Zlecenie Nr: 6/13/3SG/3B001G13

Transkrypt

1 Zlecenie Nr: 6/13/3SG/3B001G13 Analiza jakości gipsów syntetycznych z krajowych instalacji odsiarczania spalin metodą mokrą wapienną stosowanych jako substytut gipsu naturalnego do produkcji wyrobów budowlanych Zleceniodawca: Polskie Stowarzyszenie Gipsu Opracowanie: mgr inż. Teresa Wons mgr inż. Małgorzata Niziurska Kierownik Zakładu Dyrektor Kraków, styczeń

2 Spis treści 1. Wstęp Stan zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego dwutlenkiem siarki w Polsce Metody ograniczania zanieczyszczeń powietrza dwutlenkiem siarki Wymagania stawiane syntetycznym surowcom gipsowym przez producentów materiałów budowlanych Krajowe instalacje odsiarczania spalin Kierunki zagospodarowania gipsu syntetycznego w Polsce Aspekty zdrowotny zastosowania gipsu z instalacji odsiarczania spalin do produkcji materiałów budowlanych Status gipsu z odsiarczania spalin w ustawodawstwie międzynarodowym Wnioski końcowe Podsumowanie

3 1. Wstęp Przedmiotem niniejszego opracowania jest gips syntetyczny, uzyskiwany z odsiarczania gazów spalinowych metodą mokrą wapienną jako krystaliczny dwuwodny siarczan wapnia CaSO 4 2H 2 O o wysokiej czystości chemicznej. Otrzymywany w wyniku reakcji oczyszczania gazów z wapnem, poddany jest procesowi rafinacji, utleniania, separacji, płukania i osuszania. Gips ten w nomenklaturze międzynarodowej określany jest jako: FGD Gypsum (Flue Gas Desulphurisation Plants ang.) DEG gyps (la désulfuration des effluents gazeux des usines franc.) REA Gips (Rauchgas Entschwefelungs Anlagen niem.) Polskim odpowiednikiem powyższych terminów jest sformułowanie gips IOS (z Instalacji Odsiarczania Spalin) stosowane zamiennie z nazwą gips syntetyczny, mniej jednak precyzyjnie, jako że sformułowanie to może dotyczyć różnych technologii odsiarczania oraz produktów odpadowych z różnych gałęzi przemysłu. Celem opracowania jest wskazanie roli jaką produkt ten spełnia w obiegu substancji odpadowych i produktów ubocznych, perspektyw jego produkcji i zastosowania oraz powtarzalności cech technologicznych. Przedstawiony zostanie ponadto stan wiedzy dotyczący gipsu syntetycznego odzwierciedlony w opracowaniach naukowych i w europejskich regulacjach prawnych. 2. Stan zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego dwutlenkiem siarki w Polsce Spośród zanieczyszczeń gazowych występujących w powietrzu szczególną rolę należy przypisać dwutlenkowi siarki SO 2. Konsekwencjami emisji tego gazu, tworzącego z wilgocią utrzymującą się w atmosferze kwas siarkowy jest zakwaszenie wód powierzchniowych i degradacja gleby, niszczenie szaty roślinnej oraz korozja elementów budowlanych [1]. Całkowita emisja dwutlenku siarki trafia z czasem do gleby, powodując jej nadmierne zakwaszenie, co w efekcie zmniejsza szybkość przyrostu masy roślin. Zakwaszenie wywołuje uwolnienie z gleby metali ciężkich i pierwiastków śladowych, sprzyjając tworzeniu łatwo rozpuszczalnych soli. Procesy te składają się na degradację i spadek żyzności gleby. Gleby zakwaszone stanowią 58 % areału ziem uprawnych w Polsce. Koniecznie w ich przypadku wapnowanie lub dolomityzowanie podraża koszty uprawy [2]. Siarczany zaabsorbowane przez rośliny z wody opadowej lub gruntów powodują, przy nadmiernym ich stężeniu, uszkadzanie aparatu asymilacyjnego, co wstrzymuje proces wzrostu tkanek i osłabia system odporności roślin, czyniąc je bardziej podatnymi na choroby i pasożyty. Międzynarodowy monitoring biologiczny lasów wykazuje, że połowa drzewostanów wykazuje silne uszkodzenia (ubytek aparatu asymilacyjnego powyżej 25 %). Wchłaniane przez układ korzeniowy rośliny kationy metali destabilizują działanie 3

4 całości organizmu rośliny a ponadto ulegają kumulacji, co może czynić roślinę nieprzydatną do celów spożywczych. Spożywanie produktów roślinnych pochodzących z terenów skażonych odpadami zwiększa naturalne zapotrzebowanie organizmu na mikroelementy. Obserwowany jest też bezpośredni wpływ dwutlenku siarki na organizm ludzki. Bardzo drastyczne skutki może mieć wchłonięcie dwutlenku siarki przez górne drogi oddechowe. Już przy stężeniu 0,003 % występują objawy ostrego podrażnienia dróg oddechowych, zapalenie spojówek i uszkodzenie rogówki, później zapalenia oskrzeli i czasem płuc. Dłuższe narażenie na kontakt z SO 2 wywołuje zwykle przewlekły nieżyt dróg oddechowych, duszności zmniejszenie odporności ustroju oraz zaburzenia żołądkowo jelitowe [3]. Badania przeprowadzone wśród pracowników przemysłu petrochemicznego wykazały między innymi: - zmniejszenie pojemności życiowej płuc, - zanikanie śluzówki nosa i gardła, - obniżenie ostrości węchu, - zwiększoną częstotliwość występowania chorób skóry, - zwiększoną podatność na nerwice i zespoły nerwicowe. Występuje ścisły związek pomiędzy stopniem zanieczyszczenia powietrza dwutlenkiem siarki a wzrostem liczby zachorowań i zgonów. W rejonie katowickim około 10 % przedwczesnych zgonów wywołanych chorobami układu krążenia i oddechowego można przypisać działaniu SO 2 [1]. Korozja elementów architektonicznych intensyfikowana wpływem dwutlenku siarki, przebiega zwłaszcza poprzez wiązanie siarki z wodorotlenkiem wapnia i wypieraniem przez siarczany jonów węglanowych. Wśród skutków wywieranych przez zanieczyszczenie powietrza dwutlenkiem siarki wymienić należy też korozję budowlaną elementów stalowych i żelbetonowych oraz zwiększone zużycie maszyn i mechanizmów. Głównym źródłem dostającego się do atmosfery dwutlenku siarki są gazy spalinowe powstające przy spalaniu paliw stałych, ciekłych lub gazowych. W Polsce za emisję SO 2 odpowiedzialna jest zwłaszcza energetyka zawodowa i ciepłownicza (37,6 % całkowitej emisji SO 2 w roku 2010 przypadało na energetykę zawodową, 20,7 % na energetykę przemysłową [4]), dla których głównymi nośnikami energii są węgiel brunatny i kamienny. Spalanie paliw stałych pokrywa w 80 % zapotrzebowanie na energie elektryczną w Polsce. Obserwowany obecnie spadek emisji dwutlenku siarki przez zakłady energetyczne wiąże się, obok zmniejszonego zapotrzebowania na energię elektryczną, z upowszechnieniem wstępnej obróbki węgla, obejmującej procesy wysoko- i niskotemperaturowe, odgazowanie, upłynnianie lub zgazowanie. Za emisję dwutlenku siarki odpowiada również motoryzacja i zużycie paliw przez indywidualnych odbiorców. 4

