ODDZIAŁYWANIE PRZEMYSŁU NA ŚRODOWISKO NATURALNE CZĘŚĆ I HUTNICTWO ŻELAZA I STALI

Monografi e Marian Niesler Beata Oleksiak ODDZIAŁYWANIE PRZEMYSŁU NA ŚRODOWISKO NATURALNE CZĘŚĆ I HUTNICTWO ŻELAZA I STALI Gliwice 2012

RECENZENCI Prof. dr hab. inż. Mariusz HOLTZER Prof. dr hab. inż. Jan MRÓZ KOMITET NAUKOWY SERII MONOGRAFIE Prof. dr hab. inż. Leszek BLACHA Prof. dr hab. inż. Włodzimierz DERDA Prof. dr hab. inż. Henryk DYJA, Dr h.c. Prof. dr hab. Roman KUZIAK Prof. dr hab. inż. Andrzej ŁĘDZKI Prof. dr hab. inż. Kazimierz MAMRO Prof. dr hab. Józef PADUCH ISBN: 978-83-916893-2-5 Wydawca: Instytut Metalurgii Żelaza, ul. K. Miarki 12-14, 44-100 Gliwice ZESPÓŁ REDAKCYJNY redaktor naczelny prof. dr Tadeusz BOŁD zastępca redaktora naczelnego prof. dr hab. Józef PADUCH redaktorzy tematyczni prof. dr hab. Roman KUZIAK, dr inż. Marian NIESLER, dr Grażyna STANKIEWICZ, prof. dr hab. Jerzy WIEDERMANN, redaktorzy techniczni mgr inż. Ewa PACZOSKA, dr inż. Joanna FURMANEK Skład i łamanie: AKAPIT Gliwice, tel. 32 230 77 19 Druk: D&D Sp. z o.o. Gliwice, tel. 32 230 84 24

Spis treści 1. WPROWADZENIE................................... 9 BIBLIOGRAFIA..................................... 11 2. OGÓLNA SYTUACJA W ŚWIATOWYM I POLSKIM HUTNICTWIE ŻELAZA I STALI...................... 12 2.1. OCENA RYNKU, WIELKOŚĆ I ASORTYMENT PRODUKCJI WYROBÓW HUTNICZYCH............ 12 2.1.1. JAWNE ZUŻYCIE WYROBÓW HUTNICZYCH W LATACH 1997 2010............................ 14 2.1.2. STRUKTURA JAWNEGO ZUŻYCIA I PRODUKCJI WYROBÓW HUTNICZYCH W POLSCE W LATACH 1997 2010...................................... 16 2.2. PRODUKCJA I ZUŻYCIE KOKSU................... 19 2.3. ASPEKTY ŚRODOWISKOWE FUNKCJONOWANIA HUTNICTWA ŻELAZA I STALI.................... 20 2.3.1. EMISJA ZANIECZYSZCZEŃ PYŁOWO-GAZOWYCH.. 21 2.3.2. GOSPODARKA WODNO-ŚCIEKOWA............... 22 2.3.3. GOSPODARKA ODPADAMI....................... 22 2.3.4. OCHRONA ŚRODOWISKA W KOKSOWNIACH....... 23 2.3.5. WSPÓLNOTOWY SYSTEM HANDLU UPRAWNIENIAMI DO EMISJI GAZÓW CIEPLARNIANYCH............. 24 2.3.5.1. Handel emisjami........................... 24 2.3.5.2. Rozdział uprawnień......................... 27 2.3.5.3. Rozszerzenie kategorii działań dyrektywy....... 30 BIBLIOGRAFIA..................................... 31 3. DYREKTYWA IPPC I POZWOLENIA ZINTEGROWANE................................... 32 3.1. UWARUNKOWANIA LEGISLACYJNE UZYSKIWANIA POZWOLEŃ ZINTEGROWANYCH................. 32 3.2. PRACE ZMIERZAJĄCE DO UZYSKANIA POZWOLENIA ZINTEGROWANEGO............................ 43 3.3. NOWA DYREKTYWA IPPC W SPRAWIE EMISJI

4 Marian Niesler, Beata Oleksiak PRZEMYSŁOWYCH.............................. 45 3.3.1. CEL NOWEJ DYREKTYWY........................ 45 3.3.2. DOKUMENTY REFERENCYJNE W NOWEJ DYREKTYWIE................................... 47 3.3.3. OCENA SKUTKÓW WDROŻENIA NOWEJ DYREKTYWY.................................... 49 3.3.4. HARMONOGRAM PRAC NAD NOWĄ DYREKTYWĄ... 51 BIBLIOGRAFIA..................................... 51 4. CHARAKTERYSTYKA EMISJI DO ŚRODOWISKA Z INSTALACJI HUTNICTWA ŻELAZA I STALI........ 53 4.1. HUTY ZINTEGROWANE.......................... 53 4.1.1. SPIEKALNIE RUD............................... 53 4.1.1.1 Charakterystyka emisji ze spiekalni............ 56 4.1.1.1.1. Emisje do powietrza................... 56 4.1.1.1.2. Emisje do wód........................ 58 4.1.1.1.3. Wytwarzanie i unieszkodliwianie odpadów 58 4.1.1.1.4. Hałas............................... 59 4.1.1.2. Sposoby zapobiegania i/lub ograniczania oddziaływania na środowisko w spiekalniach rud 59 4.1.1.3. Zestawienie minimalnych wymagań charakteryzujących najlepsze dostępne techniki w spiekalni rud.............................. 62 4.1.2. WIELKIE PIECE................................. 66 4.1.2.1 Charakterystyka emisji z wielkich pieców....... 70 4.1.2.1.1. Emisje do powietrza................... 70 4.1.2.1.2. Emisje do wód........................ 71 4.1.2.1.3. Wytwarzanie i unieszkodliwianie odpadów 72 4.1.2.1.4. Hałas............................... 73 4.1.2.2. Sposoby zapobiegania i/lub ograniczania oddziaływania na środowisko w wielkich piecach. 73 4.1.2.3. Zestawienie minimalnych wymagań charakteryzujących najlepsze dostępne techniki w wydziałach wielkich pieców................ 76 4.1.3. STALOWNIE KONWERTOROWE................... 79 4.1.3.1. Charakterystyka emisji ze stalowni konwertorowej............................ 82 4.1.3.1.1. Emisje do powietrza................... 82 4.1.3.1.2. Emisje do wód........................ 83

Oddziaływanie przemysłu na środowisko naturalne. Część I 5 4.1.3.1.3. Wytwarzanie i unieszkodliwianie odpadów 83 4.1.3.1.4. Hałas............................... 84 4.1.3.2. Sposoby zapobiegania i/lub ograniczania oddziaływania na środowisko w stalowniach konwertorowych........................... 84 4.1.3.3. Zestawienie minimalnych wymagań charakteryzujących najlepsze dostępne techniki w stalowniach konwertorowych................. 87 4.2. STALOWNIE ELEKTRYCZNE...................... 89 4.2.1. WYTAPIANIE STALI W ŁUKOWYM PIECU ELEKTRYCZNYM................................ 90 4.2.1.1. Charakterystyka emisji ze stalowni elektrycznych.............................. 94 4.2.1.1.1. Emisje do powietrza................... 94 4.2.1.1.2. Emisje do wód........................ 95 4.2.1.1.3. Wytwarzanie i unieszkodliwianie odpadów 96 4.2.1.1.4. Zużycie energii i hałas................. 97 4.2.1.2. Sposoby zapobiegania i/lub ograniczania oddziaływania na środowisko w stalowniach elektrycznych.............................. 97 4.2.1.3. Zestawienie minimalnych wymagań charakteryzujących najlepsze dostępne techniki w stalowniach elektrycznych................. 100 4.3. PRODUKCJA ŻELAZOSTOPÓW................... 102 4.3.1. PRODUKCJA ŻELAZOSTOPÓW W WIELKIM PIECU.. 102 4.3.2. PRODUKCJA ŻELAZOSTOPÓW W PIECACH ELEKTRYCZNYCH............................... 104 4.3.3. CHARAKTERYSTYKA EMISJI Z PROCESU PRODUKCJI ŻELAZOSTOPÓW................................ 106 4.3.3.1 Charakterystyka emisji z procesu produkcji żelazomanganu wielkopiecowego.............. 106 4.3.3.1.1. Emisje do powietrza................... 106 4.3.3.1.2. Emisje do wód........................ 110 4.3.3.1.3. Wytwarzanie i unieszkodliwianie odpadów 110 4.3.3.1.4. Hałas............................... 111 4.3.3.2. Charakterystyka emisji z procesu produkcji żelazostopów w piecach łukowo-oporowych...... 111 4.3.3.2.1. Emisje do powietrza................... 112 Produkcja żelazokrzemu....................... 112

