oczyszczenie następuje w skruberze fluidalnym. Następnie spaliny ulegają odkropleniu. Dodatkowo, zastosowano zespół oczyszczania suchego (tzw. suchy filtr) przy wykorzystaniu węgla aktywnego w celu minimalizacji niektórych zanieczyszczeń. Instalacja posiada automatyczny załadunek odpadów i automatyczne odpopielanie.

Ekoforma [10]


Spółka „EKOFORMA” ze Szczecina produkuje konwekcyjne utylizatory odpadów typu WPSN 1500, WPSN 2500 i WPSN 5000 o wydajnościach max. odpowiednio 150, 250 i 500 kg/dobę. Skrót nazwy WPSN pochodzi od nazwisk twórców tego urządzenia pracowników Przedsiębiorstwa Ekoforma (Wiśniewski, Piotrowski, Szewczyk oraz Nowak). Proces unieszkodliwiania odpadów odbywa się cyklicznie na zasadzie pełnej pirolizy, czyli rozkładu odpadów w temperaturze ok. 600°C bez dostępu powietrza. Warunkiem dobrego jakościowo procesu pirolizy odpadów jest to, aby wsad do komory pirolizera miał odpowiednią zawartość wilgoci. Z chwilą zamknięcia komory pirolizera w miarę wzrostu temperatury w jego wnętrzu następuje coraz gwałtowniejsze odparowanie wody, a para ta stanowiąca znaczną wielokrotność objętości wody z której powstała wypiera z por i wolnych przestrzeni pomiędzy odpadami znajdującymi się w komorze pirolizera powietrze tak, że po pewnym czasie (1÷1,5 godziny) wewnątrz komory nie ma zupełnie powietrza, w więc nie ma tlenu, który jest przecież czwartym składnikiem obok węgla, wodoru i chloru, które to pierwiastki mogą na bazie pierścieni benzenowych utworzyć niezwykle toksyczne związki: polichlorowane dibeznzodioksyny i polichlorowane duibenzofurany. Mamy zatem spełnione warunki prowadzenia pełnego procesu pirolizy.

Dalszą ważną czynnością proceduralną obsługi i eksploatacji utylizatorów WPSN jest konieczność zasypania od góry jeszcze przed zamknięciem komory znajdujących się tam odpadów warstwą sorbenta – węgla aktywnego – i dodatkowo „zachlapanie” tego węgla także od góry mlekiem wapiennym. Badania prowadzone przez różne zespoły badawcze m.in. z Politechniki Gdańskiej, Politechniki Krakowskiej, Przedsiębiorstwa Ekoforma i inne [3, 6] wykazały dobrą jakość otrzymanego gazu pirolitycznego pod względem niskiej zawartości zanieczyszczeń, dzięki stosowaniu wymienionych wyżej metod unieszkodliwiania emisji w miejscu jej powstawania.

Także urządzeniem znamiennym dla eksploatacji pirolizera typu WPSN jest budowa, zastosowanego w nim do spalania gazu pirolitycznego, palnika. Szczegółowy opis istoty i zasady działania tego palnika znajdzie czytelnik w pracy [6] przy czym można tu nadmienić, że szczególnie istotne jest styczne nadanie powietrza do cylindrycznej obudowy palnika (na obwodzie dysze) i dzięki temu turbulentne rotacyjne wymieszanie powietrza z gazem pirolitycznym wewnątrz tej obudowy, automatyczna regulacja proporcji powietrza i gazu (15 : 1) a także zastosowanie na wylocie spalin bezpośrednio nad palnikiem rodzaju spirali grzewczej stanowiącej tzw. drut oporowy, która to spirala może zostać podłączona do systemu ogrzewania np. hali produkcyjnej, w której utylizator pirolityczny typu WPSN jest zainstalowany [6].

Powstała, w wyniku spalania gazu pirolitycznego, energia cieplna może być wykorzystana w różny sposób. Spaliny kierowane do emitora podlegają oczyszczaniu w cyklonie wielostopniowym.

Oceniając pracę utylizatora typu WPSN, trzeba zwrócić uwagę na powstały po procesie wtórny odpad popirolityczny tzw. koksik – który niestety jest toksyczny i nie można go składować luzem, a najlepszym sposobem jego składowania jest solidyfikacja [4,5]. Problemem natury techniczno-organizacyjnej solidyfikacji tych odpadów i produkcji kostek typu Polbruk jest fakt, że do typowej mieszanki betonowej można dosypać zamiennie z cementem lub kruszywem tylko od 1 do kilku procent tych odpadów i to przy założeniu, że otrzymujemy kostki typu Polbruk o najgorszej ale jeszcze dopuszczalnej jakości, które mogą być użyte tylko do budowy dróg III kategorii (tzw. lokalnych) oraz chodników (wytrzymałość na ściskanie min. 20 MPa). Powoduje to wymuszanie znacznej produkcji tego typu kostek na danym terenie i określone trudności z ich zbytem [4,5].