5 Reagując na zagrożenie dla środowiska i związane z nimi koszty ekologiczne emisji SO 2 Rząd Rzeczypospolitej Polski przyjął w roku 1994 tzw. II Protokół Siarkowy zobowiązujący Polskę do redukcji globalnej emisji dwutlenku siarki do mln ton w roku 2000, mln ton w roku 2005 oraz mln ton na rok Podjęte działania i zmiany zachodzące w systemie produkcji przemysłowej pozwoliły na istotne wyprzedzenie założonego harmonogramu (rzeczywisty poziom emisji SO 2 wyniósł mln ton w roku 1995, mln ton w roku 2000, mln ton w roku 2005 oraz 974 mln ton 2010 roku [4]). Kolejne zobowiązania międzynarodowe wiążą się z zapewnieniem niskiej emisji nie tylko w skali globalnej, ale i u pojedynczego emitenta. Dyrektywa Unii Europejskiej LCP regulująca emisję gazów przed duże źródła spalania dopuszcza zawartość SO 2 w ilości 400 mg/m 3 spalin od roku Limity krajowe emisji wynikające z traktatu akcesyjnego zakładają ograniczenie zawartości dwutlenku siarki w gazach spalinowych do 454 mg/m 3 do roku 2008, 426 mg/m 3 do roku 2010 i 358 mg/m 3 do roku 2012 [5]. Powyższe zestawienie uprawdopodobnia tezę, że pomimo chwilowego spowolnienia działań ograniczających emisje dwutlenku siarki, w najbliższej przyszłości wystąpi konieczność dalszego upowszechniania instalacji odsiarczania gazów spalinowych. 3. Metody ograniczania zanieczyszczeń powietrza dwutlenkiem siarki. Odsiarczanie gazów odlotowych dotyczy głównie spalin z elektrowni opalanych węglem, hut, koksowni i produkcji kawasu siarkowego. Proces odsiarczania polega na związaniu SO 2 zawartego w spalinach w postaci stałej (sole siarczanowe zwłaszcza siarczany wapnia, niekiedy też siarczan magnezowy lub amonowy) lub ciekłej (kwas siarkowy), łatwych do oddzielenia od gazu i dalszej neutralizacji lub przetwarzania. Od strony chemicznej w procesach odsiarczania spalin wykorzystuje się proces chemisorpcji połączony z utlenianiem SO 2 do SO 3 [6]. Metody regeneracyjne odsiarczania spalin wiążą się z odzyskiwaniem sorbentu, po regeneracji zawracanego do absorpcji. Produktem głównym jest siarka lub kwas siarkowy o przeznaczeniu komercyjnym. Ze względu na koszt uzyskania wymienionych produktów nie są konkurencyjne ekonomicznie w porównaniu do rodzimej siarki kopalnej i kwasu z niej otrzymanego. Przeważnie stosowane metody nieregeneracyjne ( odpadowe ) odsiarczania spalin przeprowadzają dwutlenek siarki ze spalin w formę trwałą chemicznie, łatwą do utylizacji lub mająca charakter produktu ubocznego (np. gipsu). Ze względów technologicznych rozróżnia się pośród sposobów odsiarczania spalin metody mokre (wapienno wapniowa, dwualkaliczna, magnezowa, amoniakalna) oraz rzadziej stosowane półsuche i suche. Ze względu na sprawność odsiarczania, niskie zużycie taniego sorbentu (węglan wapnia) oraz stabilny skład produktu finalnego (gips dwuwodny) szczególną popularność wśród metod odsiarczania spalin zdobyła metoda mokra wapienna. 5

6 Metoda ta oparta jest na reakcji zawartego w gazach spalinowych dwutlenku siarki z zawiesiną węglanu wapnia (mączki z kamienia wapiennego) lub z mlekiem wapiennym. Produktem reakcji jest dwuwodny siarczan wapnia, zgodnie z reakcją: CaCO 3 + 2H 2 O + SO 2 + O 2 CaSO 4 2H 2 O +CO 2 Schemat linii technologicznej procesu przedstawiono na rysunku 1. Pierwszym etapem procesu jest odsiarczanie spalin. Gazy spalinowe, poddane uprzednio odpylaniu i schłodzeniu, przesyłane są do reaktora, gdzie mieszane przeciwprądowo z zawiesiną węglanu wapnia, z utworzeniem siarczanu wapnia: SO 2 + CaCO 3 + H 2O + + O 2 CaSO 3 H 2O +CO 2 Proces absorpcji prowadzony jest w zawiesinie o ph około 6 (w przypadku mleka wapniowego ph około 8). Rys.1. Schemat typowej instalacji odsiarczania spalin metoda mokrą wapienną [7] W kolejnym etapie uzyskany siarczyn utleniany jest tlenem atmosferycznym. Reakcja pomiędzy gazowym tlenem i ciekłym roztworem siarczynu wapnia zachodzi spontanicznie, po doprowadzeniu powietrza do absorbera, uzyskany w wyniku utleniania siarczan wapnia wytrąca się w formie dwuhydratu, zgodnie z reakcją: 2CaSO 3 H 2O + O 2 +3 H 2 O CaSO 4 2H 2 O 6

