Emisja niska. Zanieczyszczenia powstające w wyniku procesów spalania paliw. w lokalnych kotłowniach i piecach domowych sektora komunalno- bytowego.

Transkrypt

1 IV Małopolski Kongres Energetyczny Kraków, 4 listopad, 2015 Redukcja emisji i stężeń zanieczyszczeń powietrza ze spalania paliw w paleniskach domowych Prof. Józef Pacyna Dyrektor d/s Badań, NILU, Kjeller, Norway

2 Emisja niska Zanieczyszczenia powstające w wyniku procesów spalania paliw w lokalnych kotłowniach i piecach domowych sektora komunalno- bytowego. Umownie przyjmuje się wszystkie kominy o wysokości do 40 metrów Zanieczyszczenia pochodzące ze źródeł niskiej emisji są poważnym problemem ekologicznym, ekonomicznym, zdrowotnym i społecznym.

3 Emisja niska Wielkość niskiej emisji i charakterystyka rodzajów zanieczyszczeń zależy od: Ø jakości i ilości spalanego paliwa, Ø gęstości zabudowy, Ø stanu technicznego urządzeń grzewczych.

4 Proces spalania Istotną rolę odgrywa temperatura spalania, gdy jest niewłaściwa (zbyt niska) w emitowanych spalinach powstają zanieczyszczenia, których oddziaływanie na środowisko naturalne i zdrowie ludzi jest bardzo szkodliwe. Temperatura spalania różnego rodzaju materiałów w paleniskach domowych odbywa się w niskich temperaturach ( o C).

5 Proces spalania Procesowi spalania towarzyszy nieprzyjemny zapach i emisja zanieczyszczeń do atmosfery, takich jak: pył (suchy), związki organiczne oznaczone jako węgiel całkowity, tlenek węgla (CO), nieorganiczne związki chloru oznaczone jako HCL, nieorganiczne związki fluoru oznaczone jako HF, tlenki azotu jako NOx, dwutlenek siarki (SO 2 ), metale ciężkie zaliczane do klasy I (kadm, rtęć), II (arsen, kobalt, nikiel, selen), III (ołów, chrom).

6 Proces spalania Gdy w kotłach i piecach spalane są także odpady komunalne, powoduje to emisję szczególnie niebezpiecznych dla zdrowia substancji takich jak: benzo(α)piren, dioksyny, furany. Stężenie dioksyn i furanów w wydobywającym się z domowych kominów dymie może wynosić 100 nanogramów/m 3, dla porównania ich dopuszczalne stężenie wynosi 0,1 nanograma/m 3 (norma dla spalarni śmieci).

7 Paleniska domowe a ośrodki przemysłowe Domowe paleniska rocznie emitują do atmosfery 762 tony pyłu i ok. 470 kg rakotwórczego benzopirenu. W wyniku działalności dużych ośrodków przemysłowych i energetycznych do atmosfery przedostaje się rocznie 165 kg benzopirenu i ponad 980 ton pyłu, to nie wpływa to tak szkodliwie na jakość powietrza w miastach. Powód? Wysokie kominy zakładów energetycznych powodują, że smuga zanieczyszczeń dociera do ziemi w znacznej odlgłości od emitora i jest już rozporoszona. Dla porównania: intensywny ruch komunikacyjny emituje ok. 539 ton pyłu do atmosfery. Rozwiązanie: korzystna mogłaby być zmiana paliwa przez gazyfikację. w mieści np.

8 Miejskie i krajowy wskaźnik średniego narażenia na pył PM2,5 Na podstawie wyników pomiarów pyłu PM2,5 prowadzonych przez WIOŚ na 32 stanowiskach pomiarowych w 30 aglomeracjach i miastach powyżej 100 tys. mieszkańców GIOŚ oblicza wskaźniki średniego narażenia na pył PM2,5 dla kraju i poszczególnych miast i aglomeracji. Pomiary na potrzeby obliczania wskaźników średniego narażenia na pył PM2,5 są prowadzone za pomocą niskoprzepływowych poborników pyłu. Wskaźniki są publikowane w Monitorze Polskim. Krajowy wskaźnik średniego narażenia na pył PM2,5 dla 2012 roku wynosi 26,1 µg/m 3 (średnia z lat ).