Wg stanu na dzisiaj Przedsiębiorstwo Ekoforma ze Szczecina wdrożyło technologię neutralizacji i utylizacji odpadów w procesie pirolizy w kilkudziesięciu szpitalach w Polsce.


3. Uregulowania prawne dotyczące norm emisji ze spalarni odpadów niebezpiecznych

Odpadami niebezpiecznymi w rozumieniu ustawy O odpadach są:



  • odpady należące do kategorii wymienionych na liście A (załącznik 2 do ustawy) oraz posiadające co najmniej jedną z właściwości wymienionych w załączniku nr 4;

  • odpady z listy B, zawierające którykolwiek ze składników wymienionych w załączniku nr 3 oraz posiadające co najmniej jedną z właściwości wymienionych w załączniku nr 4.

Odpady medyczne i weterynaryjne zgodnie z tą ustawą należą do odpadów niebezpiecznych.

Spalanie odpadów niebezpiecznych lub produktów ich wstępnego przetwarzania termicznego jest zalecanym a w wielu przypadkach jedynym sposobem utylizacji tych odpadów. Do procesów termicznego przekształcania odpadów należą przede wszystkim piroliza i procesy plazmowe. Wszystkie procesy termicznej obróbki odpadów powodują powstawanie emisji zanieczyszczeń do powietrza atmosferycznego.

Dopuszczalne wielkości emisji reguluje obecnie rozporządzenie Ministra Środowiska z dn. 30 lipca 2001r w sprawie wprowadzania do powietrza substancji zanieczyszczających z procesów technologicznych i operacji technicznych [11]. Rozdział 4 tego rozporządzenia dotyczy emisji ze spalania odpadów niebezpiecznych. Regulacjom podlegają następujące zanieczyszczenia: pył, dwutlenek siarki, tlenek węgla, chlorowodór, fluorowodór, związki organiczne wyrażone jako węgiel, metale ciężkie oraz dioksyny i furany. Zgodnie z §30 dopuszczalne do wprowadzenia do powietrza ilości zanieczyszczeń zestawiono w tabeli, przytoczonej poniżej (Tab.2).

Tabela ta jest najczęściej cytowana i przytaczana, jednakże uważne i dokładne zapoznanie się z tekstem rozporządzenia prowadzi do wniosku, że nie określa ona warunków dopuszczalnej średniej emisji i jej wykorzystanie do ustalenia norm emisji jest ograniczone. W §35 ust.1 zapisano: „W spalarniach odpadów niebezpiecznych prowadzi się, z zastrzeżeniem ust. 2-4, pomiary stężeń w gazach odlotowych następujących substancji zanieczyszczających: tlenku węgla, pyłu, chlorowodoru, fluorowodoru, dwutlenku siarki i związków organicznych – w sposób ciągły”. Przy pomiarach ciągłych, jak wynika z §32 obowiązują inne normy dopuszczalnej ilości substancji zanieczyszczających (Tab.3).


Tabela 2. Dopuszczalne do wprowadzania do powietrza ilości substancji zanieczyszczających ze spalania odpadów niebezpiecznych

Table 2. Emission limit values from incineration of hazardous wastes



L.p.

Nazwa substancji

Dopuszczalna ilość substancji [mg/m3] 1)

(dla dioksyn i furanów w ng/m3)



1

Pył ogółem

30

2

Związki organiczne wyrażone jako węgiel ogółem

20

3

Chlorowodór

60

4

Fluorowodór

4

5

Dwutlenek siarki

200

6

Tlenek węgla

100

7

Metale ciężkie i ich związki wyrażone jako metal

kadm + tal

0,05

rtęć

0,05

antymon + arsen + ołów + chrom + kobalt + miedź + mangan + nikiel + wanad + cyna

0,5

8

Dioksyny i furany

0,1 2)

1) objętość [m3] suchych gazów odlotowych w warunkach normalnych i przy zawartości tlenu 11%

2) wyrażone jako TEQ (suma iloczynów stężeń dioksyn i furanów oraz ich współczynników równoważności toksycznej)

Wartości podane w lp. 1-6 oznaczają średnie odniesione do 30 minut, w lp. 7 – średnie odniesione do czasu między 30 minut a 8 godzin, w lp. 8 – średnie odniesione do czasu między 6 a 8 godzin

Zastrzeżenia zawarte w ust. 2 i 3 §35 dotyczą warunków w jakich pomiary fluorowodoru mogą być prowadzone w sposób okresowy a także sytuacji gdy emisje są bardzo niskie, nie przekraczające 10% dopuszczalnych ilości. Ustęp 4 tego paragrafu dotyczy spalania gazów pirolitycznych.