7 Opisywany etap odsiarczania spalin jest zarazem pierwszym etapem pozyskiwania gipsu syntetycznego. Kolejnym procesem zachodzącym w instalacji odsiarczania spalin nastawionej na produkcję gipsu jako produktu ubocznego (z przeznaczeniem handlowym) jest separacja kryształów gipsu dwuwodnego. Szlam gipsowy zbierający się w odstojniku rozdzielany jest przy użyciu hydrocyklonów. Oddzielone dolne frakcje, o uziarnieniu poniżej wymaganego, zawracane są do absorbera, stanowiąc w nim zarodki do dalszej krystalizacji i wzrostu ziaren gipsu. Produkt główny kierowany jest do czwartego etapu procesu obmywania i odwadniania ziaren gipsu. Uzyskane kryształy gipsu dwuwodnego oddzielane są od wody procesowej przy użyciu odstojników i filtrów. Końcowym elementem pozyskiwania gipsu jest przemywanie go czystą wodą dla oddzielenia pozostałości rozpuszczalnych w wodzie chlorków, związków sodu i magnezu [8,9]. Produktem opisanego procesu jest krystaliczny, drobnoziarnisty gips dwuwodny o wysokiej czystości chemicznej, zawierający około 10 % wagowych wilgoci. Efektywność odsiarczania z zaprezentowanej metodzie wynosi (85-95) %. Pozwala ona również na usunięcie z gazów spalinowych około 50 % zawartych w nich związków chloru i fluoru oraz na usunięcie około 80 % zawartości nie usuniętego wcześniej pyłu. Sprawność odsiarczania uzależniona jest od stosunku ilości doprowadzonych związków wapnia do siarki zawartej w gazach (stosunek Ca/S); przy Ca/S wynoszącym 1,05 1,20 sięga ona 90 %. Istnieją również alternatywne metody pozyskiwania gipsu w instalacjach odsiarczania spalin. Niektóre wady metody mokrej wapiennej korozja aparatury, osadzanie się frakcji stałych w reaktorze wyeliminowane zostały w metodzie dwualkalicznej. Sorbentem jest węglan sodu, który w drodze kolejnych reakcji przeprowadzany jest w siarczan sodu: Na 2 CO 3 +SO 2 Na 2 SO 3 +CO 2 Na 2 SO 3 +SO 2 + H 2 O 2NaHSO 3 2NaHSO 3 + O 2 2 Na 2 SO 4 Z otrzymanego siarczanu uzyskuje się gips dwuwodny z regeneracją wodorotlenku wapniowego: Ca(OH) 2 + NaSO 4 + 2H 2 O 2NaOH + CaSO 4 2H 2 O Specyfikę metody stanowi fakt, że zawiesina wytrącającego się ciała stałego nie kontaktuje się z oczyszczanym gazem, a regeneracja roztworu prowadzona jest oddzielnym aparacie reakcyjnym. Sprawność odsiarczania i koszty eksploatacyjne metody dwualkalicznej są porównywalne z metodą mokrą wapienną, jednak przy wyższych kosztach początkowych. Metoda ta 7

8 wiąże się również z koniecznością podgrzewania spalin i ryzykiem kondensacji wody w kanałach spalin i w kominie. Metody suche i półsuche rozpyłowe, których zasada polega na absorpcji gazowego SO 2 na suchym proszku wapiennym bądź rozpylonej zawiesinie (mleku wapiennym) i oddzielaniu uzyskanego pyłu gipsowego w filtrach tkaninowych lub elektrofiltrach, prowadzą do uzyskania gipsu o gorszych cechach technicznych. Wynika to z małego rozmiaru uzyskiwanych ziaren, wysokiej zawartości pozostałości sorbentu (zużycie Ca/S około 2 2,5) oraz zawartości pyłów pozostających po spalaniu. Skuteczność odsiarczania wynosi zazwyczaj do 70 %. Instalacje tego typu pracują zazwyczaj razem z instalacjami odazotowania gazów spalinowych umożliwiającymi obniżenie emisji NO x o (50-65) %. Odsiarczanie gazów podczas spalania paliw w kotłach fluidalnych, pod względem zachodzących procesów chemicznych zbliżone są do metody odsiarczania metodą suchą, odróżnia się od niej niskimi kosztami eksploatacyjnymi i wyższą wydajnością odsiarczania ((85-95) %), wiąże się jednak ze znacznie większym zużyciem sorbentu (Ca/S > 3). Produktem tak prowadzonego odsiarczania nie jest więc gips, lecz mieszanina popiołów, pozostałości sorbentu i gipsu, posiadająca pewne właściwości wiążące, ale przewidywana do dalszego zastosowania jako dodatek do cementów a nie spoiwo gipsowe. Przedstawione wyżej metody odsiarczania spalin, wiążące w spalinach dwutlenek siarki w siarczan wapnia (gips), zaprojektowane zostały dla możliwie optymalnego oczyszczania gazów spalinowych. Gips uzyskiwany w wyniku działania instalacji odsiarczania jest produktem ubocznym tego procesu, okazał się jednak materiałem istotnych walorach technicznych i handlowych. Otrzymywaniu gipsu o korzystnych cechach, istotnych dla zastosowania go w przemyśle materiałów budowlanych, sprzyja zwłaszcza metoda mokra wapienna. Wśród zalet gipsu pozyskiwanego ta metodą wymienić należy: - wysoka czystość produktu, zawierającego z reguły ponad 95 % dwuwodnego siarczanu wapnia, co wynika z najniższego efektywnego dodatku Ca/S, - możliwość kontrolowania uziarnienia otrzymywanego dwuhydratu, poprzez zawracanie drobnych frakcji do strefy wzrostu kryształów w reaktorze, - niską zawartość wilgoci (około 10 %), będącą konsekwencją łatwej filtracji fazy ciekłej z materiału o jednorodnym uziarnieniu, - niską zawartością zanieczyszczeń rozpuszczalnych w wodzie pozostają one ciekłym przesączu poreakcyjnym; pozostałości tego roztworu są dodatkowo odmywane, - wysoki stopień utleniania ( poniżej 0,5 % zawartości siarczanu wapnia w produkcie), - naturalny odczyn, wynikający z lekkiego nadmiaru w środowisku reakcji obojętnej soli CaCO 3, - barwę zbliżona do gipsu naturalnego, bezwonność i nietoksyczność, będące konsekwencja stosowania wysokiej czystości sorbentów [10]. 8

9 Podstawowym sorbentem stosowanym w metodzie mokrej wapiennej jest mielony węglan wapnia [11]. Drobne uziarnienie stosowanego sorbentu ( zakładane teoretycznie uziarnienie 90 % frakcji poniżej 63 μm, pozostałości stanowić ma frakcja μm) konieczne jest dla uzyskania właściwej powierzchni absorpcji i wydajności procesu. Od strony chemicznej wymaga się używania wapieni o składzie: zawartość CaCO 3 90 % zawartość MgCO 3 1,5 % zawartość SiO 2 2 % zawartość Fe 2 O 3 0,5 % zawartość Al 2 O 3 0,3 % Limitowanie zawartości zanieczyszczeń związane jest z dalszą przeróbką produktów odsiarczania, zwłaszcza z uzyskiwaniem dostatecznych cech wiążących pozyskiwanego docelowo spoiwa i zapewnieniem odpowiedniej czystości chemicznej produktu odsiarczania. 4. Wymagania stawiane syntetycznym surowcom gipsowym przez producentów materiałów budowlanych Gips dwuwodny zarówno naturalny jak i pochodzenia przemysłowego wykorzystywany jest masowo do dwóch celów: do produkcji spoiw gipsowych oraz w formie nieprzetworzonej jako regulator czasu wiązania cementu. Podstawowe wymagania stawiane surowcowi dla przemysłu gipsowego w zakresie składu chemicznego i cech fizycznych określone przez Association of European Gypsum Industries EUROGYPSUM w 2005 roku przedstawiono w tablicy 1. Normy cementowe nie definiują wprost wymagań stawianych siarczanom wapnia przeznaczonym do stosowania jako regulator czasu wiązania. Norma definiuje je jako: Materiał dodawany w małych ilościach do składników cementu podczas jego wytwarzania w celu regulacji czasu wiązania. Siarczan (VI) wapnia może być dodawany jako gips CaSO 4 2H 2 O, półhydrat CaSO 4 H 2O lub anhydryt. Siarczan (VI) wapnia jest również stosowany jako produkt odpadowy określonych procesów przemysłowych. Dodatki te powinny gwarantować stężenie SO 3 w cemencie na poziomie podanym w tablicy 2. Stosowane w praktyce wymagania przewidują minimalną zawartość SO 3 w stosowanym siarczanie na 40 % masy surowca. Zakłada się, że zawartość cynku i ołowiu (suma tlenków) nie powinna przekraczać 0,5 %, wilgotność surowca nie powinna przekraczać 10 % [11]. 9