6 Marian Niesler, Beata Oleksiak Produkcja krzemomanganu i żelazomanganu wysokowęglowego..................... 113 4.3.3.2.2. Emisje do wód........................ 115 4.3.3.2.3. Wytwarzanie i unieszkodliwianie odpadów 116 4.3.3.2.4. Hałas............................... 117 4.3.3.3. Sposoby zapobiegania i/lub ograniczania oddziaływania na środowisko w produkcji żelazostopów.............................. 117 4.3.3.4. Zestawienie minimalnych wymagań charakteryzujących najlepsze dostępne techniki w produkcji żelazostopów.................... 120 Odstępstwa od BAT........................... 125 4.4. WALCOWNIE GORĄCE.......................... 125 4.4.1. CHARAKTERYSTYKA EMISJI Z WALCOWNI GORĄCYCH..................................... 125 4.4.1.1. Zużycie energii i surowców................... 125 4.4.1.2. Emisje do powietrza........................ 128 4.4.1.3. Wytwarzanie i unieszkodliwianie odpadów...... 130 4.4.1.4. Emisje do wód............................. 132 4.4.1.5. Hałas.................................... 138 4.4.2. SPOSOBY ZAPOBIEGANIA I/LUB OGRANICZANIA ODDZIAŁYWANIA NA ŚRODOWISKO WALCOWNI GORĄCYCH..................................... 139 4.4.3. ZESTAWIENIE MINIMALNYCH WYMAGAŃ CHARAKTERYZUJĄCYCH NAJLEPSZE DOSTĘPNE TECHNIKI W WALCOWNIACH GORĄCYCH......... 141 4.5. KOKSOWNIE................................... 150 4.5.1. CHARAKTERYSTYKA EMISJI Z KOKSOWNI........ 150 4.5.1.1. Emisje do powietrza........................ 151 4.5.1.2. Emisje do wód............................. 155 4.5.1.3. Wytwarzanie i unieszkodliwianie odpadów..... 158 4.5.1.4. Emisja do gleb i wód podziemnych............. 159 4.5.2. SPOSOBY ZAPOBIEGANIA I/LUB OGRANICZANIA ODDZIAŁYWANIA KOKSOWNI NA ŚRODOWISKO... 160 4.5.3. ZESTAWIENIE MINIMALNYCH WYMAGAŃ CHARAKTERYZUJĄCYCH NAJLEPSZE DOSTĘPNE TECHNIKI DLA KOKSOWNI...................... 172 BIBLIOGRAFIA..................................... 177

Oddziaływanie przemysłu na środowisko naturalne. Część I 7 5. PROBLEMATYKA EMISJI DIOKSYN I FURANÓW.... 180 5.1. CHARAKTERYSTYKA DIOKSYN I FURANÓW....... 180 5.2. ŹRÓDŁA DIOKSYN W ŚRODOWISKU.............. 182 5.3. DROGI PRZEDOSTAWANIA SIĘ DIOKSYN DO ORGANIZMU CZŁOWIEKA.................... 187 5.3.1. INHALACJA.................................... 187 5.3.2. WCHŁANIANIE Z PRZEWODU POKARMOWEGO.... 188 5.3.3. WCHŁANIANIE POPRZEZ SKÓRĘ................. 190 5.4. EMISJA DIOKSYN Z PROCESÓW HUTNICZYCH..... 190 5.5. METODY REDUKCJI EMISJI PCDD/PCDF NA PRZYKŁADZIE SPIEKALNI RUD ŻELAZA I STALOWNI ELEKTRYCZNEJ.................... 195 5.5.1. METODY REDUKCJI EMISJI PCDD/PCDF DLA SPIEKALNI RUD ŻELAZA.................... 196 5.5.1.1. Metody pierwotne.......................... 197 5.5.1.2. Metody wtórne............................ 197 5.5.1.2.1. Ogólne metody wtórne dla spiekalni..... 197 5.5.1.2.2. Propozycja wtórnych metod redukcji emisji dla krajowych spiekalni............... 198 5.5.1.2.3. Analiza kosztów...................... 198 5.5.2. METODY REDUKCJI EMISJI PCDD/PCDF DLA STALOWNI ELEKTRYCZNEJ................. 199 5.5.2.1. Metody pierwotne.......................... 200 5.5.2.2. Metody wtórne............................ 200 5.5.2.2.1. Ogólne metody wtórne dla elektrycznych pieców łukowych...................... 200 5.5.2.2.2. Propozycja wtórnych metod redukcji emisji dla krajowych stalowni elektrycznych.... 201 5.5.2.2.3. Analiza kosztów...................... 202 BIBLIOGRAFIA..................................... 203

8 Marian Niesler, Beata Oleksiak W podręczniku wykorzystano, za zgodą Departamentu Ocen Oddziaływania na Środowisko Ministerstwa Środowiska (pismo Ministerstwa Środowiska DOOŚ 078 6732/07/EK z dnia 14.09.2007 r.), fragmenty następujących przewodników metodycznych BAT: 1. Najlepsze Dostępne Techniki BAT wytyczne dla produkcji żelaza i stali huty zintegrowane, 2. Najlepsze Dostępne Techniki BAT wytyczne dla produkcji stali stalownie elektryczne z odlewaniem stali, 3. Najlepsze Dostępne Techniki BAT wytyczne dla branży przetwórstwa żelaza i stali walcownie gorące, 4. Najlepsze Dostępne Techniki BAT wytyczne dla branży produkcji żelaza i stali produkcja żelazostopów, 5. Najlepsze Dostępne Techniki BAT wytyczne dla branży koksowniczej, Przewodniki metodyczne zostały sfinansowane ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej na zamówienie Ministra Środowiska.

Oddziaływanie przemysłu na środowisko naturalne. Część I 9 1. WPROWADZENIE Hutnictwo żelaza i stali charakteryzuje się dużą różnorodnością procesów technologicznych, w różnym stopniu powodujących zanieczyszczenie powietrza, wód oraz ziemi, w wyniku składowania odpadów. Procesom produkcyjnym, zwłaszcza surowcowym, towarzyszy wydzielanie się zanieczyszczeń pyłowych i gazowych, takich jak dwutlenek siarki, dwutlenek węgla, tlenki azotu, węglowodory i inne. Woda zużywana w procesach produkcyjnych zanieczyszczona jest zawiesinami, olejami mineralnymi i różnymi związkami chemicznymi. Spośród instalacji hutnictwa żelaza i stali najbardziej szkodliwe są wydziały surowcowe, występujące w hutach zintegrowanych. W Polsce, takich hut było jeszcze w latach osiemdziesiątych XX wieku kilkanaście, zaś obecnie pozostały tylko dwie tj.: ArcelorMittal Poland S.A. Oddział w Dąbrowie Górniczej oraz Oddział w Krakowie. W odróżnieniu od hut wytwarzających stal, ze złomu w hutach zintegrowanych produkujących stal z surowca pierwotnego, którym jest ruda żelaza, potrzebne są więc dodatkowo koksownie, spiekalnie i wielkie piece. W produkcji koksu powodem zanieczyszczenia atmosfery są głównie nieszczelności urządzeń, przez które przechodzi część produktów destylacji węgla kamiennego, wodę zanieczyszczają produkty węglopochodne. W spiekalniach, spiekanie połączone jest ze spaleniem koksiku, a spaliny z procesu spiekania zawierają pył, SO 2, CO 2, CO, NO 2 i inne. Równocześnie zaletą spiekania jest to, że proces ten pozwala na wykorzystanie różnego rodzaju odpadów żelazonośnych z procesów hutniczych i spoza hutnictwa. W procesie wielkopiecowym zagrożenia dla atmosfery stanowią uchodzący gaz wielkopiecowy, pył z wsadu wielkopiecowego, opary unoszące się nad rynnami surówki i żużla. Zanieczyszczeniu szlamem ulega woda z mokrego oczyszczania gazu wielkopiecowego, woda z procesu granulacji żużla wielkopiecowego. Stal wytwarzana jest w konwertorach tlenowych lub piecach elektrycznych. W obu procesach ma miejsce emisja pyłowo-gazowa. Występuje ona również w procesie pozapiecowej obróbki stali w piecach kadziowych, a także w niewielkim stopniu, w procesach ciągłego odlewania stali. W procesach przeróbki plastycznej stali występują mniejsze niż w procesach surowcowych zagrożenia dla środowiska. Zagrożenia te powodują głównie piece do wygrzewania wsadu do walcowania i kucia, konieczność stosowania wody i olejów w procesie walcowania, konieczność trawienia wyrobów, np. blach. Hutnictwo żelaza i stali wytwarza około jednego Mg toksycznych gazów i około 250 600 kg odpadów stałych, takich jak żużle, pyły, szlamy, zgorzelina itp. na Mg wyprodukowanej stali. W podstawowej części są to żużle (60 70%), zbywane w przemyśle cementowym, w budownictwie drogowym i w inżynierii

