Wpływ Zakładu Unieszkodliwiania Stałych Odpadów Komunalnych w Warszawie na jakość powietrza

Transkrypt

1 From the SelectedWorks of Robert Oleniacz November 29, 2010 Wpływ Zakładu Unieszkodliwiania Stałych Odpadów Komunalnych w Warszawie na jakość powietrza Robert Oleniacz Jadwiga Antolak Available at:

2 VIII Konferencja Dla miasta i środowiska- Problemy unieszkodliwiania odpadów Referat B-3 Wpływ Zakładu Unieszkodliwiania Stałych Odpadów Komunalnych w Warszawie na jakość powietrza Robert Oleniacz, Jadwiga Antolak Katedra Kształtowania i Ochrony Środowiska, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie Al. Mickiewicza 30, Kraków; oleniacz@agh.edu.pl Wstęp Zakład Unieszkodliwiania Stałych Odpadów Komunalnych (ZUSOK) w Warszawie funkcjonuje już od ponad 10 lat w dzielnicy Targówek, przy ul. Gwarków 9. Jego działalność jest skoncentrowana na odzysku surowców wtórnych ze stałych odpadów komunalnych, termicznym przekształcaniu odpadów nie nadających się już do odzysku (co wiąże się z produkcją energii elektrycznej, a od połowy 2007 roku także ciepła grzewczego), przerobem powstającego w trakcie procesu spalania popiołu i żużla na kruszywo oraz kompostowaniu odpadów organicznych. Aktualnie ZUSOK przyjmuje do unieszkodliwiania ok tys. Mg/rok stałych odpadów komunalnych, z czego ok % masy jest spalana [1]. Na terenie ZUSOK znajduje się zatem jedyna funkcjonująca obecnie spalarnia odpadów komunalnych w Polsce. W ciągu najbliższych kilku lat należy jednak spodziewać się realizacji ośmiu projektów budowy nowych spalarni odpadów komunalnych, dla których do dnia 30 czerwca 2010 r. złożono wnioski aplikacyjne o przyznanie dofinansowania z Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko (Bydgoszcz wraz z Toruniem, Kraków, Poznań, Szczecin, Białystok, Koszalin, Łódź i Górnośląski Związek Metropolitarny) [2]. Zamknięcie tych inwestycji i ich rozliczenie z Komisją Europejską powinno nastąpić do końca 2015 r. Z ubiegania się o środki unijne (w ramach POIiŚ) na realizację inwestycji związanej z modernizacją i rozbudową ZUSOK (o dwie dodatkowe linie o zdolności przerobowej Mg/rok) zrezygnował wprawdzie Urząd Miasta Stołecznego Warszawy, przedsięwzięcie to będzie jednak realizowane w ramach partnerstwa publicznoprywatnego [1, 3]. Plany budowy nowych spalarni odpadów komunalnych, podobnie jak rozbudowy spalarni warszawskiej, wzbudzają spore kontrowersje, co skutkuje często brakiem akceptacji społecznej na ich realizację. W niniejszej pracy przedstawiono wybrane wyniki oceny wpływu na jakość powietrza instalacji spalania odpadów komunalnych pracującej w ZUSOK w Warszawie, przeprowadzonej dla jednorocznego okresu jej funkcjonowania [4].