10 l.p Tablica 1. Wymagania EUROGYSUM dla gipsu z instalacji odsiarczania spalin metodą mokrą wapienną. Właściwości Wymagania Eurogypsum Badanie według 1. Wilgotność, [% masy] < 10,0 VGB, part I, section 1, p Zawartość CaSO 4 2H 2 O, [% masy] Zawartość CaSO 3 0,5H 2 O, [% masy] MgO rozpuszcz. w wodzie, [% masy] Na 2 O rozpuszcz. w wodzie, [% masy] K 2 O rozpuszcz. w wodzie, [% masy] Cl - rozpuszcz. w wodzie, [% masy] Cl - całkowite, [% masy] > 95,0 VGB, part I, section 2.1, p.9 < 0,25 VGB, part I, section 7.4, p.19 < 0,1 < 0,02 3) PN-EN 196-2:2006 < 0,06 < 0,02 4) PN-EN 196-2: < 0,02 4) PN-EN 196-2: PN-EN 196-2:2006 < 0,01 PN-EN 196-2: Zawartość Fe 2 O 3, [% masy] - PN-EN 196-2: Zawartość SiO 2 + NR, [% masy] Zawartość CaCO 3 + MgCO 3, [% masy] - PN-EN 196-2: < 1,2 5) VGB, part I, section 7.4, p Wartość ph 5-9 VGB, part I, section 3, p ) główne kierunki zastosowania gipsów klasy G-90 to: regulacja procesu wiązania cementu, beton komórkowy 2) główne kierunki zastosowania gipsów klasy G-95 to: produkcja spoiw gipsowych, regulacja procesu wiązania cementu, beton komórkowy 3) wymaganie dodatkowe dotyczące stosowania gipsu do wyrobów szczególnie podatnych na wykwity i przebarwienia oraz do produkcji płyt gipsowych wg EN ) wymaganie dodatkowe dotyczące stosowania gipsu do wyrobów szczególnie podatnych na wykwity i przebarwienia 5) wymaganie dodatkowe (dotyczące zawartości CaCO 3 ) stawiane w przypadku stosowania gipsu do produkcji spoiw odmiany polimorficznej α 6) Tablica 2. Zawartość SO 3 w cementach Rodzaj cementu Zawartość SO 3 w cemencie [%] Cement portlandzki CEM I Cement portlandzki mieszany CEM II 3,5 Cement pucolanowy CEM VI Cement hutniczy CEM III/A 4,0 Cement hutniczy CEM III/B 4,5 10

11 Do oceny poziomu zanieczyszczeń surowców mineralnych i materiałów budowlanych naturalnymi pierwiastkami promieniotwórczymi przyjęto dwa parametry nazwane współczynnikami kwalifikacyjnymi f 1 i f 2. Współczynnik f 1 (niemianowany) jest miarą sumarycznego stężenia naturalnych pierwiastków promieniotwórczych w danym materiale wynikające z równania: F1 = 0,00027 S K + 0,0027 S Ra +0,0043 S Th gdzie: S K, S Ra, S Th oznacza stężenie radionuklidów, odpowiednio io potasu K40, radu Ra226 i toru Th232, określone w danym materiale na podstawie pomiarów. Współczynnik f 2 jest równoważy ze stężeniem radu w materiale, wyrażony w Bq/kg, określonym na podstawie pomiarów. Wymagane dla materiałów budowlanych wskaźniki wynoszą odpowiednio f 1 < 1 i f 2 < 185 Bq/kg. Zawartość pierwiastków promieniotwórczych w krajowych gipsach syntetycznych z IOS metoda mokra wapienna jest niska, znacznie poniżej przyjmowanych wymagań dla materiałów budowlanych. Badane gipsy z punktu widzenia promieniotwórczości naturalnej mogą być stosowane do produkcji materiałów budowlanych przeznaczonych do budowy obiektów przewidzianych na stały pobyt ludzi i żywego inwentarza. Również w porównaniu z innymi materiałami budowlanymi gips syntetyczny charakteryzuje się znikomą promieniotwórczością naturalną (rys.2). Rys.2. Maksymalne współczynniki promieniotwórczości naturalnej spoiw budowlanych i surowców gipsowych: 1- cement ogółem, 2-cement 35 bez dodatków, 3- cement 35 z dodatkami, 4- cement hutniczy, 5- wapno palne, 6- gips budowlany, 7- kamień gipsowy, 8- gips syntetyczny 6. Krajowe instalacje odsiarczania spalin Podczas przystępowania do realizacji odsiarczania spalin prognozy przewidywały powstanie ogromnych ilości gipsu syntetycznego, nawet do tys. ton. Pierwsza instalacja odsiarczania pracująca metodą mokra wapienna uruchomiona została w 1994 roku w Elektrowni Bełchatów. Instalacje odsiarczania spalin funkcjonują w 12 elektrowniach 11