10 Marian Niesler, Beata Oleksiak lądowej. Różne metody odzysku żużla wielkopiecowego pozwalają już dzisiaj na odzysk prawie 100% tego żużla, natomiast odzysk żużla konwertorowego, a zwłaszcza żużla z elektrycznych pieców łukowych jest jeszcze niepełny. Dostosowanie się do wymogów norm środowiskowych oraz minimalizacja lub pełne usunięcie szkód spowodowanych działalnością w przeszłości, jest koniecznością i ważnym elementem utrzymania konkurencyjnej pozycji hutnictwa na tle całej gospodarki. Pozytywny wkład sektora w Polsce w wysiłkach na rzecz redukcji emisji CO 2 i innych gazów cieplarnianych jest niekwe stionowany. W zakresie realizacji programu restrukturyza cji w warstwie technologicznej, zlikwidowano część wiel kich pieców wytwarzających surówkę i żelazostopy oraz wszystkie piece martenowskie. Likwidacja pieców marte nowskich była spowodowana wyłącznie względami ochro ny środowiska. W wyniku tych dokonań środowisko natu ralne zostało istotnie odciążone z emisji gazów i pyłów. Czynnikiem ograniczającym emisję gazów i pyłów w hutnictwie żelaza i stali, było również zmniejszenie produkcji stali, z powodu fizycznej likwidacji około 60,0% zdolno ści produkcyjnych. Kolejnym czynnikiem ograniczającym emisję gazów i pyłów, obok likwidacji przestarzałych urządzeń i technolo gii, były inwestycje proekologiczne zrealizowane w sekto rze w latach 1989 1999. Ograniczono energo i materiałochłonność produkcji. Emisje podstawowych zanieczyszczeń do powietrza NO x, SO 2 i pyłów uległy zmniejszeniu. Wszystkie zakłady sektora hutnictwa żelaza i stali posiadają wymagane decyzje dotyczące emisji zanieczyszczeń do środowiska, tzw. pozwolenia zintegrowane [1 3]. Hutnictwo żelaza i stali kieruje się więc w stronę zrównoważonego rozwoju, tak w swej polityce, jak i w praktyce. Firmy próbują zwiększyć wiarygodność wieloma sposobami, poprzez politykę z zakresu ochrony środowiska i systemów zarządzania. Wszystko to przyczynia się do zrównoważonego rozwoju, a to wspomaga ewolucję w tym przemyśle. Żelazo należy do zasobów nieodnawialnych, a jego ilość w skorupie ziemskiej jest ograniczona. Ale fakt, że może być wielokrotnie poddawane recyklingowi (jako złom stalowy) gwarantuje jego dostępność. Ponieważ światowa konsumpcja stali rośnie, panuje tendencja do wzrostu udziału złomu stalowego w całkowitym spożyciu. Recykling jest pozytywny z ekonomicznego punku widzenia. Przekłada się on na oszczędność energii i dostępność zasobów o wysokiej jakości. Ponadto jest on pozytywny w aspekcie środowiskowym, gdyż oznacza on czystsze procesy i mniejsze zniszczenie gleby i zasobów naturalnych [4]. Celem jaki sobie obecnie stawia hutnictwo żelaza i stali jest huta bez odpadów. Celem niniejszego opracowania jest przedstawienie Czytelnikowi charakterystyki oddziaływania na środowisko naturalne wybranych instalacji hutnictwa żelaza i stali. Zaprezentowano nowe podejście do zagadnień ochrony środowiska w hutnictwie, które związane są z nowymi uwarunkowaniami prawnymi. Dotyczą

Oddziaływanie przemysłu na środowisko naturalne. Część I 11 one m.in. wprowadzenia obowiązku posiadania pozwoleń zintegrowanych na korzystanie ze środowiska, czy też zagadnień związanych z emisją dioksyn i furanów. Problematykę emisji do poszczególnych komponentów środowiska oraz sposoby zapobiegania i/lub ograniczania oddziaływania na środowisko przedstawiono w kontekście wytycznych Najlepszej Dostępnej Techniki BAT zgodnych z filozofią Dyrektywy 96/61/WE w sprawie zintegrowanego zapobiegania i ograniczania zanieczyszczeń, zwanej popularnie Dyrektywą IPPC. BIBLIOGRAFIA [1] Lipowczan K.: Hutnictwo a środowisko naturalne, Magazyn Hutniczy 2002, nr 17/18, s. 8. [2] Niesler M., Misiun T., Szulc W., Kozik Cz., Borecki M.: Określenie uwarunkowań dostosowania krajowego hutnictwa żelaza i stali do wymogów Unii Europejskiej w zakresie standardów środowiskowych zgodnych z Dyrektywą IPPC i kryteriów BAT, Sprawozdanie IMŻ z pracy S-00394/ BS/2002, Gliwice 2002 (niepublikowane). [3] Szulc W., Niesler M., Garbarz B.: Przygotowanie danych źródłowych, wykonanie analiz oraz opracowanie raportów z zakresu hutnictwa żelaza i stali niezbędnych do prowadzenia konsultacji i wymiany informacji z Komisją Europejską i organizacjami międzynarodowymi, Sprawozdanie IMŻ N0 7363, Gliwice, grudzień 2006 (niepublikowane). [4] Metals advance sustainable development. Outokumpu News. 2000 V.37 Nr 2, s.14-15 poz. 65688.

12 Marian Niesler, Beata Oleksiak 2. OGÓLNA SYTUACJA W ŚWIATOWYM I POLSKIM HUTNICTWIE ŻELAZA I STALI 2.1. OCENA RYNKU, WIELKOŚĆ I ASORTYMENT PRODUKCJI WYROBÓW HUTNICZYCH W latach 2002 2007 produkcja stali w świecie dynamicznie rosła, ze średniorocznym przyrostem równym około 8%. W kolejnych dwóch latach 2008 i 2009 produkcja stali surowej ogółem w świecie ulegała obniżeniu w stosunku do roku poprzedniego, a w roku 2010 nastąpił powrót do trendu wzrostowego z poziomu 1 229,4 mln Mg w roku 2009 do poziomu 1 413,6 mln Mg w 2010 roku, tj. o 15,0%, rys. 2.1 [1]. Rys. 2.1. Produkcja stali surowej w świecie i w Polsce w latach 1997 2010 [1] W 2010 roku, spośród państw o znaczącej w świecie produkcji stali, największy wzrost w stosunku do roku poprzedniego, wystąpił w USA (o 38,5%), w Niemczech (o 34,1%), w Japonii (o 25,2%), w Brazylii (o 23,8%) i w Południowej Korei (o 20,3%). Produkcja stali surowej w Chinach osiągnęła w roku 2010 wielkość 626,7 mln Mg (wzrost w stosunku do roku 2009 o 9,3%), co stanowiło 44,3% światowej produkcji stali surowej. W UE (27) produkcja stali surowej w 2010 roku wyniosła 172,9 mln Mg, co jest wielkością wyższą od produkcji w 2009 roku o 24,6%. W roku 2010 we wszystkich krajach poza Wielką Brytanią produkujących liczące się ilości stali surowej (umownie powyżej 2,5 mln Mg/rok), wystąpił wzrost produkcji. W Wielkiej Brytanii produkcja stali surowej w roku 2010 wyniosła 9,7 mln Mg, tj. o 3,7% mniej niż w roku 2009.