Tylko w przypadku spalania gazów pirolitycznych dopuszczalne jest prowadzenie pomiarów w sposób okresowy (§35 ust.4) i wtedy normy emisji są określone za pomocą wartości przedstawionych w tabeli 2. W przypadkach innych spalarni tzn. nie pirolitycznych obowiązują ciągłe pomiary stężeń wymienionych wyżej zanieczyszczeń oraz normy emisji zestawione w tabeli 3.


Tabela 3. Dopuszczalne ilości substancji zanieczyszczających ze spalania odpadów niebezpiecznych (pomiary ciągłe)

Table 3. Emission limit values from incineration of hazardous wastes (continous monitoring system)



Zanieczyszczenie

Średnie dobowe 1)

Średnie 30-minut. 1) 2)

mg/m3

Pył ogółem

10

30

Związki organiczne wyrażone jako węgiel ogółem

10

20

Chlorowodór

10

60

Fluorowodór

1

4 (2 2))

Dwutlenek siarki

50

200

Tlenek węgla

50

100 (150 3))

1) suche gazy odlotowe, w warunkach normalnych (273 K; 101,3 kPa) przy zawartości tlenu 11%

2) lub 97% średnich 30-minutowych w ciągu roku kalendarzowego nie przekracza wartości średniodobowych (dla HF nie przekracza 2 mg/m3)

3) lub 95% średnich 10-cio minutowych w ciągu 24 godzin.

W odniesieniu do metali ciężkich, dioksyn i furanów we wszystkich przypadkach obowiązują pomiary okresowe, z tym, że dla spalarni nie pirolitycznych częstotliwość ich wykonywania jest większa; w pierwszym roku eksploatacji – co dwa miesiące. Przepis ten wydaje się mało realny do praktycznego stosowania ze względu na wysokie koszty wykonania pomiarów emisji dioksyn i furanów.


4. Metodyka pomiarów

4.1. Zestaw do poboru próbek gazów w celu oznaczenia zawartości pyłów, metali ciężkich oraz dioksyn

EMIO Przedsiębiorstwo Innowacyjno-Wdrożeniowe, Spółka z o.o. Wrocław [12] jest producentem użytkowanego przez nas zestawu do poboru reprezentatywnej próby pyłu i gazu w celu oznaczenia zawartości polichlorowanych dibenzodioksyn/dibenzofuranów (PCDDs/PCDFs) oraz metali ciężkich w gazach emitowanych ze stacjonarnych źródeł emisji. Procedura poboru próby jest zgodna z wymaganiami Polskiej normy PrPN-EN1948-1 a dokładnie, zastosowano pierwszą z trzech wyszczególnionych w tej normie t.j. metodę filtracji i kondensacji. Gaz pobierany jest izokinetycznie z kanału emisyjnego a PCDDs/PCDFs oraz metale ciężkie zaadsorbowane na cząstkach stałych jak i występujące w fazie gazowej są zbierane w zestawie do poboru próbek. W skład zestawu wchodzą:


  • prędkościowa sonda aspiracyjna z zasilaczem,

  • filtr pyłowy z zasilaczem,

  • moduł kondensacyjno-filtracyjny ze stojakiem,

  • pyłomierz z separatorem wilgoci (kondensacyjno-absorpcyjnym),

  • agregat zasysający ze zbiornikiem wyrównawczym,

  • dodatkowe elementy jak np.: moduł higrometru, sonda temperaturowa, drukarka obiektowa itp.