12 w Polsce: w Elektrowni Bełchatów od 1994r obecna zdolność produkcyjna 1mln t /r., w Elektrowni Jaworzno III od 1996r obecna zdolność produkcyjna 240 tys. t /r., w Elektrowni Opole od 1997r obecna zdolność produkcyjna 190 tys. t /r. w Elektrowni Konin od 1996r obecna zdolność produkcyjna 60 tys. t /r., w Elektrowni Połaniec od 1999r obecna zdolność produkcyjna 140 tys. t /r., w Elektrowni Łaziska od 2000r obecna zdolność produkcyjna 140 tys. t /r., w Elektrowni Dolna Odra od 2000r obecna zdolność produkcyjna 100 tys. t /r., w Elektrowni Kozienice od 2001r obecna zdolność produkcyjna 160 tys. t /r., w Elektrowni Ostrołęka od 12008r obecna zdolność produkcyjna 80 tys. t /r., w Elektrowni Rybnik od 2008r obecna zdolność produkcyjna 100 tys. t /r., w Elektrowni Pątnów I i II od 2008r obecna zdolność produkcyjna 80 tys. t /r. W konsekwencji prowadzenia inwestycji w instalacje odsiarczania spalin stale rosną zasoby gipsu syntetycznego i 2009 osiągnęły poziom 2,1 mln t [12]. Gipsy syntetyczne pochodzące z krajowych instalacji odsiarczania spalin metodą mokrą wapienną są zagospodarowywane na bieżąco, a elektrownie nie tworzą zapasów tego surowca. Duże składowisko gipsu syntetycznego znajduje się jedynie w Bełchatowie, gdzie zgromadzone zostało ok. 800 tys. ton materiału otrzymanego głównie podczas rozruchu i prób instalacji w latach Gips zalegający na składowisku charakteryzuje się dobrymi właściwościami fizykochemicznymi, umożliwiającymi zastosowanie go do produkcji wyrobów gipsowych, zawarte już umowy sprzedaży przewidują eksploatację składowiska aż do całkowitej jego likwidacji. Tablica 3. Krajowe instalacje odsiarczania spalin metodą mokrą wapienną [13] L.p. Nazwa elektrowni 1 Bełchatów 2 Jaworzno III 3 Opole 4 Konin Zainstalowana moc elektryczna, MW (bloki energet.) 4440 MW (12 x 370 MW) 1345 MW (5 x 225 MW) (1 x 220 MW) 1492 MW (1 x 376 MW) (2 x 373 MW) (1 x 370 MW) 488 MW Część kolektorowa: 248 MW Część blokowa: (2 x 120 MW) Rok uruchomienia pierwszej IOS Instalacje odsiarczania na blokach: (10 x 370 MW) (5 x 225 MW) (1 x 220 MW) (1 x 376 MW) (2 x 373 MW) (1 x 370 MW) 2 z 6 kotłów części kolektorowej Główny odbiorca Ekogips Egips Knauf Baumit Ilość rocznej produkcji w 2006 roku, tys. ton 1) 600 Knauf 110 Knauf 170 Gipsitech 40 Główne zastosowanie gipsu Suche mieszanki gipsowe Suche mieszanki gipsowe Płyty gipsowokartonowe Suche mieszanki gipsowe Cement 12

13 5 Połaniec 6 Łaziska 7 Dolna Odra 8 Kozienice 1) dane szacunkowe 1800 MW (8 x 225 MW) 1155 MW (1 x 230 MW) (3 x 225 MW) (2 x 125 MW) 1752 MW 8 bloków 2880 MW (8 x 200 MW) (2 x 500 MW) 1999 (5 x 225 MW) (bl. 1 i 2) 2003 (bl. 5-8) 2001 (1 x 230 MW) (3 x 225 MW) (6 x 200 MW) (5 x 200 MW) (1 x 500 MW) Franspol Cementownie Knauf Cementownie Knauf Cementownie Knauf 80 RAZEM: produkcja gipsu z odsiarczania: ok tys. ton Suche mieszanki gipsowe Cement Suche mieszanki gipsowe Płyty gipsowokartonowe Cement Płyty gipsowokartonowe Cement Suche mieszanki gipsowe Płyty gipsowokartonowe Elektrownia Bełchatów posiada historycznie pierwszą w Polsce Instalację Odsiarczania Spalin (IOS) metodą mokrą wapienną [13]. Autorem i pierwotnym właścicielem technologii zastosowanej w projekcie jest amerykańska General Electric Environmental Systems Inc. (GEESI). Budowę i uruchomienie 4 instalacji odsiarczania spalin podpisano z holenderską firmą Hoogovens Technical Services Energy and Enviromental BV (HTS E&E). Pierwszą instalację, na bloku energetycznym 10, przekazano do użytku , ostateczny odbiór IOS na bloku 12 odbył się w dniu roku i tym samym zamknięty został pierwszy etap budowy instalacji odsiarczania spalin w Elektrowni Bełchatów S.A. Instalacje te charakteryzują się bardzo wysoką skutecznością odsiarczania (średnia za I półrocze roku 2002 dla 6 instalacji wyniosła 93,76%) i prawie 100% dyspozycyjnością. W związku z pogarszaniem się jakości węgla dostarczanego przez KWB Bełchatów SA, niezbędna była budowa następnych instalacji odsiarczania. Instalacje na kotłach 5-8 oddano eksploatacji roku. Od sierpnia 1998 roku całość gipsu wyprodukowanego w Elektrowni Bełchatów S.A. jest wykorzystywana gospodarczo i nie ma konieczności składowania nadwyżek. Gips uzyskiwany w bełchatowskich instalacjach odsiarczania spalin charakteryzuje się wysoką czystością zawartości CaSO 4 2H 2 O i wynosi 97,1 % ( odpowiednio 32,96 % CaO oraz 45,30 % SO 3 ), niewielkimi zawartościami głównych pozostałości tlenkowych (CaCO 3 + MgCO 3-0,92 %, Fe 2 O 3-0,10 %, Al 2 O 3-0,31 %), alkaliów (Na 2 O 0,04 %; K 2 O poniżej granicy oznaczalności), anionów (siarczanowych jako CaSO 3 H 2O 0,02 %; chlorkowych Cl - - 0,0035 %) i metali ciężkich ( suma zawartości metali poniżej 40 ppm). Odczyn chemiczny gipsu jest obojętny (ph 7,2) a wilgotność nie przekracza 10 % (średnio 8,2 %). 13