9 Miejskie i krajowy wskaźnik średniego narażenia na pył PM2,5 dla roku 2012 miasto Koszalin Aglomeracja Szczecińska miasto Gorzów Wlkp. Aglomeracja Trójmiejska Aglomeracja Bydgoska miasto Olsztyn miasto Elbląg miasto Toruń miasto Zielona Góra miasto Włocławek Aglomeracja Białostocka Aglomeracja Lubelska miasto Wałbrzych Aglomeracja Łódzka Aglomeracja Poznańska miasto Radom miasto Opole Aglomeracja Warszawska miasto Płock miasto Legnica miasto Rzeszów Aglomeracja Wrocławska miasto Kalisz miasto Kielce miasto Tarnów miasto Częstochowa Aglomeracja Górnośląska Aglomeracja Rybnicko- Jastrzębska miasto Bielsko- Biała Aglomeracja Krakowska Krajowy wskaźnik średniego narażenia wskaźnik średniego narażenia na pył PM2,5 [µg/m 3 ]

10 Projekt 1 Wzmocnienie systemu oceny jakości powietrza w Polsce w oparciu o doświadczenia norweskie Projekt 2 Wzmocnienie potencjału technicznego inspekcji ochrony środowiska poprzez zakup urządzeń pomiarowych, wyposażenia laboratoryjnego i narzędzi informatycznych

11

12

13 Zintegrowany program działania (1) Identyfikacja źródeł niskich emisji w Krakowie/ Małopolsce oraz ocena wielkości tej emisji w oparciu o informacje z krajowego systemu emisji KOBiZE, danych o emisji w Krakowie zebranych przez GIOŚ oraz NILU w ramach projektu polsko norweskiego (w ramach Norweskiego Mechanizmu Finansowego) oraz obliczeń własnych NILU Analiza modeli rozprzestrzeniania się i transportu zanieczyszczeń powietrza emitowanych ze źródeł niskich w Krakowie/ Małopolsce w oparciu o doświadczenia NILU w badaniach dla UE oraz w projektach dla GIOŚ i innych polskich zleceniodawców. Opracowanie koncepcji optymalizacji/ modernizacji sieci pomiarowych z uwzględnieniem rozwiązań w zakresie narzędzi informatycznych i oprogramowania, serwisowania i obsługi technicznej stacji pomiarowych. Działanie to będzie wykonywane we współpracy z WIOŚ w Krakowie w oparciu o wyniki badań prowadzonych przez NILU dla GIOŚ i WIOŚ- ów (w ramach Norweskiego Mechanizmu Finansowego).

14 a modern and integrated AQMS Developed by NILU POINT EMISSIONS Exposure Point Sources Dispersion Statistics Line Sources Wind Fields ADACS (Automatic Data Acquisition System) QA/QC Measurement Area Sources Emission Inventory Emissions Models GIS GUI

15 Oslo Calculated PM 10 -concentrations 8. highest daily building point value (µg/m 3 )

16 Oslo Number of people exposed above the limit value of PM 10

17 Wariant Bazowy Wariant 1 µg/m 3 Stęzenie w TAPM mgs/m 2 /y Depozycja w TAPM Roczne stężenia SO 2 i depozycja całkowita na styku granic i elektrowni, rozmiar siatki: 200 km x 200 km, komórki siatki: 5 km x 5 km. Granice państwowe zaznaczono na niebiesko.