3 VIII Konferencja Dla miasta i środowiska- Problemy unieszkodliwiania odpadów Rozwinięcie W ZUSOK w Warszawie proces spalania odpadów zachodzi w piecu rusztowym duńskiej firmy Krüger o wydajności ok. 7,54 Mg/h, współpracującym z kotłem odzysknicowym. W kotle tym jest wytwarzana para zasilająca zespół turbin parowych produkujących energię elektryczną, która po przejściu przez turbinę jest dodatkowo wykorzystywana w procesie odgazowywania wody kotłowej oraz do celów grzewczych (po skierowaniu do układu bloku ciepłowniczego składającego się z dwóch wymienników płytowych woda/para wraz z zabudowanymi chłodnicami skroplin o mocy 10 MW). Ograniczenie emisji zanieczyszczeń do powietrza odbywa się wielostopniowo, poprzez kolejno: dopalanie spalin w komorze dopalania w temperaturze powyżej 850 o C, wtrysk wody amoniakalnej do spalin w kotle odzysknicowym (selektywna niekatalityczna redukcja tlenków azotu SNCR do azotu cząsteczkowego i pary wodnej), podawanie suchego sorbentu (wapna hydratyzowanego) do spalin przed filtrem tkaninowym (poprzez mieszalnik statyczny) w celu dodatkowej sorpcji na powierzchni filtracyjnej zanieczyszczeń kwaśnych (tlenków siarki, chlorowodoru i fluorowodoru), odpylanie spalin i zatrzymywanie sorbentu w filtrze tkaninowym oraz adsorpcję pozostałych substancji zanieczyszczających (w tym par metali ciężkich oraz polichlorowanych dibenzo-p-dioksyn i dibenzofuranów) za pomocą koksu aktywnego w reaktorze przeciwprądowym ze złożem stałym typu WKV [1, 4]. Tabela 1. Porównanie najwyższych stężeń substancji w spalinach emitowanych do powietrza z instalacji spalania odpadów w ZUSOK w Warszawie w 2008 r. ze standardami emisyjnymi [5]. Najwyższe zmierzone stężenie: średniodobowe (C) / za okres Lp. pomiaru (O) Nazwa substancji Rodzaj pomiaru* Standard emisyjny, mg/m 3 u** w mg/m 3 u** w % standardu emisyjnego 1 Pył ogółem C 10 2,17 21,7 % 2 C org C 10 7,56 75,6 % 3 HCl C 10 5,04 50,4 % 4 HF C 1 0,071 7,1 % 5 SO 2 C 50 7,86 15,7 % 6 CO C 50 0,88 1,8 % 7 NO x (jako NO 2 ) C ,1 78,1 % 8 Cd + Tl O 0,05 0, ,8 % 9 Hg O 0,05 0,0013 2,6 % Sb + As + Pb + Cr + Co + Cu + Mn + Ni + V Dioksyny i furany (ngteq/m 3 u**) * C pomiar ciągły, O pomiar okresowy O 0,5 0,052 10,4 % O 0,1 0,096 96,0 % ** w warunkach umownych: ciśnienie 101,3 kpa, temperatura 273 K, gaz suchy, 11 % O 2

4 VIII Konferencja Dla miasta i środowiska- Problemy unieszkodliwiania odpadów Ocena wpływu na jakość powietrza omawianej instalacji została przeprowadzona w oparciu o analizę wyników ciągłych i okresowych pomiarów wielkości emisji zanieczyszczeń do powietrza w wybranym okresie (rok 2008) w odniesieniu do obowiązujących standardów emisyjnych [5] oraz obliczenia rozprzestrzeniania się tych zanieczyszczeń w powietrzu z wykorzystaniem referencyjnej metodyki modelowania poziomów substancji w powietrzu [6]. W roku 2008 do ZUSOK w Warszawie przyjęto do odzysku i unieszkodliwiania ,76 Mg odpadów (w tym ,76 Mg zmieszanych odpadów komunalnych), z czego spalonych zostało ,00 Mg odpadów. W tabeli 1 porównano najwyższe ze zmierzonych w roku 2008 stężeń średniodobowych (w przypadku pomiarów ciągłych) lub kilkugodzinnych (w przypadku pomiarów okresowych) zanieczyszczeń w gazach odprowadzanych do powietrza z odpowiednimi standardami emisyjnymi. Stężenia w emitowanych gazach większości substancji, dla których istnieje obowiązek monitorowania ich emisji do powietrza z tego typu instalacji, występowały dużo poniżej określonych dla nich wartości dopuszczalnych. Wartość bliska standardu emisyjnego wystąpiła tylko w przypadku najwyższego ze zmierzonych stężeń polichlorowanych dibenzo-p-dioksyn i dibenzofuranów (zamieszczonego w tabeli 1). W obliczeniach poziomów substancji w powietrzu wynikających z ich emisji z rozpatrywanej spalarni uwzględniono miesięczną zmienność wielkości emisji za rok 2008 oraz występujące w każdym miesiącu maksima dobowe. Uzyskane w wyniku przeprowadzonych obliczeń zbiorcze zestawienie maksimów stężeń powodowanych w powietrzu przy powierzchni terenu dla poszczególnych substancji zamieszczono w tabeli 2. Jak wynika z tabeli 2, najwyższe ze stężeń maksymalnych 1-godzinych oraz średniorocznych powodowane przez ZUSOK w Warszawie przy powierzchni terenu są wielokrotnie niższe od odpowiednich wartości odniesienia (dopuszczalnych), a w przypadku braku wartości odniesienia (dotyczy to np. dioksyn i furanów) bardzo małe w porównaniu z ich typowymi stężeniami obserwowanymi w obszarach miejskich i wiejskich [8]. Równie niskie stężenia uzyskano w przypadku obliczeń wykonanych na wyższych wysokościach w rejonie najbliższej zabudowy mieszkalnej i użyteczności publicznej [4]. Zakończenie Na podstawie przeprowadzonej oceny wpływu na jakość powietrza ZUSOK w Warszawie, stwierdzono, że eksploatowana na terenie tego zakładu jedyna w Polsce spalarnia odpadów komunalnych jest mało istotnym źródłem emisji zanieczyszczeń do powietrza i powoduje nieznaczne zanieczyszczenie powietrza w zasięgu swojego oddziaływania. Planowane w wyniku rozbudowy tej spalarni kilkukrotne zwiększenie zdolności przerobowej przy dalszym