14 Zespół elektrowni Dolna Odra - Instalację odsiarczania spalin dla bloków 1 i 2 przekazano do eksploatacji już w styczniu 2000 roku, natomiast instalacje dla bloków 5-8 przekazano do eksploatacji w marcu 2003r. Emisja dwutlenku siarki do atmosfery została ograniczona z Mg w roku 1996 do Mg na koniec roku Średnia czystość uzyskiwanego w IOS Dolna Odra gipsu wynosi 96,6 %. Pozostałości węglanu wapnia wynoszą 0,68 %. Stwierdzono ponadto obecność Fe 2 O 3-0,07 %, alkaliów (Na 2 O 0,02 %; K 2 O 0,02 %), anionów (siarczanowych jako CaSO 3 H 2O 0,23 %; chlorkowych Cl - - 0,009 %) i metali ciężkich (suma zawartości metali poniżej 30 ppm). Odczyn chemiczny gipsu jest obojętny (ph 7,3) a wilgotność nie przekracza 10 % (średnio 8,68 %). W Elektrowni Jaworzno III instalacja odsiarczania spalin (IOS) oczyszcza spaliny z czterech bloków energetycznych stosując dwa niezależne ciągi technologiczne absorpcji; nr 1 dla bloków 1 i 2 oraz nr 2 dla bloków 5 i 6. Istnieje również możliwość włączania zamiennie do odsiarczania bloków nr 3 i 4. Dostawcą technologii i wykonawcą instalacji było konsorcjum STEINMÜLLER - RAFAKO. Kontrakt na budowę podpisano w 1992 r., a zakończenie budowy nastąpiło w czerwcu Wyniki wykazały wysoką sprawność usuwania SO2 ze spalin (ponad 95%), dobrą jakość powstającego gipsu oraz właściwe parametry odprowadzanych ścieków. Otrzymywany w Jaworznie gips syntetyczny posiada stopień czystości powyżej 95 %, stwierdza się w nim obecność Fe 2 O 3-0,13 %, MgO 0,05%, alkaliów (Na 2 O 0,019 %; K 2 O 0,014 %), anionów (chlorkowych Cl - - 0,008 %, siarczanowych na granicy oznaczalności) i metali ciężkich (suma zawartości metali poniżej 50 ppm). Odczyn chemiczny gipsu jest obojętny (ph 7,4) a wilgotność nie przekracza 10 %. W zespole Elektrowni Konin na początku lat 90-tych gruntownej modernizacji poddano dwa kotły I etapu, gdzie stosuje się obecnie spalanie hybrydowo-fluidalne połączone z suchym odsiarczaniem spalin. Dwa kotły II etapu przebudowano na nowoczesne kotły pyłowe i wyposażone w instalację odsiarczania spalin metodą mokrą. W ramach programu modernizacji elektrowni Pątnów cztery wysłużone bloki elektrowni "Pątnów I" zostaną poddane modernizacji z wykorzystaniem elementów zdemontowanych turbin i generatorów z bloków 7 i 8 i dostosowaniu do obowiązujących po 2005 r. norm ochrony środowiska poprzez zbudowanie dwóch instalacji odsiarczania spalin metodą mokrą. Przebudowa elektrowni Pątnów II, gdzie w miejscu nieczynnych bloków opalanych mazutem powstaje największy w kraju blok opalany węglem brunatnym o mocy 460 MW zakończy się we wrześniu 2004r. Nowy blok wyposażony zostanie w najnowocześniejsze instalacje ochrony atmosfery, w tym w instalację mokrego odsiarczania spalin, i będzie charakteryzował się bardzo wysoką sprawnością wytwarzania energii, co wiąże się z 14

15 mniejszym zużyciem paliwa i zmniejszeniem ilości odpadów poprodukcyjnych. Średnia dobowa emisja z SO 2 wyniesie 200 mg/nm 3. Zawartość gipsu dwuwodnego w produkcie odsiarczania spalin w Koninie wynosi 97,63 % (odpowiednio 33,00 % CaO oraz 45,40 % SO 3 ), niewielkimi zawartościami głównych pozostałości tlenkowych (Fe 2 O 3-0,05 %, Al 2 O 3-0,14 %, MgO -0,04 %), alkaliów (Na 2 O 0,01 %; K 2 O poniżej granicy oznaczalności), anionów (siarczanowych jako CaSO 3 H 2O 0,002 %; chlorkowych Cl - - 0,002 %) i metali ciężkich (suma zawartości metali poniżej 25 ppm). Odczyn chemiczny gipsu jest słabo zasadowy (ph 8,1) a wilgotność nie przekracza 10 % (średnio 6,68 %). Elektrownia Kozienice. Oddana do użytku w 2001 r. instalacja odsiarczania spalin metodą mokrą wapienną obejmuje bloki mocy 500 MW (nr 9 i 10), zapewniając możliwość maksymalnego ich wykorzystania, niezależnie od postoju jednego z bloków. Parametry instalacji przy przepustowości Nm 3 /h spalin wilgotnych, stężeniu SO 2 na wyjściu z IOS - < 200 mg/nm 3 ( przy 6% O 2, spaliny suche ), zapewniają skuteczność redukcji SO 2 > 94,8%. Instalacja odsiarczania spalin na blokach 500MW pozwoliła na uzyskanie w 2003 r. efektu ekologicznego w postaci redukcji emisji SO 2 w wysokości ,8 ton oraz pyłu 208 ton. Średnia roczna skuteczność IOS wyniosła 93,7%. Średnie roczne stężenie dwutlenku siarki w odprowadzonych spalinach wyniosło (dla całej elektrowni) 1335mg/Nm3 przy wartości dopuszczalnej 2350 mg/nm 3 Planowana jest budowa do roku 2008 nowej wysoko skutecznej instalacji odsiarczania spalin dla bloków 200 MW (bloki nr 4-8) odsiarczającej ok Nm 3 spalin. Gips z kozienickiej IOS spełnia wymogi zawartości CaSO 4 2H 2 O > 95 %, siarczyny < 0,25 %, chlorki < 0,01 %, tlenek magnezu < 0,1 %, tlenek sodu < 0,06 %. Elektrownia Łaziska posiada obok instalacji odsiarczania spalin metodą mokrą również instalację półsuche, deklaruje w swoim produkcie zawartość gipsu dwuwodnego > 90 %, zawartość MgO < 0,1 %, CaCO 3 <1,5 %, zawartość alkaliów (Na 2 O+K 2 O) <0,1 %; chlorków < 0,01 %, siarczynów < 0,15 %, łączną zawartość metali ciężkich < 0,01% (powyższe domieszki wyraża się jako rozpuszczalny składnik względem suchej masy). Deklarowana wartość ph zawiera się pomiędzy 5,5 a 8,5. Szczątkowa wilgotność gipsu nie przekracza 10 %. Elektrownia Opole posiada instalacje odsiarczania spalin metodą mokrą wapienno-gipsową według technologii niemieckiej firmy Saarberg-Hölter-Lurgi. Instalacje osiągają eksploatacyjną skuteczność odsiarczania 95% (przy gwarantowanej 92%). Zastosowana technologia zapewnia również częściowe usunięcie ze spalin metali ciężkich oraz całkowitą redukcję chlorowodoru i fluorowodoru. Pracujące 4 bloki energetyczne, uruchomione w latach , charakteryzują się wysoką dyspozycyjnością i bardzo niskim współczynnikiem awaryjności. Wszystkie bloki wyposażone są w mokrą instalację odsiarczania spalin. 15