Tor poboru próby gazów aspiracyjnej sondy prędkościowej w wersji ogrzewanej razem z końcówkami (o średnicy wlotu odpowiedniej do prędkości przepływu gazu w badanym kanale) wykonany jest z tytanu. Następny element toru stanowi filtr ogrzewany, którego wewnętrzna część mająca kontakt z pobieranym gazem jest wykonana z tworzywa PTFE. Filtr jest połączony za pomocą rurek z tytanu z modułem kondensacyjno-filtracyjnym, w skład którego wchodzi chłodnica wodna, zbiornik na kondensat oraz przepływowy pojemnik z odpowiednim sorbentem (używamy żywicę XAD) lub wkładką z pianki poliuretanowej. Do sorbentu, zgodnie z wymaganiami w/w normy wprowadza się substancje wzorcowe PCDD/F znaczone izotopem węgla 13C, w celu określenia stopnia odzysku w procesie poboru próbek oraz przygotowania ich do analiz. Za modułem umieszczony jest automatyczny pyłomierz grawimetryczny typu EMIOTEST 2598 (najnowszej wersji), urządzenie do pomiaru parametrów fizykochemicznych strumienia głównego w badanym kanale) i parametrów strumienia częściowego (w torze poboru). Rozwiązanie techniczne pyłomierza, algorytm sterujący pomiarem oraz obliczenia są zgodne z obowiązującą w tym zakresie metodyką zawartą w normie PN-Z-04030-7 : 1994, zgodną z normą ISO 9096 oraz normą ISO/CD 12141.2 dotyczącą pomiaru stężeń pyłu poniżej 20 mg/m3. W pamięci pyłomierza rejestrowane są w sposób ciągły, takie parametry strumienia głównego i częściowego jak: temperatura, ciśnienie bezwzględne, udział pary wodnej i strumień objętości. Po wykonaniu pomiaru możliwy jest wydruk raportów z przebiegu procesu pomiarowego jak i wyników końcowych lub przesłanie danych do komputera celem wykonania obliczeń przy zastosowaniu licencjonowanego przez firmę EMIO programu EMISJA oraz archiwizacji danych i wyników.

4.2. Metody analityczne

4.2.1. Podstawowy skład gazów (O2 i CO2) oraz typowe zanieczyszczenia energetyczne (SO2, CO) oznaczane są za pomocą automatycznego analizatora spalin, np. GA-20 firmy Madur electronics.

4.2.2. Chlorowodór i fluorowodór:



  • z próby gazów – metodami spektrofotometrycznymi,

  • HCl w kondensacie – metodą miareczkową, zgodnie z PN‑78/C‑04617

4.2.3. Związki organiczne wyrażone jako węgiel – oznaczenie kulometryczne po absorpcji w metanolu i adsorpcji na żywicy XAD

4.2.4. Metale ciężkie – oznaczenie w próbkach pyłów osadzonych na sączkach szklanych metodą absorpcyjnej spektrometrii atomowej przy użyciu spektrofotometru firmy Termo Jarrel Ash.

4.2.5. Dioksyny i furany: analizowane są sączki szklane z osadzonym pyłem, żywica XAD oraz kondensaty. Do analizy wykorzystuje się metodę chromatografii gazowej / spektrometrii masowej – system GC/MS Hewlett-Packard GC 5890 seria II/MS5972.
5. Wyniki pomiarów

Przeprowadzono pomiary emisji zanieczyszczeń (określonych w wymaganiach prawnych) z czterech różnych spalarni odpadów medycznych działających przy szpitalach. Spośród badanych spalarni dwie były nowo-uruchomione, jedna pracująca poniżej dwóch lat i jedna starsza. Wszystkie badane spalarnie były wyposażone w układy oczyszczania gazów odlotowych, składające się ze stopnia usuwania zanieczyszczeń gazowych (adsorpcyjnego) oraz filtrów do separacji pyłów. Spalarnia Nr1 była opomiarowana trzykrotnie w kilku miesięcznych odstępach czasu. Warunki poboru prób na zawartość metali ciężkich oraz dioksyn i furanów były następujące:



  • metale ciężkie: czas poboru – ok. 3 godz. (2 próby), ilość gazów 7-8 Nm3

  • dioksyny i furany: czas 6-7 godz. (2 próby), ilość gazów 20-24 Nm3.

Uzyskane wyniki zestawiono w tabeli 4.

Tabela 4. Wyniki pomiarów emisji zanieczyszczeń ze spalarni odpadów medycznych

Table 4. Results of pollutants emission measurements from medical wastes incineration installations


Symbol spalarni i czas jej pracy

Zanieczyszczenia


Emisja zanieczyszczeń przy zaw. 11% tlenu, [mg/Nm3]

dla metali – [g/Nm3[; dla dioksyn – [ngTEQ/Nm3]