Oddziaływanie przemysłu na środowisko naturalne. Część I 13 W Polsce w latach 1998-2008 produkcja stali surowej osiągała wielkości w zakresie 8,3 10,6 mln Mg/rok, ze średnią dla tego okresu równą 9,5 mln Mg/rok, natomiast w roku 2009 nastąpił nagły spadek o 26,7% do wielkości 7 128 tys. Mg., rys. 2.1. W roku 2010 produkcja stali surowej w Polsce wzrosła do 7 993 tys. Mg (o 12,1% w porównaniu z rokiem 2009). W tablicy 2.1. podano dynamikę produkcji stali surowej w świecie i w Polsce. Tablica 2.1 Dynamika produkcji stali surowej w świecie i w Polsce [1] Dynamika produkcji stali surowej Lata 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 w Polsce, % 84,9 89,4 119,4 83,9 94,9 108,8 116,3 w świecie, % 97,7 102,9 108,0 98,5 108,3 107,4 110,2 2005 2006 2007 2008 2009 2010 w Polsce, % 78,8 119,9 106,4 91,5 73,3 112,1 w świecie, % 107,3 109,1 107,5 98,2 91,9 115,0 (poprzedni rok = 100%) Prognozy krótkoterminowe na lata 2011 i 2012 są pomyślne dla przemysłu stalowego i przewidują przyrosty zapotrzebowania na wyroby stalowe. Prognozowany wzrost zużycia wyrobów stalowych dla świata ogółem wynosi 5,9% w roku 2011 oraz 6,0% w roku 2012. Dla EU (27) przewidywane są wzrosty zużycia wyrobów stalowych o 4,9% w roku 2011 i o 3,7% w roku 2012. Dla regionu NAFTA prognozowane wzrosty zapotrzebowania na wyroby stalowe w latach 2011 i 2012 wynoszą, odpowiednio 10,9% oraz 6,3%, natomiast dla Chin na poziomie 5% dla obydwu lat objętych prognozą. Nowością w stosunku do lat poprzednich są stosunkowo niskie prognozy dla Chin. W okresie 1998 2007 następował systematyczny wzrost zużycia ogółem finalnych wyrobów stalowych w świecie, do poziomu 1 214,8 mln Mg. W roku 2008 nastąpiło wyhamowanie tego wzrostu (niewielki spadek zużycia jawnego o 1,4%), a w roku 2009 nastąpił spadek o 6,6% w stosunku do 2008 roku, do wielkości 1 125,3 mln Mg. W roku 2010 nastąpił powrót do wzrostowego trendu zużycia wyrobów stalowych zużycie ogółem wyrobów stalowych w świecie wzrosło o 13,2% w stosunku do roku 2009, osiągając najwyższą w historii wartość 1 283,6 mln Mg, z czego 576 mln Mg (45%) wyrobów stalowych zużyto w Chinach. We wszystkich znaczących gospodarczo regionach i państwach w roku 2010 nastąpił znaczny wzrost zużycia wyrobów stalowych w stosunku do roku 2009: w UE(27) o 21,2%, w krajach NAFTA o 33,0%, w krajach BRIC o 8,0%.

14 Marian Niesler, Beata Oleksiak Na sytuację popytowo-podażową i na trendy cenowe potencjalnie duży wpływ ma bilans Chin w handlu zagranicznym stalowymi wyrobami hutniczymi. Od kilku lat Chiny są eksporterem netto wyrobów stalowych, ale czynnik ten jeszcze nie oddziałuje znacząco na równowagę rynkową. W okresie 2007 2009 eksport netto stalowych wyrobów hutniczych z Chin wynosił ok. 50 mln Mg/rok (w dostępnych źródłach występują różnice w danych dotyczących handlu zagranicznego Chin), a w roku 2010 nastąpił spadek eksportu netto do ok. 30 mln Mg wyrobów stalowych. Jeśli w dalszej perspektywie czasowej nastąpiłoby obniżenie wewnętrznego zapotrzebowania Chin na stalowe wyroby hutnicze lub stabilizacja poziomu ich zużycia, przy ciągle zwiększanych i unowocześnianych zdolnościach produkcyjnych, można przewidywać wzrost eksportu netto Chin, co miałoby istotny wpływ na światowy rynek stalowych wyrobów hutniczych. 2.1.1. JAWNE ZUŻYCIE WYROBÓW HUTNICZYCH W LATACH 1997 2010 Do określenia wielkości i asortymentu zużycia stalowych wyrobów hutniczych w Polsce zastosowano w opracowaniu kategorię jawnego zużycia. W obliczeniach jawnego zużycia poszczególnych asortymentów wyrobów hutniczych, przyjęto wielkości produkcji całkowitej, eksportu i importu [2]. Jako produkcję całkowitą wyrobu lub półwyrobu hutniczego przyjęto ilość wyrobu lub półwyrobu wytworzoną przez huty w określonej jednostce czasu, przeznaczoną na sprzedaż oraz do dalszego przerobu hutniczego. Produkcja netto poszczególnych asortymentów wyrobów hutniczych obliczona została jako różnica pomiędzy produkcją całkowitą krajowych hut a zużyciem wewnętrznym hutnictwa krajowego na cele produkcyjne. Produkcję netto gotowych wyrobów, jawne zużycie, eksport oraz import wyrobów hutniczych w Polsce w okresie 1997 2010 przedstawiono na rys. 2.2. Jawne zużycie wyrobów hutniczych w Polsce w latach 1997 2008 wzrosło o 77,0% i osiągnęło w 2008 roku poziom 10 988,4 tys. Mg. W 2009 roku było ono o 29,5% niższe niż w 2008 roku. W 2010 roku nastąpiło zwiększenie jawnego zużycia w porównaniu do 2009 (wzrost o 19,4%). Pomimo tak znacznego wzrostu, zużycie w 2010 roku było o 15,8% niższe od wielkości z roku 2008. Ilustruje to dynamika sprzedaży w latach 2005 2010 sekcji przetwórstwo przemysłowe i wybranych działów przemysłu oraz produkcji budowlano-montażowej, przedstawiona na rys. 2.3 [2, 3]. W latach 1997 2008 systematycznie rósł import gotowych stalowych wyrobów hutniczych, za wyjątkiem niewielkiego spadku w 2002 roku. Szczególnie duże przyrosty importu nastąpiły w latach 2006 i 2007. Import w 2007 roku był o 26,0% większy w porównaniu do 2006 roku, a w 2006 o 26,5% większy niż w 2005 roku. W 2008 roku import wzrósł o 2,6% w porównaniu z 2007 rokiem. Import w 2008 roku był 5,8 razy większy niż w 1997 roku (wzrost

Oddziaływanie przemysłu na środowisko naturalne. Część I 15 Rys. 2.2. Produkcja netto, jawne zużycie, eksport i import wyrobów hutniczych w Polsce w latach 1997 2010 [2] Rys. 2.3. Dynamika sprzedaży sekcji przetwórstwo przemysłowe oraz wybranych działów przemysłu [3] z 1 203,6 tys. Mg w 1997 roku do 6980,0 tys. Mg w 2008 roku). W 2009 roku nastąpiło duże zmniejszenie importu o 32,0% (do wielkości 4 774,7 tys. t). Zmniejszenie to było głównie wynikiem znacznego zmniejszenia jawnego zużycia wyrobów hutniczych. W latach 1997 2008 wzrastał udziału importu w jawnym zużyciu wyrobów hutniczych w Polsce. Udział importu w jawnym zużyciu wzrósł z 19,4% w 1997 roku do 63,5% w 2008 roku. W roku 2009 nastąpiło zmniejszenie tego wskaźnika do wartości 61,8%, a w roku 2010 na-