5 VIII Konferencja Dla miasta i środowiska- Problemy unieszkodliwiania odpadów dotrzymywaniu standardów emisyjnych również nie powinno powodować istotnego oddziaływania na jakość powietrza, co potwierdzają m.in. obliczenia wykonane dla planowanego zakładu termicznego przekształcania odpadów komunalnych w Krakowie [8]. Praca została wykonana w ramach badań własnych AGH nr /10. Tabela 2. Porównanie najwyższych ze stężeń maksymalnych (S mm ) i średniorocznych (S a max ) substancji w powietrzu przy powierzchni terenu z odpowiednimi wartościami odniesienia [6]. Lp. Nazwa Wartość odniesienia* Najwyższe stężenie** Jednostka substancji D 1 D a S mm S a max 1 Pył całkowity µg/m ,0996 0, C org. µg/m ,1198 0, HCl µg/m ,4628 0, HF (jako F) µg/m ,0126 0, SO 2 µg/m ,7218 0, CO µg/m ,0606 0, NO 2 µg/m ,20 0,215 8 Cd ng/m ,751 0, Tl ng/m ,0115 0, Hg ng/m ,2415 0, Sb ng/m ,0176 0, As ng/m ,0064 0, Pb ng/m ,6642 0, Cr (jako Cr +6 ) ng/m ,2705 0, Co ng/m ,0072 0, Cu ng/m ,925 0, Mn ng/m ,0664 0, Ni ng/m ,2174 0, V ng/m ,0120 0, Sn ng/m ,0139 0, Dioksyny i furany fgteq/m ,649 0,0539 * D 1 wartość odniesienia 1-godzinna, D a wartość odniesienia uśredniona dla okresu 1 roku kalendarzowego ** S mm najwyższe ze stężeń maksymalnych 1-godzinych (odnoszone do wartości D 1 ), S a max najwyższe ze stężeń średniorocznych (odnoszone do wartości D a ) Literatura [1] Materiały informacyjne ZUSOK w Warszawie ( [2] Ministerstwo Środowiska: Po ostatnim dzwonku dla projektów spalarniowych. Odpady i Środowisko nr 4 (64), [3] Pająk T.: Projekty spalarni odpadów komunalnych i osadów ściekowych w strategii zagospodarowania odpadów. Inżynieria i Ochrona Środowiska, t. 13, nr 1, 2010.

6 VIII Konferencja Dla miasta i środowiska- Problemy unieszkodliwiania odpadów [4] Antolak J.: Ocena wpływu na jakość powietrza instalacji spalania odpadów komunalnych w Warszawie. Praca magisterska pod kierunkiem dr inż. R. Oleniacza. AGH, WGGiIŚ, Katedra Kształtowania i Ochrony Środowiska, Kraków 2010 (praca niepublikowana). [5] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 20 grudnia 2005 r. w sprawie standardów emisyjnych z instalacji. Dz.U. Nr 260, poz. 2181, [6] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 26 stycznia 2010 r. w sprawie wartości odniesienia dla niektórych substancji w powietrzu. Dz.U. Nr 16, poz. 87, [7] Lohmann R., Jones K.C.: Dioxins and furans in air and deposition: a review of levels, behaviour and processes. Science of the Total Environment 219, [8] Oleniacz R., Pilch M.: Analiza wpływu planowanego zakładu termicznego przekształcania odpadów komunalnych na jakość powietrza w Krakowie. Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, Vol. 6, 2007.