16 Czystość uzyskiwanego gipsu dwuwodnego sięga 99,20 % (odpowiednio 32,38 % CaO oraz 46,13 % SO 3 ), występują zawartości pozostałości tlenkowych (Fe 2 O 3-0,11 %, Al 2 O 3-0,21 %, MgO -0,0 %), alkaliów (Na 2 O 0,03 %; K 2 O poniżej 0,01), anionów chlorkowych Cl - - 0,025 %) i metali ciężkich (suma zawartości metali poniżej 30 ppm). Odczyn chemiczny gipsu jest słabo neutralny a wilgotność nie przekracza 10 % (średnio 6,68 %). Elektrownia Połaniec dysponuje już instalacjami odsiarczania spalin metodą mokrą wapienną, planuje dalsze inwestycje tego typu na pozostałych blokach energetycznych. Obecnie wytwarzany produkt zawiera 97,06 % gipsu dwuwodnego, z pozostałością 0,55 % węglanu wapnia oraz 1,49 % pozostałości kwarcu. Odczyn wynosi 7,12 a utrzymująca się wilgotność gipsu 8,62 %. Zawartość anionów chlorkowych wynosi 23 ppm a siarczanowych 0,0009 mmol/l. Z analizy powyższych zestawień właściwości krajowych gipsów syntetycznych jasno wynika, że materiały te charakteryzują się właściwościami chemicznymi zgodnymi z wymaganiami EUROGYPSUM. 7. Kierunki zagospodarowania gipsu syntetycznego w Polsce. Poniżej przedstawiono kierunki wykorzystania oraz stałych odbiorców gipsu syntetycznego z poszczególnych elektrowni. Są to odpowiednio: z Elektrowni Bełchatów głównymi odbiorcami są firmy: Knauf, Knauf O/Brzezie, Knauf Jaworzno, Baumit, oraz szereg innych odbiorców głównie z Polski środkowej i zachodniej m.in.: Eko Gips, E- Gips, Cedat. Zakłady te produkują na bazie tego surowca płyty gipsowo kartonowe, gipsy tynkarskie, szpachlowe i inne mieszanki gipsowe oraz bloczki gipsowe. Niewielkie ilości powstającego w elektrowni gipsu odbierane są przez cementownie, z Elektrowni Konin praktycznie jedynym odbiorcą jest firma Lafarge Gips produkująca suche mieszanki gipsowe (szpachle, tynki kleje), planująca docelowo rozszerzenie asortymentu o bloczki gipsowe. Niewielka ilość gipsu wykorzystywana jest przez krajowe cementownie, z Elektrowni Jaworzno III całość uzyskiwanego gipsu syntetycznego przetwarzana jest przez Knauf Jaworzno na spoiwa wykorzystywane do produkcji mieszanek gipsowych oraz przez firmę VG Orth-Gipse do produkcji płyt gipsowych ściennych, z Elektrowni Opole jedynym odbiorcą jest firma Knauf O/Brzezie produkująca płyty gipsowo kartonowe, z Elektrowni Połaniec gips sprzedawany jest głównie do cementowni oraz małych producentów wyrobów gipsowych z Polski południowo - wschodniej. W tej elektrowni planowana była budowa instalacji odsiarczania na większej ilości bloków energetycznych jednak inwestycja ta została wstrzymana, 16

17 z Elektrowni Łaziska głównym odbiorcą gipsu z odsiarczania spalin jest krajowy przemysł cementowy zaś niewielkie ilości gipsu odbierają inni producenci, z Elektrowni Dolna Odra całość uzyskiwanego w instalacji odsiarczania spalin gipsu syntetycznego przeznaczona jest dla przemysłu cementowego krajowego i skandynawskiego. Gips ten ze względu na drobne uziarnienie i wysoką zawartość chlorków nie może być stosowany do produkcji płyt gipsowo kartonowych, z Elektrowni Kozienice odbiorcą otrzymywanego w IOS gipsu syntetycznego jest cementownia Górażdże. Pozostała część gipsu sprzedawana jest firmie Knauf O/Brzezie. O możliwości wykorzystania gipsu z instalacji odsiarczania spalin decydują parametry fizykochemiczne tego surowca. Najczęstszym powodem dyskwalifikującym gips syntetyczny jako surowiec do produkcji spoiw gipsowych są wysoka zawartość chlorków, węglanów lub też bardzo drobne uziarnienie. Zdecydowanie większa część wytwarzanego gipsu syntetycznego (około 90%) spełnia wymagania określone przez przemysł gipsowy i przeznaczana jest do produkcji spoiw gipsowych. Zakłady produkujące gips półwodny z surowca syntetycznego są najczęściej zlokalizowane w bezpośrednim sąsiedztwie największych elektrowni. Nierzadko natomiast gips ten zagospodarowywany jest na potrzeby cementowni, szczególnie gdy zabiegają one o ten produkt ze względu na niższą cenę oraz mniejsze koszty transportu w przypadku lokalizacji blisko elektrowni [14,15]. W tablicy 4 przedstawiono zbiorcze zestawienie produkcji w dwóch głównych kierunkach wykorzystania gipsu półwodnego (CaSO4 1/2 H2O) w Polsce w przemyśle gipsowym. Tablica 4. Krajowa produkcja wyrobów gipsowych [3]. ROK Spoiwa gipsowe zawierające gips palony lub siarczan wapniowy Bloki i płyty ścienne gipsowe Jednostka tys. ton 444, ,1 1422,2 1578,7 1317,4 1346,8 623,5 1013,7 1177,8 1149,5 1180,9 989,7 987,8 Źródło: GUS W tablicy 5 przedstawiono bilans zapotrzebowania na surowce gipsowe. Jak wynika z poniższej tabeli zapotrzebowanie na gips syntetyczny przewyższa znacznie dostępne zasoby. 17

18 Tablica 5. Bilans zapotrzebowania na surowce gipsowe wg danych za rok Ilość gipsu syntetycznego wyprodukowanego przez polskie elektrownie Ilość gipsu wykorzystanego przez przemysł cementowy Ilość gipsu syntetycznego dostępnego dla przemysłu gipsowego Zapotrzebowanie przemysłu gipsowego na gips syntetyczny Aspekty zdrowotny zastosowania gipsu z instalacji odsiarczania spalin do produkcji materiałów budowlanych Z punktu widzenia oceny zdrowotności gipsu syntetycznego wyróżnić należy trzy strefy kontaktu z organizmem człowieka [18]: - Skóra. Rutynowe stosowanie gipsu w medycynie wyklucza możliwość szkodliwego oddziaływania czystego gipsu przez kontakt ze skórą. - Drogi oddechowe. Na drogi oddechowe gips oddziaływać może wyłącznie w formie wdychanego pyłu. Oddziaływanie takie mogą mieć miejsce na przetwórstwie gipsu, w użytkowaniu występują jedynie incydentalnie (podczas wiercenia otworów przy piłowani płyt gipsowych). -Przewód pokarmowy. Kontakt tego typu występować może tylko w sytuacji połknięcia płynów lub w wodzie pitnej z zawartością rozpuszczonego gipsu i jego składników nierozpuszczalnych w formie niezmienionej. Ze względu na obszar występowania wyróżnić można trzy strefy kontaktu: - Produkcja i przetwórstwo wyrobów gipsowych. Występować tu może stężenie zawieszonego w powietrzu drobnoziarnistego pyłu gipsowego, zdolnego przenikać do płuc. Zakłada się że zapylenie nie przekracza najwyższych dopuszczalnych stężeń. - Użytkowanie stwarza możliwość wystąpienia zaplenia w sytuacjach nadzwyczajnych (wiercenie, szlifowanie, piłowanie gipsowych elementów budowlanych). - Utylizacja składowanie na wysypiskach, wiąże się z ryzykiem wypłukiwanie przez czynniki atmosferyczne i przenikanie do wód gruntowych. Badania przekrojowe wpływu gipsu syntetycznego i zanieczyszczeń w nim zawartych wykonywane były w okresie upowszechniania tego materiału w przemyśle. Szczegółowe badania wykonano na zlecenie np. Niemieckiego Zrzeszenia Przemysłu Gipsowego i Gipsowych Płyt Budowlanych (raport w załączeniu). Obejmowały one analizę składu (parametrów chemicznych, pierwiastków śladowych, naturalnych substancji radioaktywnych, dioksyn, furanów i wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych) 15 różnych gipsów syntetycznych w porównaniu do 12 gipsów pochodzenia naturalnego. W konkluzjach badań stwierdzono: - Pył gipsowy, występujący do wartości progowej 6 mg/m 3, nie powoduje zmian w tkankach, nie stwierdzono tez działania mutagennego. Na marginesie warto zaznaczyć, że pył siarczanu 18