16 Marian Niesler, Beata Oleksiak stąpił znowu dynamiczny wzrost importu. Import w 2010 roku wzrósł o 27,7% w porównaniu z importem w 2009 roku. Wzrost ten był wynikiem znacznego wzrostu jawnego zużycia wyrobów hutniczych. Ponadto, na wzrost importu miało zapewne wpływ zmniejszenie kursu, co zwiększyło konkurencyjność importowanych wyrobów na polskim rynku. Wielkość eksportu gotowych wyrobów hutniczych wahała się w latach 1997 2010 w granicach od 2 163 tys. Mg do 3 606,8 tys. Mg. Eksport gotowych wyrobów hutniczych w 2010 roku wyniósł 3 608,6 tys. Mg i był o 13,8% większy od eksportu w 2009 roku (3 171,2 tys. Mg). Zwiększenie eksportu w 2010 roku spowodowane było głównie większym zużyciem stalowych wyrobów hutniczych na rynku europejskim w porównaniu ze zużyciem w 2009 roku. W krajach UE (27), które są głównymi odbiorcami wyrobów hutniczych eksportowanych z Polski, zużycie to wzrosło o 21,2% w porównaniu z rokiem 2009. Produkcja netto w analizowanym okresie wykazywała zmienną dynamikę. Największa wielkość produkcji netto wystąpiła w 2007 roku i wynosiła 8 060,0 tys. Mg, a najmniejsza w 2009 roku 6 140,2 tys. Mg. Produkcja netto w 2010 roku była o 10,7% większa niż w 2009 roku. Wzrost produkcji netto był więc mniejszy niż wzrost jawnego zużycia wyrobów hutniczych. W latach 2006 2008 nastąpił znaczny wzrost importu półwyrobów w porównaniu z importem z lat 1997 2005. Import półwyrobów w 2008 roku wyniósł 551,4 tys. Mg, w 2007 roku 676,1 tys. Mg, a w 2006 roku 576,1 tys. Mg. Import w 2009 roku zmniejszył się znacznie do 161,8 tys. Mg (zmniejszenie o 70,7% w stosunku do roku 2008). W roku 2010 nastąpiło dalsze zmniejszenie importu półwyrobów do wielkości 116 tys. Mg (zmniejszenie o 23,7% w stosunku do 2009 roku). Wielkość eksportu półwyrobów w analizowanym okresie była zmienna. W 2004 roku eksport był największy i wynosił 1 570,7 tys. Mg, a w 2010 roku najmniejszy i wynosił 493,6 tys. Mg. W 2010 roku eksport półwyrobów zmniejszył się o 24,0% w porównaniu z eksportem w 2009 roku. 2.1.2. STRUKTURA JAWNEGO ZUŻYCIA I PRODUKCJI WYROBÓW HUTNICZYCH W POLSCE W LATACH 1997 2010 Jawne zużycie poszczególnych grup asortymentowych stalowych wyrobów hutniczych w latach 1997 2010 zamieszczono w tablicy 2.2, a strukturę procentową jawnego zużycia według podstawowych grup asortymentowych wyrobów hutniczych w latach 1997 2010 przedstawiono w tablicy 2.3. W strukturze jawnego zużycia wyrobów hutniczych występuje trend stopniowego wzrostu udziału wyrobów płaskich i zmniejszania się udziału wyrobów długich. W analizowanym okresie udział wyrobów płaskich wzrósł z 44,6% w roku 1997 do 55,4% w 2010 roku.

Oddziaływanie przemysłu na środowisko naturalne. Część I 17 Wielkość jawnego zużycia wyrobów hutniczych w latach 1997 2010, tys. Mg [3] Tablica 2.2 Zużycie wyrobów 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010* 2010/ 2009, % Wyroby płaskie 2770 3020 2888 3383 3279 3019 3601 4232 4244 5364 5869 5821 4100 5123 125,0 Wyroby długie 2679 2674 2632 3125 2607 2899 2925 2866 2943 3956 4514 4030 2734 3076 112,5 Rury i kształtowniki zamknięte Razem wyroby hutnicze Zużycie wyrobów hutniczych na jednego mieszkańca, kg 760 900 733 796 736 716 772 838 855 952 1 138 1 137 910 1 051 115,5 6208 6594 6252 7304 6622 6634 7298 7936 8042 10271 11522 10988 7744 9250 119,4 160,6 170,5 162,4 189,7 172,0 172,3 189,6 206,1 208,9 267,5 300,0 285,4 201,1 240,3 119,4 Dynamika jawnego zużycia wyrobów hutniczych do analogicznego 106,9 106,2 94,8 116,8 90,7 100,2 110,0 108,7 101,3 127,7 112,2 95,4 70,5 119,4 okresu roku poprzedniego, % *eksport i import wyrobów hutniczych za 2010 rok prognoza na podstawie wykonania 11 miesięcy

18 Marian Niesler, Beata Oleksiak Struktura jawnego zużycia wyrobów hutniczych w latach 1997 2010 [3] Tablica 2.3 Struktura 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 * Wyroby płaskie,% 44,6 45,8 46,2 46,3 49,5 45,5 49,3 53,3 52,8 52,2 50,9 53,0 52,9 55,4 Wyroby długie,% 43,2 40,6 42,1 42,8 39,4 43,7 40,1 36,1 36,6 38,5 39,2 36,7 35,3 33,3 Rury i kształtowniki zamknięte, % 12,2 13,6 11,7 10,9 11,1 10,8 10,6 10,6 10,6 9,3 9,9 10,3 11,7 11,4 * eksport i import wyrobów hutniczych za 2010 rok prognoza na podstawie wykonania 11 miesięcy Produkcja całkowita wyrobów hutniczych w Polsce w latach 1997 2010, tys. Mg [3] Tablica 2.4 Produkcja 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Stal surowa, w tym: Stal surowa we wlewkach ciągłych Stal surowa we wlewkach klasycznych Wyroby płaskie walcowane na gorąco Wyroby długie walcowane na gorąco Razem wyroby walcowane na gorąco Razem rury i kształtowniki zamknięte 11591,0 9835,3 8794,5 10502,9 8813,8 8367,0 9107,4 10578,5 8335,9 10004,4 10630,7 9727,3 7128,5 7993,0 112,1 5548,3 6144,8 6280,0 6996,5 5907,7 6309,5 6955,6 8168,6 7018,3 8239,7 9325,4 9386,3 6921,2 7784,0 112,5 5660,6 3462,8 2448,0 3471,7 2873,2 2031,9 2127,3 2321,9 1315,9 1763,5 1303,7 339,3 205,7 209,0 101,6 3279,1 2916,8 2916,8 3018,0 2415,4 2120,0 2316,4 2789,1 2267,4 2922,3 3088,5 2765,8 1999,8 2257,6 112,9 4 523,7 4228,0 4205,3 2969,2 3942,2 4146,4 4477,3 4715,5 3924,9 4752,1 4923,0 4764,9 4095,9 4536,0 110,7 7 802,8 7144,8 7122,1 5987,3 6357,5 6266,4 6579,9 7504,6 6192,3 7674,4 8011,5 7601,7 6095,7 6793,5 111,4 599,6 621,8 631,6 715,0 648,6 510,3 558,1 606,9 601,3 710,1 814,9 816,9 776,5 839,5 108,1 2010/ 2009,%

Oddziaływanie przemysłu na środowisko naturalne. Część I 19 Wielkość produkcji całkowitej stali surowej i gotowych wyrobów hutniczych walcowanych na gorąco w Polsce w latach 1997 2010 przedstawiono w tablicy 2.4. W 2010 roku nastąpiło zwiększenie produkcji wszystkich analizowanych asortymentów wyrobów w porównaniu do 2009 roku. Wśród wyrobów gotowych w najmniejszym stopniu (o 8,1%) zwiększyła się produkcja rur i kształtowników zamkniętych. Należy uwzględnić fakt, że w 2009 roku w porównaniu z rokiem 2008 produkcja rur i kształtowników zamkniętych zmniejszyła się co najmniej o 4,9%, przy zmniejszeniu się produkcji wyrobów walcowanych ogółem w tym czasie o 19,9% [1 3]. 2.2. PRODUKCJA I ZUŻYCIE KOKSU Sytuacja przemysłu koksowniczego pozostaje w ścisłej zależności od zapotrzebowania generowanego przez przemysł stalowy. Kryzys na rynku w 2009 roku skutkował ograniczeniem produkcji stali i tym samym spadkiem zapotrzebowania na koks. W roku 2010 nastąpiło wyraźne ożywienie w gospodarce światowej, pozycje przemysłów: węglowego, koksowniczego i stalowego zaczęła się odbudowywać. Nastąpił dynamiczny wzrost zapotrzebowania na koks, zwiększył się wolumen obrotu handlowego tym towarem oraz zwiększyło się wykorzystanie mocy produkcyjnych koksowni. Zdolności produkcyjne koksowni na świecie w 2010 r. wynosiły 800 mln Mg, z czego w Chinach 526 mln Mg. Światowa produkcja koksu w 2010 r. wyniosła 590 mln Mg, z czego w hutnictwie zużyto 457 mln Mg, to jest prawie 80% produkowanego koksu. Na polskie koksownictwo składa się 7 koksowni, dysponujących łącznie 26 czynnymi bateriami. Łączna moc produkcyjna tych koksowni wynosiła w 2010 roku ok. 10 mln Mg, tablica 2.5 [4]. Tablica 2.5 Zdolność produkcyjna polskich koksowni w 2010 r., mln Mg [4] Koksownia Liczba baterii Zdolność produkcyjna Zakłady Koksownicze Zdzieszowice Sp. z o.o. 8 4,3 Koksownia Przyjaźń Sp. z o.o. 5 2,8 Kombinat Koksowniczy Zabrze S.A 4 1,2 ArcelorMittal S.A. Oddział w Krakowie 1 0,66 Wałbrzyskie Zakłady Koksownicze Victoria S.A. 5 0,62 Koksownia Częstochowa Nowa Sp. z o.o. 2 0,3 Carbo Koks Sp. z o.o. 1 0,24 RAZEM 26 10,12