Nr 1

< 1 rok

Nr 1

ok. 1 rok



Nr 1

1-2 lata


Nr 2

nowa


Nr 3

nowa


Nr 4

2-3 lata


Pył ogółem

4,9

1,95

1,35

2,26

1,75

38,6

Związki organiczne wyrażone jako węgiel

403

54

7,3

17,8

18,1

14

Chlorowodór

31

2 211

267

1,71

18,7

164

Fluorowodór

0,74

0,40

0,10

0,27

0,067

< 0,011

Dwutlenek siarki

11,2

6,7

25,3

< 2,5

< 4

93,4

Tlenek węgla

372

57,7

81,7

51,2

97

926

Rtęć

1,34

<0,07

0,62

< 0,08

0,34

0,92

Kadm + tal

0,93

< 2,2

< 2,14

< 1,9

< 4

< 2,2

Suma 10 metali

23

5,0

9,2

29,5

32,2

35

Dioksyny i furany

0,55

0,708

1,56

0,092

0,0987

1,31



6. Podsumowanie

Badane spalarnie, z wyjątkiem spalarni Nr 4, charakteryzowały się bardzo niską emisją pyłów, dwutlenku siarki, fluorowodoru i metali ciężkich. Emisja tych zanieczyszczeń była znacznie poniżej wartości dopuszczalnych (porównaj z Tab.2). Przekroczenia wartości dopuszczalnych występowały w odniesieniu do zanieczyszczeń: chlorowodoru, tlenku węgla, związków organicznych a także dioksyn i furanów.

Tylko spalarnie nowo-uruchomione (Nr2 i Nr3) spełniały wszystkie normy emisji określone w rozporządzeniu. Jednakże nawet w tych dwóch spalarniach emisje związków organicznych, dioksyn i furanów (a także CO ze spalarni Nr3) były niebezpiecznie bliskie wartościom granicznym (dopuszczalnym - limitom emisji).

Ze spalarni Nr1 po roku jej eksploatacji (pomiary 2) stwierdzono szczególnie wysoką emisję chlorowodoru, co świadczy o dużym udziale związków chloru w spalanym materiale.

Dopuszczalna emisja dioksyn i furanów ze spalarni Nr1 i Nr4 była przekroczona od kilku do kilkunastu razy.

Należy podkreślić, że badane spalarnie to obiekty stosunkowo krótko eksploatowane i znajdujące się w dobrym stanie technicznym. Powyższe wyniki prowadzą do wniosku, że zastosowane w tych spalarniach układy oczyszczania gazów spalinowych są niewystarczające pod względem zatrzymywania emisji związków organicznych, dioksyn i furanów. Natomiast jeżeli chodzi o tlenek węgla to wydaje się, że występująca w niektórych pomiarach wysoka emisja tego zanieczyszczenia jest związana z brakiem odpowiedniej regulacji procesu spalania.


Literatura



  1. Wielgosiński G.: Polskie instalacje do spalania odpadów medycznych i weterynaryjnych. Raport branżowy. Przegląd Komunalny 6(117) 2001

  2. Wandrasz W. Gospodarka odpadami medycznymi. PZIiTS Odział Wielkopolski w Poznaniu (stron 462). Poznań 2000

  3. Piecuch T.: Termiczna utylizacja odpadów i ochrona powietrza przed szkodliwymi składnikami spalin, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, Podręcznik (stron 444), Koszalin 1998

  4. Piecuch T., Dąbrowski T., Hryniewicz T.: Polish Made Pyrolitic Convective Waste Utilizer of WPS Type. Structure Principle of Operation and Evaluation. Problems of Residue Management After Thermal Waste Utilization, The Journal of Solid Waste Technology and Management. Volume 26, Numbers 3/4, Editor: Iraj Zandi, University of Pensylwania and Editor: Ronald L. Mersky, University Widener - USA. November 1999

  5. Piecuch T: The pyrolytic convective waste utiliser. Environmental Science Research – vol. 58. Kluwer Academic/Plenum Publishers New York, Boston, Rordrecht, London, Moscow. 2000

  6. Piecuch T., Juraszaka B., Dąbek L.: Spalanie i piroliza odpadów oraz ochrona powietrza przed szkodliwymi składnikami spalin. Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej (stron 529). Koszalin 2002

  7. Materiały reklamowe firmy ETS Hovpol Spółka z o.o.

  8. Materiały reklamowe firmy Polymark Eco Trading Spółka z o.o.

  9. Materiały reklamowe firmy G.P.P.U. S.A.

  10. Materiały reklamowe firmy Ekoforma Spółka z o.o.

  11. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 30 lipca 2001 r. w sprawie wprowadzania do powietrza substancji zanieczyszczających z procesów technologicznych i operacji technicznych, Dz.U. Nr 87/2001, poz. 957

  12. Materiały reklamowe i techniczne firmy EMIO Spółka z o.o.







©operacji.org 2017
wyślij wiadomość

    Strona główna