19 wapnia, jako antagonista krystalicznego dwutlenku krzemu, stanowi pył ochronny zapobiegający krzemienicy płuc. - Pierwiastki śladowe, rozpraszane razem z pyłem gipsowych w produkcji i przetwórstwie, przy zachowaniu całkowitej zawartości pyłów do 6 mg/m 3, nie przekraczają 1/50000 do 1/300 najwyższych dopuszczanych stężeń. Tym samym nie występuje ryzyko zdrowotne związane z wchłanianiem przez organizm metali zawartych w pyle gipsowym. - Stężenie radionuklidów gipsach naturalnych i syntetycznych jest niższe od średniej dla pozostałych materiałów budowlanych, z czego wynika brak przeciwskazań co do stosowania go w budownictwie mieszkaniowym. - Dioksyny i furany nie występują w surowcach gipsowych bez względu na ich pochodzenie. - Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne występują w niewielkich stężeniach, całkowita zawartość badanych węglowodorów w gipsach syntetycznych nie przekraczała 1,5 μg/kg. W odniesieniu do obszarów występowania i stosowania gipsu syntetycznego stwierdzono: - W zakresie produkcji i przetwórstwa strefa kontaktu z pyłem gipsowym jest układ oddechowy; przy utrzymaniu górnego wskaźnika zapylenia składniki pyłu gipsowego sa nieszkodliwe dla zdrowia. - W zakresie normalnego użytkowania nie zachodzą żadne oddziaływania materiałów gipsowych na organizm człowieka. W wyjątkowych przypadkach przetwarzania lub obróbki materiałów gipsowych występuje krótkotrwałe i z reguły niskie zapylenie pozbawione elementów ryzyka zdrowotnego. - W zakresie składowania odpadów gipsowych na wysypiskach występują oddziaływania rozpuszczonych lub wymytych składowych gipsu na glebę i wody gruntowe. Stężenie pierwiastków w ten sposób emitowanych są niższe od wartości progowych i wielkości tolerowanych dla gruntów uprawnych. Wobec podobieństw składu pomiędzy gipsem syntetycznym a naturalnym oddziaływanie wysypisk gipsu lub gipsowego gruzu budowlanego jest porównywalne z wpływem naturalnych złóż gipsu (nawet przy tej samej skali występowania). W podsumowaniu stwierdza się, że różnice pomiędzy gipsem syntetycznym i gipsem naturalnym, pod względem ich składu chemicznego i zawartości pierwiastków śladowych są nieznaczące ze zdrowotnego punktu widzenia. Wyniki analiz pozwalają na sformułowanie oceny, że przebadane gipsy mogą być bez zastrzeżeń zdrowotnych stosowane do produkcji materiałów budowlanych. Wszystkie krajowe gipsy syntetyczne uzyskały pozytywna opinie Państwowego Zakładu Higieny w Warszawie. Świadczy to o możliwości stosowania ich w budownictwie bez ograniczeń. 19

20 9. Status gipsu z odsiarczania spalin w ustawodawstwie międzynarodowym Europejski katalog zanieczyszczeń (EWC Europen Waste Cataloque), ustanowiony dyrektywą Unii Europejskiej (Council Directive of EC) z 18 marca 1991 (91/156/EEC) nie obejmuje obecnie gipsu z odsiarczania spalin metodą mokra wapienną (FGD). Dokument ten, w rozdziale 10, dotyczącym odpadów z procesów termicznych (Wastes from thermal processes) spośród zanieczyszczeń pochodzących z elektrowni i innych zakładów spalania wymienia jedynie odpady poreakcyjne na bazie siarczanu wapnia z procesów odsiarczania spalin w postaci stałej ( w pozycji calcium-based reaction wastes from flue-gas desulphurisation in solid form ) oraz w postaci szlamu ( w pozycji calcium-based reaction wastes from flue-gas desulphurisation in sludge form ). Kategoria gips z odsiarczania spalin, obecna początkowo na liście (II.1.5 flue gas desulphurisation (FGD)gypsum), zlikwidowana została na wniosek komitetu ds. adaptacji (Comittee for the Adaptation to Scientific and Technical progres of EC Legislation Waste). Gips z odsiarczania spalin nie może być określany mianem odpadu w rozumieniu powyższej dyrektywy ponieważ: - posiada ustaloną specyfikacje i wymagania jakościowe, opracowane przez Europejskie Stowarzyszenie Przemysły Gipsowego (Association of European Gypsum Industries EUROGYPSM), - jest materiałem o konkretnym zastosowaniu przemysłowym ( stosowany jest w przemyśle materiałów budowlanych analogicznie do gipsu pochodzenia naturalnego), - posiada istotne zalety ekonomiczne i ekologiczne, - zastosowanie produktu jest regulowane umowami z dostawcą, - gips FGD spełnia kryteria stawiane produktom w zakresie wielkości produkcji. W klasyfikacji OECD, służącej monitoringowi odpadów i zanieczyszczeń rozróżnia się trzy kategorie zanieczyszczeń: - lista zielona, obejmująca odpady nie zwierające substancji szkodliwych, przeznaczone do operacji recyclingu, - lista bursztynowa, obejmująca odpady zawierające substancje uniemożliwiające regeneracje wobec ryzyka wpływu na środowisko - lista czerwona, obejmująca odpady zanieczyszczone lub zawierające odpady niebezpieczne. Gips FGD początkowo umieszczony był na liście zielonej. Po wykazaniu przez EUROGYPSUM (Europejskie Stowarzyszenie Przemysły Gipsowego), że materiał spełnia wymagania stawiane produktom, a mianowicie: - gips FGD, uzyskiwany w instalacji odsiarczania spalin metoda mokra wapienną, stosowany jest przez przemysł gipsowy bezpośrednio, bez żadnych dodatkowych procesów utylizujących, - jego wartość ekonomiczna porównywalna jest do gipsu naturalnego, - może być transportowany dowolna drogą bez dodatkowych zabezpieczeń. 20