20 Marian Niesler, Beata Oleksiak Polska jest największym producentem koksu w UE i zajmuje 8 pozycję wśród producentów na świecie. Największymi światowymi producentami koksu są: Chiny, Japonia i Indie. W Polsce wyprodukowano w 2010 roku 9,54 mln Mg koksu tj. o 37% więcej niż w roku 2009. Około 3 mln Mg koksu jest zużywane w krajowym przemyśle hutniczym, pozostała część jest eksportowana. Wielkość produkcji i eksportu koksu z Polski w latach 2006 2010 przedstawiono w tablicy 2.6. `Tablica 2.6 Produkcja i eksport koksu w latach 2006-2010, mln Mg [4] Rok 2006 2007 2008 2009 2010 Dynamika, %, 2010/2009 Produkcja 9,6 10,3 9,8 7,0 9,5 +37 Eksport 6,2 6,0 5,6 4,8 6,3 +30 Polski eksport koksu w 2010 roku wyniósł 6,25 mln Mg i był o 30% wyższy od zrealizowanego w 2009 roku. Polska utrzymała pozycję największego eksportera koksu na świecie, po tym jak Chiny drastycznie ograniczyły eksport tego towaru w 2009 roku. Chiński eksport koksu w 2010 roku wyniósł 3,34 mln Mg. Udział Polski w światowym obrocie koksem, szacowanym w 2010 r. na 24 mln Mg wyniósł 26%. W 2010 roku, wydobyto w Polsce ok. 12,0 mln Mg węgla koksowego, co w porównaniu z wielkością wydobycia w 2009 r. wykazuje wzrost o 22%. Produkcja krajowa uzupełniana była w 2010 r. importem węgla koksowego z USA, Czech, Australii i Kolumbii. 2.3. ASPEKTY ŚRODOWISKOWE FUNKCJONOWANIA HUTNICTWA ŻELAZA I STALI W hutnictwie krajowym, stosowane dziś technologie i instalacje spełniają wymagania najlepszych dostępnych technik (BAT), są nowoczesne i energooszczędne. Nie mniej wyzwanie, jakie niesie wdrożenie nowych i znowelizowanych aktów prawa z zakresu ochrony środowiska (Pakiet Klimatyczno- Energetyczny, REACH, itd.) wymaga dalszych dostosowań hutnictwa dla skutecznej realizacji tych celów. Inwestorzy w przemyśle stalowym są świadomi skali i kosztów dostosowań, ale nie są to jedyne koszty do poniesienia dynamicznie rosną ceny surowców i mediów energetycznych. Gospodarka w zakresie odpadów hutniczych prowadzona jest z myślą spełniania norm środowiskowych i dyrektyw UE oraz oszczędzania materiałów i energii tak, aby minimalizować negatywne oddziaływanie hutnictwa na środowisko naturalne.

Oddziaływanie przemysłu na środowisko naturalne. Część I 21 2.3.1. EMISJA ZANIECZYSZCZEŃ PYŁOWO-GAZOWYCH W 2010 r. Rada Unii Europejskiej przyjęła nowe prawodawstwo w zakresie emisji z obiektów przemysłowych. Nowa dyrektywa (IED) ustanawia zasady kontroli głównych rodzajów działalności przemysłowej w celu zapobiegania zanieczyszczeniom będących efektem tej działalności. Dostosowanie się do jej wymogów będzie kosztowne dla przemysłu stalowego. Dyrektywa przewiduje znaczne obniżenie dopuszczalnych limitów emisji pyłów, dwutlenku siarki i tlenków azotu. W strukturze zanieczyszczeń gazowych emitowanych w krajowym przemyśle stalowym, największy udział stanowi emisja CO 2 (98,2%). Emisja pozostałych gazów: NO 2, SO 2, CO wynosi łącznie około 1,8%, rys. 2.4. Rys. 2.4. Emisja SO 2, NO 2, CO i CO 2 na Mg stali surowej w latach 2006 2010 [4] Emisję zanieczyszczeń pyłowych przypadających na Mg stali surowej ilustruje rys.2.5. Rys. 2.5. Emisja zanieczyszczeń pyłowych w latach 2006-2010 kg/mg stali surowej [4]

22 Marian Niesler, Beata Oleksiak W 2010 r. średni wskaźnik emisji pyłów wyniósł 0,59 kg/mg stali surowej (średnia dla stalowni elektrycznych i konwertorowych). Ilość pyłów wyemitowanych w krajowym hutnictwie stalowym w 2010 r. wzrosła w stosunku do 2009 r., co związane było ze wzrostem produkcji stali. 2.3.2. GOSPODARKA WODNO-ŚCIEKOWA Ilość wody zużywanej do realizacji produkcji w hutnictwie stalowym przedstawiono na rys. 2.6. W 2010 r. weszło w życie nowe rozporządzenie Ministra Środowiska dotyczące substancji priorytetowych w ramach polityki wodnej (Dz.U. Nr 138, poz. 934, 2010 r.), które wiąże się z koniecznością stałej kontroli ich stężenia w wodach. Rys. 2.6. Zużycie wody na potrzeby produkcji na tle produkcji stali surowej w latach 2006-2010, mln m 3 [4] Ścieki hutnicze odprowadzane są wyłącznie w systemie osadników i separatorów. Ich oczyszczanie odbywa się zazwyczaj na drodze mechanicznej. Ścieki sanitarne odprowadzane są do miejskich oczyszczalni. Od 2008 r. wszystkie ścieki hutnicze poddawane są oczyszczeniu. Ogólne zasady postępowania ze ściekami określono w przepisach ustawy Prawo wodne (Dz. U. Nr 239, poz. 2019, 2005 r.). Obecnie obowiązującą regulacją jest rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 28 stycznia 2009 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego (Dz. U. Nr 137, poz. 984, 2009r.). 2.3.3. GOSPODARKA ODPADAMI Stopień zagospodarowania odpadów w hutach żelaza i stali przedstawiono w tablicy 2.7.