18 Rozkład stężeń i depozycji zanieczyszczeń w skali regionalnej w poszczególnych krajach na obszarze (200 x 200) km 2

19 Zintegrowany program działania (2) Dynamiczny monitoring niskiej emisji nad wytypowanymi obszarami miasta z wykorzystaniem systemu Emi- DRON (współpraca z IChPW i AGH). Jest to system obejmujący zestaw urządzeń latających (dronów) wyposażonych w nowoczesne detektory zanieczyszczeń oraz specjalistyczne oprogramowanie do bieżącej oceny rzeczywistego poziomu stężeń zanieczyszczeń w powietrzu. Zastosowanie nowoczesnych kotłów monitorowanych on- line. Rozwiązaniem problemu niskiej emisji ze spalania paliw stałych jest sukcesywna wymiana przestarzałych urządzeń grzewczych na nowoczesne, wysokosprawne i ekologiczne kotły c.o. Kotły te powinny spełniać kryteria energetyczno- emisyjne normy PN- EN 303-5:2012 i lokować się co najmniej w czwartej, a najlepiej w najwyższej piątej klasie. Przeprowadzenia programu pilotażowego zastosowania niskoemisyjnego paliwa węglowego w domowych urządzeniach grzewczych. Opracowane przez IChPW węglowe paliwo niskoemisyjne pod nazwą blue- coal, zostało przetestowane z sukcesem w warunkach wielkolaboratoryjnych oraz podczas wstępnych testów u użytkowników indywidualnych w sezonie grzewczym 2014/15.

20 Zintegrowany program działania (3) Opracowanie strategii redukcji emisji pochodzących z transportu miejskiego w oparciu o doświadczenia NILU w tym zakresie dla Oslo, innych miast w Norwegii i w Europie. Zapewnienie systemu bieżącej wizualizacji danych o jakości powietrza w Krakowie/ Małopolsce dla administracji i mieszkańców miasta.

21 The future city environment??? Dziękuję za uwagę

22 Bariery realizacji ograniczania niskiej emisji 1. brak systemowego, globalnego podejścia do działań w ochronie środowiska, 2. wysokie ceny paliw i ciągły wzrost cen paliw ekologicznych, 3. brak jednoznacznych zachęt ze strony państwa dla stosowania paliw ekologicznych (niskoemisyjnych), np. podatku od zanieczyszczeń zawartych w węglu, 4. mała skuteczność narzędzi prawnych w zakresie możliwości ograniczania niskiej emisji, w tym brak instrumentów umożliwiających nakładanie obowiązków na osoby fizyczne (np. wymiany kotła) i ich egzekwowania, 5. niski priorytet ochrony powietrza w hierarchii ważności celów realizowanych przez państwo, 6. problem podziału odpowiedzialności pomiędzy powiatem a gminą (starosta nie ma uprawnień do faktycznej realizacji głównych zapisów Programu ochrony powietrza, w których wskazano opracowanie Programów ograniczenia niskiej emisji i nie ma instrumentów prawnych, by zlecił wykonanie tych zadań gminom), *ATMOTERM, Thomas Schönfelder, Analiza możliwości ograniczania niskiej emisji ze szczególnym uwzględnieniem sektora bytowo- komunalnego, Opole 2011.

23 Bariery realizacji ograniczania niskiej emisji 7. znikomy udział źródeł odnawialnych w pokrywaniu zapotrzebowania na ciepło, 8. brak wpływu lokalnych samorządów na lokalne źródła energii odnawialnej (geotermalnej, wodnej), 9. obowiązujące przepisy prawne dają niewielkie możliwości nałożenia obowiązków organom ochrony środowiska w celu ograniczenia emisji zanieczyszczeń do powietrza i ich egzekucji w szczególności dla źródeł małych (w tym indywidualnych systemów grzewczych w budynkach mieszkalnych), 10. niska świadomość społeczeństwa w zakresie zanieczyszczenia powietrza i skutków zdrowotnych z tym związanych, 11. przyzwolenie społeczne na spalanie odpadów w piecach domowych, 12. problemy własnościowe w starych budynkach, które utrudniają podjęcie decyzji o inwestycji wymiany źródeł ciepła na nowoczesne. *ATMOTERM, Thomas Schönfelder, Analiza możliwości ograniczania niskiej emisji ze szczególnym uwzględnieniem sektora bytowo- komunalnego, Opole 2011.

24