Oddziaływanie przemysłu na środowisko naturalne. Część I 23 Tablica 2.7 Stopień zagospodarowania odpadów w hutach żelaza i stali w latach 2006 2010 r., tys. Mg [4] Gospodarka odpadami 2006 2007 2008 2009 2010 Odpady ogółem, w tym: 4 945 6 010 4 419 3 726 4 078 1. poddane odzyskowi 3 886 4 997 3 684 3 474 3 842 2. unieszkodliwione 755 830 134 209 117 3. magazynowane czasowe 304 183 601 43 119 4. odpady dotychczas składowane 58 888 55 542 47 817 45 034 42 688 Obecnie zagospodarowanie żużli metalurgicznych oraz złomu nie stanowi większego problemu dla producentów stali. Problemy technologiczne pojawiają się natomiast w przypadku pyłów i szlamów oraz zaolejonej zgorzeliny (mułków zgorzelinowych). Pyły, a w szczególności szlamy, posiadają w swoim składzie m.in. alkalia, cynk i ołów. Związki te cyrkulują w procesie hutniczym i kolejne cykle recyklingu powodują koncentrację tych substancji w materiałach odpadowych. Koniecznością stają się dodatkowe operacje technologiczne usuwające te związki z materiałów przed ich zawróceniem do obiegu [5]. 2.3.4. OCHRONA ŚRODOWISKA W KOKSOWNIACH Działania proekologiczne w sektorze koksowniczym ukierunkowane są na obniżanie emisji do atmosfery oraz dostosowanie technologii i procesów do wymogów określonych w dokumentach referencyjnych BAT (Best Available Techniques). Przykładowo, modernizacja instalacji oczyszczania gazu koksowniczego w Koksowni Przyjaźń Sp. z o.o. miała na celu hermetyzację wydziału substancji węglopochodnych i utylizację ścieków procesowych. W latach 2003-2006 uruchomiono trzy nowe baterie w Zakładach Koksowniczych Zdzieszowice Sp. z o.o., a bateria nr 5 w Koksowni Przyjaźń Sp. z o.o. rozpoczęła pracę w 2007 r. Plany na kolejne lata przewidują budowę dwóch nowych baterii (Zakłady Koksownicze Zdzieszowice Sp. z o.o., Kombinat Koksochemiczny Zabrze S.A. koksownia Radlin) i modernizację do 2015 r. sześciu baterii koksowniczych w Koksowni Przyjaźń Sp. z o.o. i Zakładach Koksowniczych Zdzieszowice Sp. z o.o.[6]. Sprostanie rosnącym wymaganiom jakościowym odbiorców koksu wymusza na polskich producentach koksu realizowanie nowych inwestycji. W 2010 r. w polskim przemyśle koksowniczym realizowano następujące inwestycje: w Koksowni Przyjaźń Sp. z o.o. dokończono modernizację baterii nr 1, pierwsze wypchnięcie koksu planowane jest w kwietniu 2011; w Wałbrzyskich Zakładach Koksowniczych Victoria SA dokonano modernizacji instalacji węglopochodnych, zrealizowano prace przygotowawcze budowy baterii nr 6,

24 Marian Niesler, Beata Oleksiak w Koksowni Częstochowa Nowa Sp. z o.o. zakończono budowę baterii koksowniczej nr 1 o zdolności produkcyjnej 410 tys. Mg koksu rocznie, produkcja koksu z nowej baterii przewidziana jest na maj 2011 r. [4, 6]. 2.3.5. WSPÓLNOTOWY SYSTEM HANDLU UPRAWNIENIAMI DO EMISJI GAZÓW CIEPLARNIANYCH 2.3.5.1. Handel emisjami Na początku lat 90. XX wieku, w celu przeciwdziałania zmianom klimatycznym społeczność międzynarodowa sformalizowała współpracę w tym zakresie. W ramach współpracy, podczas spotkania w Nowym Jorku, została sporządzona Ramowa Konwencja Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu (Konwencja Klimatyczna UNFCCC), która weszła w życie w 1994 r. Podstawowym celem Konwencji (art. 2) jest stabilizacja stężenia gazów cieplarnianych w atmosferze przy zapewnieniu zrównoważonego rozwoju gospodarczego. Uzupełnieniem Ramowej Konwencji w sprawie zmian klimatu jest Protokół z Kioto, który obliguje kraje rozwinięte do obniżenia emisji gazów cieplarnianych w latach 2008 2012 o co najmniej 5% w porównaniu do roku bazowego, tzn. 1990. Protokół z Kioto, kierując się zasadą wspólnej, lecz zróżnicowanej odpowiedzialności, nie nałożył żadnych prawnie wiążących zobowiązań redukcyjnych na kraje rozwijające się. Zobowiązał natomiast Unię Europejską do ograniczenia łącznej antropogenicznej emisji gazów cieplarnianych w okresie 2008 2012 o 8%, w stosunku do poziomu z roku 1990. Polska zobligowała się do redukcji emisji o 6% w porównaniu do 1988 r. W celu zmniejszenia kosztów wynikających z realizacji celów emisyjnych, w Protokole przewidziano 3 elastyczne narzędzia: mechanizm wspólnych wdrożeń (Joint Implementation JI), mechanizm czystego rozwoju (Clean Development Mechanism CDM), handel emisjami (Emission Trading ET). W 2003 r. weszła w życie dyrektywa 2003/87/WE Parlamentu Europejskiego i Rady. Ustanowiła ona system handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych na obszarze Wspólnoty, którego celem jest promowanie ograniczania emisji gazów cieplarnianych w sposób ekonomicznie efektywny. Głównym narzędziem mającym ograniczać emisje gazów cieplarnianych powstających w wyniku działalności przemysłowych wymienionych w załączniku I do dyrektywy jest handel emisjami. Doświadczenia zgromadzone w trakcie pierwszego okresu handlu uprawnieniami do emisji pokazują wprawdzie potencjał systemu, ale wskazują również na konieczność dalszych działań mających na celu ujednolicenie systemu we wszystkich krajach członkowskich UE i przystosowanie go do kolejnych wyzwań redukcji emisji gazów cieplarnianych w dalszych latach. W 2007 r. Unia Europejska zapowiedziała, że w celu dalszego przeciwdziałania zmianom klimatycznym, zamierza do 2020 r. [7 9]:

Oddziaływanie przemysłu na środowisko naturalne. Część I 25 o 20% ograniczyć emisję gazów cieplarnianych w stosunku do 1990 r. (z możliwością zwiększenia redukcji do 30% o ile zostaną zawarte stosowne porozumienia z krajami trzecimi podczas konferencji Ramowej Konwencja Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu (UNFCCC) w Kopenhadze w grudniu 2009 r.), o 20% zwiększyć udział energii odnawialnej w bilansie energetycznym UE, o 20% zwiększyć efektywność energetyczną, rys 2.7. Rys. 2.7. Sposób realizacji 20% celu redukcyjnego emisji gazów cieplarnianych UE zawartego w pakiecie energetyczno-klimatycznym [8]. EU ETS wspólnotowy system handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych; Non EU ETS sektory nie objęte system EU ETS (takie jak: transport, rolnictwo, mieszkalnictwo, instytucje, handel, usługi, odpady, emisja lotna z paliw, sektor komunalno-bytowy oraz niektóre procesy przemysłowe i spalanie paliw), PCz Państwa Członkowskie, PL Polska Cele dla Polski do 2020 r. wynikające z pakietu energetyczno-klimatycznego przedstawiono w tablicy 2.8. Nadal głównym narzędziem ograniczania emisji gazów cieplarnianych pozostanie wspólnotowy system handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych (EU ETS). Obecnie obejmuje on 10 tys. instalacji z sektora wytwarza-

26 Marian Niesler, Beata Oleksiak Tablica 2.8 Cele redukcji emisji gazów cieplarnianych dla Polski do 2020 r. wynikające z pakietu energetyczno-klimatycznego [8] nia energii elektrycznej i pozostałych gałęzi przemysłu emitujących niemal połowę emisji CO 2 i 40% innych gazów cieplarnianych [9]. Wśród 6 aktów prawnych znajdujących się w pakiecie klimatyczno-energetycznym przyjętym w 2008 r. dwa mają szczególne znaczenie w ograniczaniu emisji gazów cieplarnianych: dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/29/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. zmieniająca dyrektywę 2003/87/WE w celu usprawnienia i rozszerzenia wspólnotowego systemu handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych, oraz decyzja Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/406/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie wysiłków podjętych przez państwa członkowskie, zmierzających do zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych w celu realizacji do roku 2020 zobowiązań Wspólnoty dotyczących redukcji emisji gazów cieplarnianych. W latach 2013 2020 w sektorach objętych EU ETS ma nastąpić dalsze ograniczenie emisji gazów cieplarnianych: o 21% poniżej poziomu zgłoszonego przez państwa członkowskie dla 2005 r., z uwzględnieniem skutków rozszerzenia zakresu systemu między okresami 2005 2007 i 2008 2012. Pozostałe emisje gazów cieplarnianych z sektorów dotychczas nie objętych EU ETS, podlegają redukcji zgodnie z zapisami decyzji 2009/406/WE, która zakłada dla całej UE redukcję emisji o 10% w takich sektorach jak: transport, rolnictwo, budownictwo.

Oddziaływanie przemysłu na środowisko naturalne. Część I 27 Podział obciążeń redukcyjnych na poszczególne państwa, zgodnie z zapisami decyzji jest uzależniony od PKB per capita [8]. 2.3.5.2. Rozdział uprawnień W Polsce w pierwszym okresie rozliczeniowym, zgodnie z rozporządzeniem Rady Ministrów z dnia 27 grudnia 2005 r. w sprawie przyjęcia Krajowego Planu Rozdziału Uprawnień do emisji dwutlenku węgla na lata 2005 2007 oraz wykazu instalacji czasowo wykluczonych ze wspólnotowego systemu handlu uprawnieniami do emisji w okresie od dnia 1 stycznia 2005 r. do dnia 31 grudnia 2007 r. (Dz. U. Nr 264, poz. 2206, 2005 r.), system obejmował 1088 instalacji, dla których przewidziano do rozdziału 238 275 865 uprawnień rocznie, z czego wyłączono czasowo 212 instalacji z roczną emisją na poziomie 357 065 uprawnień. Dla całego 3-letniego okresu rozliczeniowego przewidziano rezerwę w wysokości 2 472 405 uprawnień. Natomiast w drugim okresie rozliczeniowym zgodnie z rozporządzeniem Rady Ministrów z dnia 1 lipca 2008 r. sprawie przyjęcia Krajowego Planu Rozdziału Uprawnień do emisji dwutlenku węgla na lata 2008-2012 dla wspólnotowego systemu handlu uprawnieniami do emisji (Dz. U. Nr 202, poz. 1248, 2008 r.), system obejmował 838 instalacji, dla których przewidziano do rozdziału 200 965 240 uprawnień rocznie. Pula uprawnień przeznaczona na krajową rezerwę wynosi 7 400 054 rocznie. Przewidziano także 150 101 uprawnień rocznie rezerwy na realizację projektów wspólnych wdrożeń. W tablicy 2.9 przedstawiono sektorowe pule uprawnień emisyjnych w latach 2005 2007 i 2008 2012. Dzisiejsze hutnictwo w Polsce odpowiada za 4% krajowej emisji CO 2, rys. 2.8. Znacząca redukcja emisji CO 2 miała miejsce za sprawą dokonanej restrukturyzacji techniczno-technologicznej sektora. Dalsza redukcja będzie możliwa wtedy, kiedy do produkcji stali wdrożone zostaną nowej generacji technologie i kiedy hutnictwo w Polsce będzie mieć dostęp do czystej energii elektrycznej [4]. Rys. 2.8. Udział hutnictwa żelaza i stali w krajowej emisji CO 2 w 2009 r. [4]

28 Marian Niesler, Beata Oleksiak Tablica 2.9 Sektorowe pule uprawnień emisyjnych w latach 2005 2007 i 2008 2012 [10, 11] Lp. Branża Przydział uprawnień emisyjnych Mg 2005 2007 2008 2012 1 Elektrownie zawodowe 124 999 900 110 791 200 2 Elektrociepłownie zawodowe 41 621 700 25 391 008 3 Ciepłownie zawodowe 11 176 600 9 586 386 4 Przemysł rafineryjny 8 247 000 8 058 808 5 Przemysł koksowniczy 3 983 600 2 909 000 6 Hutnictwo żelaza i stali 15 433 800 11 007 651 7 Przemysł cementowy 11 332 000 1 809 981 8 Przemysł wapienniczy 2 262 100 10 849 456 9 Przemysł szklarski 1 968 200 1 854 935 10 Przemysł ceramiczny 1 831 565 713 064 11 Przemysł papierniczy 2 348 600 1 492 088 12 Przemysł cukrowniczy 2 408 000 1 349 992 13 Przemysł chemiczny 6 192 600 4 913 857 14 Przemysł drewnopochodny 4 470 200 1 071 555 15 Przemysł pozostały 3 161 814 16 Elektrociepłownie przemysłowe 6 004 445 SUMA 238 275 865 200 965 240 W grudniu 2010 Komitet Rady Unii Europy ds. Środowiska uzgodnił poziom benchmarków w tym dla podstawowych produktów hutniczych. Benchmarki odzwierciedlają średnią emisję gazów cieplarnianych z 10% najbardziej wydajnych instalacji w UE w latach 2007 2008, tablica 2.10. Benchmarki emisyjne, CO 2 /Mg produktu [4] Tablica 2.10 Rodzaj działalności Wartość benchmarku Produkcja koksu 0,286 Spiekanie rud żelaza 0,171 Wytapianie surówki 1,328 Wytapianie stali węglowej 0,283 Wytapianie stali wysokostopowej 0,352 Dopiero w kwietniu 2010 r. Komisja Europejska zatwierdziła polski plan rozdziału uprawnień (KPRU II) do emisji CO 2, zgodnie z którym krajowe przedsiębiorstwa otrzymały prawo do emisji 208,5 mln Mg dwutlenku węgla rocznie. Roczny przydział uprawnień dla hutnictwa żelaza i stali (Dz.U. nr 202 poz. 1248, 2008 r.) w latach 2008 2012 wynosi 11,008 mln Mg CO 2.

Oddziaływanie przemysłu na środowisko naturalne. Część I 29 Zgodnie z wprowadzonymi zmianami do dyrektywy 2003/87/WE od 2013 r. aktualny system tworzony przez 27 krajowych pułapów emisji z sektorów przemysłowych objętych wspólnotowym systemem handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych zostanie zastąpiony jednolitym pułapem emisyjnym dla całej Unii Europejskiej. Liczba corocznie wydawanych w UE uprawnień będzie ulegać zmniejszaniu w sposób liniowy, przy czym za punkt wyjścia KE przyjmuje ilość uprawnień z połowy okresu 2008 2012 [12]. Komisja Europejska początkowo zakładała, że podstawową metodą rozdziału uprawnień będzie system aukcyjny. Jednak w wyniku negocjacji system ten będzie wprowadzany stopniowo według różnych ścieżek i w oparciu o zróżnicowane kryteria, w zależności od sektora gospodarki [8]. Wytwórcy energii elektrycznej, począwszy od 2013 r., będą musieli kupować wszystkie uprawnienia emisyjne na aukcjach. W ramach odstępstw określonych w dyrektywy 2009/29/WE (art. 10 c), państwa członkowskie będą mogły tym instalacjom przejściowo przydzielić, bezpłatnie uprawnienia na modernizację wytwarzania energii elektrycznej. W 2013 r. całkowita liczba przydzielonych bezpłatnych uprawnień nie przekroczy 70%, ich liczba będzie stopniowo się zmniejszać, aby osiągnąć zero procent w 2020 r. Dla sektorów narażonych na ryzyko tzw. carbon leakage ( ucieczka emisji ), w 2013 r. (i w każdym kolejnym roku do 2020 r. z zastrzeżeniem art. 10 b), przyznawane będą bezpłatne uprawnienia. Sektor jest uważany za narażony na ryzyko ucieczki emisji, jeżeli spełnia jeden z poniższych warunków: suma dodatkowych kosztów pośrednich i bezpośrednich spowodowanych wejściem w życie dyrektywy 2009/29/WE prowadzi do znacznego wzrostu kosztów produkcji obliczanych jako stosunek do wartości dodanej brutto, w wysokości co najmniej 5%, oraz intensywność handlu z krajami trzecimi określona jako stosunek między całkowitą wartością eksportu do krajów trzecich powiększona o wartości importu z krajów trzecich, a całkowitą wielkością rynku Wspólnoty (roczny obrót i całkowita wartość importu z krajów trzecich) wynosić powyżej 10%, suma dodatkowych kosztów pośrednich i bezpośrednich spowodowanych wejściem w życie dyrektywy 2009/29/WE prowadzi do znacznego wzrostu kosztów produkcji obliczanych jako stosunek do wartości dodanej brutto, w wysokości co najmniej 30%, intensywność handlu z krajami trzecimi określona jako stosunek między całkowitą wartością eksportu do krajów trzecich powiększona o wartości importu z krajów trzecich, a całkowitą wielkością rynku Wspólnoty (roczny obrót i całkowita wartość importu z krajów trzecich) wynosić powyżej 30% [13]. Po konsultacjach, KE przedstawiła w kwietniu 2009 r. wstępną listę sektorów zagrożonych przenoszeniem emisji. Wśród nich znalazł się sektor żelaza i stali, a poniższe działalności zostały uznane za zagrożone: