From the SelectedWorks of Robert Oleniacz September 29, 1997 Spalanie odpadów poszpitalnych i farmaceutycznych w piecu obrotowym / Incineration of hospital and pharmaceutical wastes in a rotary kiln incinerator Robert Oleniacz Marian Mazur Marek Bogacki Available at: http://works.bepress.com/robert_oleniacz/117/
Robert OLENIACZ * Marian MAZUR * Marek BOGACKI * SPALANIE ODPADÓW POSZPITALNYCH I FARMACEUTYCZNYCH W PIECU OBROTOWYM INCINERATION OF HOSPITAL AND PHARMACEUTICAL WASTES IN A ROTARY KILN INCINERATOR Przedstawiono wyniki badań dotyczących możliwości spalania odpadów poszpitalnych i farmaceutycznych w piecu obrotowym, działającym na skalę przemysłową. W ramach tych badań przeprowadzono m.in. pomiary koncentracji wybranych zanieczyszczeń w spalinach przy zmiennym obciążeniu pieca oraz testy wymywalności stałych produktów spalania. Omawiane odpady spalane były głównie jako domieszka do odpadów przemysłowych. Results of investigations relative to possibility of hospital and pharmaceutical waste incineration in a full-scale rotary kiln have been presented. In the study measurements of some air pollutant concentrations in flue gases during variable feet rate of wastes and leaching tests of solid residues were carried out. Wastes under examination were incinerated mainly in the shape of admixture into industrial wastes. 1. Wprowadzenie Zarówno odpady poszpitalne, jak i farmaceutyczne zaliczane są do grupy odpadów niebezpiecznych [1]. Jako nieliczne z tej grupy nie wytwarzane są jednak w zakładach przemysłowych, ale głównie w placówkach służby zdrowia (szpitale, kliniki, przychodnie lekarskie i stomatologiczne, sanatoria, laboratoria medyczne itp.), aptekach i gospodarstwach domowych. Odpady te zakwalifikowane zostały także do I grupy uciążliwości według stosowanej w kraju klasyfikacji składowanych odpadów objętych opłatami za gospodarcze korzystanie ze środowiska i wprowadzanie w nim zmian [2]. Odpady poszpitalne figurują w niej pod pozycją 53 (odpady sanitarne ze szpitali, ośrodków medycznych i klinik), natomiast odpady farmaceutyczne - pod pozycją 48 (przeterminowane i wycofane ze stosowania środki farmaceutyczne i leki). * Akademia Górniczo-Hutnicza, Katedra Kształtowania i Ochrony Środowiska Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków
230 W skład odpadów poszpitalnych mogą wchodzić zarówno odpady niezainfekowane, a więc pozbawione kontaktu z chorymi lub zagrożeniem chemiczno-bakteriologicznym, odpady potencjalnie zainfekowane, nie stwarzające jednak bezpośredniego zagrożenia epidemiologicznego, jak i też odpady zainfekowane, stanowiące największe zagrożenie chemiczne i toksykologiczne. Do tych ostatnich zalicza się odpady pooperacyjne i pozabiegowe, zużyte igły, strzykawki i opakowania po preparatach lub materiale badawczym, padłe zwierzęta doświadczalne, przeterminowane leki itp. [3, 4]. Odpady farmaceutyczne są to różnego rodzaju przeterminowane lub wycofane ze sprzedaży środki farmaceutyczne, czyli surowce do produkcji leków, substancje lecznicze i pomocnicze oraz leki [5]. Największym źródłem przeterminowanych leków są gospodarstwa domowe, znacznie mniej odpadów farmaceutycznych powstaje w hurtowniach farmaceutycznych i aptekach. Występują one również w strumieniu odpadów powstających w placówkach służby zdrowia (a więc w obrębie omawianej wcześniej grupy odpadów poszpitalnych) oraz w zakładach produkcyjnych wytwarzających środki farmaceutyczne. Odpady poszpitalne oraz ta część odpadów farmaceutycznych, która powstaje w placówkach służby zdrowia, hurtowniach, aptekach i bezpośrednio u producentów leków, można w stosunkowo prosty sposób (pod względem organizacyjnym i technicznym) zgromadzić i zutylizować. Gorzej wygląda sprawa z przeterminowanymi lub nie wykorzystanymi lekami powstającymi w gospodarstwach domowych, które w warunkach polskich nie są objęte powszechną selektywną zbiórką. Prędzej czy później trafiają one do kanalizacji, na składowiska komunalne, dzikie wysypiska śmieci lub są spalane w domowych piecach i kotłach centralnego ogrzewania [6]. Spośród stosowanych obecnie na świecie sposobów utylizacji odpadów poszpitalnych i farmaceutycznych najbardziej rozpowszechnione są metody ich termicznej destrukcji, oparte na procesie spalania lub pirolizy. Główną zaletą tych metody jest znaczna redukcja objętości odpadów (o ok. 90-95 %) oraz ich masy (o ok. 70-80 %), możliwość całkowitego zniszczenia patogenów i destrukcji toksycznych związków organicznych oraz zestalenie niepalnych części w postaci żużla i popiołu [7, 8]. W rezultacie stosowania tych metod do powietrza atmosferycznego mogą jednak być emitowane liczne zanieczyszczenia. Ilość powstających zanieczyszczeń zależy głównie od składu odpadów oraz rodzaju zastosowanych urządzeń do ich termicznej utylizacji. Na wielkość emisji do powietrza atmosferycznego wpływa przede wszystkim rodzaj zastosowanych metod i urządzeń do oczyszczania gazów odlotowych oraz ich skuteczność. W skrajnym przypadku ilość emitowanych zanieczyszczeń może być pomijalnie mała. Termiczna utylizacja omawianych odpadów (zwłaszcza zainfekowanych odpadów szpitalnych) odbywa się najczęściej w piecach do pirolizy (np. systemy dwustopniowego spalania oparte na reaktorze pirolitycznym i wysokotemperaturowej komorze dopalania). Rzadziej do tego celu stosowane są inne rozwiązania, w tym piece obrotowe, używane zwykle do spalania odpadów przemysłowych [9-12].
231 Typowy piec obrotowy ma kształt nieznacznie odchylonego od poziomu walca, którego pancerz wyłożony jest od wewnątrz wymurówką. Na skutek ruchu wirowego pieca materiał dostarczony do spalania przemieszcza się wzdłuż pieca, ulegając dobremu wymieszaniu i spopieleniu. Poglądowy schemat procesu spalania odpadów w piecu obrotowym przedstawiono na Rys. 1 [13]. Piec tego typu wyposażony jest z reguły w komorę dopalania spalin oraz urządzenie do odbioru żużla. Rys. 1. Schemat procesów zachodzących w piecu obrotowym do spalania odpadów Główną zaletą pieca obrotowego jest możliwość spalania odpadów o różnorodnej konsystencji (stałej, półpłynnej lub płynnej), w tym szlamowych [12]. Spalanie w nich wyłącznie odpadów poszpitalnych lub farmaceutycznych ze względu na nieuniknioną okresowość dostaw tych odpadów (przykładowo zainfekowane odpady szpitalne muszą być spalone zaraz po dostarczeniu do spalarni, co wyklucza ich gromadzenie w celu zabezpieczenia równomierności pracy pieca) jest jednak mało racjonalne, gdyż wiąże się z przestojami w pracy pieca. Zatrzymanie pieca i jego ponowny rozruch są procesami długotrwałymi, a wykonywane zbyt często i w niewłaściwy sposób mogą doprowadzić do zniszczenia wymurówki [11]. Zbyt długie natomiast podtrzymywanie temperatury w piecu (jedynie przy pomocy palników) pociąga za sobą spore koszty. Biorąc to wszystko pod uwagę sensowna wydaje się być termiczna utylizacja omawianych grup odpadów jako domieszka do odpadów przemysłowych, stanowiących podstawowy wsad do danego pieca obrotowego. 2. Charakterystyka obiektu badań i spalanych odpadów Badania zmierzające do określenia stopnia uciążliwości dla środowiska procesu spalania odpadów poszpitalnych i farmaceutycznych w działającym w skali przemysłowej piecu obrotowym przeprowadzono w Spalarni Lobbe w Dąbrowie Górniczej, położonej na obszarze użytkowanym przemysłowo (w rejonie Zakładów Koksowniczych Przyjaźń i Huty Katowice) [14, 15]. Funkcjonujący na jej terenie piec obrotowy o długości 8 m i średnicy wewnętrznej 2 m obraca się ze średnią prędkością ok. 0,75-1,0 obr./min. Posiada on nominalną wydajność
232 rzędu 400 kg/h (2600 ton/rok), a zatem zalicza się do jednych z mniejszych jednostek tego typu. W omawianym piecu możliwe jest spalanie odpadów o różnorodnej konsystencji, od ciekłej po stałą. Odpady ciekłe są wtryskiwane przy pomocy zespołu dysz. Załadunek odpadów o konsystencji stałej odbywa się poprzez zhermetyzowany zasyp z hydraulicznym podajnikiem tłokowym o regulowanej częstości dozowania. Na płycie czołowej pieca zainstalowany jest palnik gazowy o mocy 0,7 MW, zasilany gazem koksowniczym. Instalacja pieca obrotowego składa się ponadto (Rys. 2): z komory dopalania spalin, wyposażonej w palnik gazowy również o mocy 0,7 MW, odżużlacza mokrego, przenośnika zgrzebłowego żużla, wentylatorów powietrza technologicznego oraz kotła odzysknicowego do produkcji pary technologicznej. Temperatura wewnątrz pieca obrotowego utrzymywana jest na poziomie ok. 700-1050 o C w zależności od rodzaju i ilości spalanych odpadów. W komorze dopalania panują temperatury rzędu 750-1100 o C. Rys. 2. Schemat badanej instalacji pieca obrotowego oraz traktu spalinowego: 1 - urządzenie zasypowe, 2 - piec obrotowy, 3 - komora dopalania, 4 - odżużlacz, 5 - kocioł, 6 - płuczka pianowo-absorpcyjna, 7 - wentylatory wyciągowe, 8 - komin Spaliny z pieca oczyszczane są w płuczce pianowo-absorpcyjnej o wysokości 15 m i średnicy 1,5 m. Proces oczyszczania jest dwustopniowy. U dołu (od strony wlotowej) znajduje się płuczka pianowa z rusztem, przeznaczona głównie do usuwania zanieczyszczeń pyłowych. Ponad nią znajduje się część absorpcyjna, wypełniona pierścieniami o średnicy 35 mm i służąca przede wszystkim do pochłaniania zanieczyszczeń kwaśnych. Do absorpcji
233 zanieczyszczeń stosuje się 10 % roztwór NaOH, wtryskiwany do częściowo zamkniętego obiegu wodnego części absorpcyjnej płuczki w zależności od poziomu ph. Nadmiar cieczy obiegowej spływa w dół, wchodząc do obiegu wodnego części pianowej. Gazy odlotowe odprowadzane są do powietrza kominem o wysokości 45 m i średnicy 1,25 m. Spośród odpadów poddawanych termicznej destrukcji w omawianym piecu obrotowym w największych ilościach spalane są zwykle odpady lakiernicze, ropopochodne i smarowoolejowe oraz zaolejone czyściwo, trociny i rękawice. Ze względu na występujące od czasu do czasu okresowe problemy z utylizacją odpadów poszpitalnych w województwie katowickim, zdarza się, że odpady tego typu również są kierowane do Spalarni w Dąbrowie Górniczej. Natomiast odpady farmaceutyczne (głównie przeterminowane leki) trafiają do niej stosunkowo regularnie. Zakładając z góry, że odpady poszpitalne i farmaceutyczne nie powinny stanowić osobnego wsadu do pieca, do tzw. badań podstawowych sporządzono mieszankę wsadową złożoną z odpadów stałych, w której dominowały: zaolejone czyściwo, trociny i rękawice, stanowiące w sumie ok. 80 % spalanych odpadów. Pozostałą część wsadu (ok. 20 % masy) stanowiły odpady poszpitalne i farmaceutyczne. Takie proporcje pozwoliły na uniknięcie nadmiernej dawki tworzyw sztucznych (i chlorowcopochodnych) wprowadzanych wraz z odpadami poszpitalnymi i farmaceutycznymi do pieca. Kilka serii pomiarowych (przy pomiarach stężeń zanieczyszczeń w spalinach) przeprowadzono również przy zwiększonym udziale tych odpadów we wsadzie (nawet do 100 %). Badania dodatkowe, wymagające długotrwałych poborów prób (oznaczenia koncentracji dioksyn i furanów), wykonano przy nieco zmienionej recepturze wsadowej, składającej się w 40 % z odpadów poszpitalnych i farmaceutycznych, a w 60 % ze stałych odpadów przemysłowych, takich jak: odpady lakiernicze i smarowe, zaolejone czyściwo, trociny i rękawice. Ogólną charakterystykę rozpatrywanych rodzajów odpadów przedstawiono w Tablicy 1. Podczas badań podstawowych, prowadzonych przy zachowaniu ustalonych proporcji wagowych, receptura wsadowa cechowała się zatem średnią lub wysoką wartością opałową (ok. 10-30 MJ/kg) i stosunkowo niewysoką zawartością popiołu (ok. 1-10 %). Zawartość popiołu sporadycznie mogła wzrastać przy większym udziale w mieszance odpadów farmaceutycznych i poszpitalnych, zawierających często sporo części niepalnych. Zawartość chlorków i siarki mogła także podlegać znacznym wahaniom, uzyskując sporadycznie wysokie wartości (dotyczy to zwłaszcza chlorków, których udział wagowy w odpadach farmaceutycznych mógł sięgać nawet do 16 %). Spalane podczas prowadzonych badań odpady poszpitalne były to typowe odpady pochodzące ze szpitali i klinik, zapakowane w specjalnych workach foliowych. Odpady farmaceutyczne stanowiły głównie przeterminowane leki, najczęściej w postaci tabletek zapakowanych w paczkach lub oryginalnych opakowaniach (m.in. z tworzyw sztucznych). Czyściwo i trociny zwykle występowały w postaci ścinek bądź wiórów, zapakowanych w opakowania papierowe lub foliowe, zaś zużyte rękawice spalano z reguły w całości lub
234 w postaci ścinek. Odpady lakiernicze i smarowe cechowały się natomiast konsystencją stałą, półpłynną lub mazistą. Tablica 1. Charakterystyka spalanych odpadów [15] Parametr Jednostka Odpady poszpitalne [16, 17] Rodzaj spalanych odpadów Odpady farmaceutyczne Czyściwo, trociny, rękawice Odpady lakiernicze Odpady smarowe Wartość opałowa [MJ/kg] 8-17 13-32 4-35 1-39 20-43 Zawartość popiołu [%] 12-40 0,1-41,5 1,0-4,0 5-50 0,1-4,0 Zawartość chlorków [%] 0,2-1,4 0-16 0-0,1 0-3,3 0-0,14 Zawartość siarki [%] 0,3-0,6 0-3,5 0,1-0,7 0-3,4 0,08-1,1 3. Przedstawienie i omówienie wyników badań W badaniach skoncentrowano się głównie na ocenie wpływu procesu spalania omawianych odpadów na stan zanieczyszczenia powietrza oraz wpływu na środowisko pozostałości po ich spaleniu (żużli i popiołów). W tym celu wykonano m.in. pomiary koncentracji wybranych zanieczyszczeń w spalinach unoszonych z pieca obrotowego i odprowadzanych do atmosfery po oczyszczeniu, obliczenia rozprzestrzeniania się tych zanieczyszczeń w atmosferze, a także badania wyciągu wodnego oraz bezpośrednie analizy pobranych próbek żużli i popiołów [15]. 3.1. Ocena wpływu emitowanych zanieczyszczeń na jakość powietrza Podczas bezpośrednich pomiarów emisji zanieczyszczeń mieszanka wsadowa spalana była ze zmiennym obciążeniem od 60 do 300 kg/h (średnio ok. 180 kg/h). Pomiarami objęto większość podstawowych zanieczyszczeń gazowych i pyłowych spotykanych w gazach odlotowych ze spalania odpadów. Dla każdej substancji przeprowadzono od kilku do kilkunastu serii pomiarowych. Tylko oznaczenia polichlorowanych dibenzo-p-dioksyn i dibenzofuranów (PCDDs/PCDFs) wykonano na podstawie pojedynczych pomiarów. Uzyskane stężenia wybranych zanieczyszczeń, dla których ze względu na liczbę wykonanych pomiarów jednostkowych możliwe było określenie wartości średniej i zakresu zmienności, przedstawiono w Tablicy 2 [15, 18]. Wszystkie wartości stężeń podano w przeliczeniu na tzw. warunki normalne: t = 0 o C, p = 101,3 kpa, przy 11 % O 2. Jak wynika z przedstawionych danych, koncentracje podstawowych zanieczyszczeń gazowych (SO 2, NO 2, CO, HCl i HF) w spalinach oczyszczonych (emitowanych do powietrza) utrzymują się na poziomie poniżej wartości dopuszczalnych obowiązujących dla tego typu procesu w większości krajów Unii Europejskiej [19]. Zdecydowanie za wysokie są jednak stężenia pyłu (wynoszące średnio ok. 200 mg/m 3 ) oraz zawartych w nim metali ciężkich, głównie
235 Tablica 2. Wyniki pomiarów stężeń zanieczyszczeń podstawowych w gazach odlotowych ze spalania w piecu obrotowym omawianej receptury wsadowej Rodzaj Koncentracja zanieczyszczeń [mg/m 3 ] zanieczyszczenia przed płuczką za płuczką śr. zakres śr. zakres Pył 1011 407-1880 200 140-260 SO 2 - <5,6 - <2,0 NO 2 181 54-278 142 40-246 CO 28 9-454 8,0 2-15 Fenol 18,3 0,7-48 3,5 0,2-7,8 HCl 10,7 3,9-18 5,2 1,4-11,6 HF 0,109 0,066-0,209 0,048 0,027-0,101 HCN 0,159 0,019-0,352 0,014 0,007-0,026 Fe 14,57 8,0-25,3 0,34 0,17-0,47 Zn 20,60 1,8-50,1 1,25 1,04-1,43 Cu 4,69 1,59-8,91 0,48 0,28-0,68 Pb 45,93 33,7-55,5 2,62 1,02-4,0 Ni 0,741 0,13-1,96 0,010 0,002-0,026 Cr 1,00 0,38-2,16 0,052 0,040-0,060 Cd 0,154 0,102-0,222 0,032 0,010-0,062 Hg 0,0033 0,0019-0,0117 0,0024 0,0010-0,0058 B(a)P 0,023 0,00006-0,0893 0,0098 0,00002-0,0382 głównie Pb (ok. 2,6 mg/m 3 ). Emisja zanieczyszczeń pyłowych mogłaby być niższa nawet o rząd wielkości (mieszcząc się tym samym w normie), gdyby zastosowano bardziej skuteczne urządzenie odpylające (o sprawności ponad 99 %, zamiast ok. 80 %, jak to ma miejsce obecnie) [20]. Stężenia Hg w emitowanych gazach są stosunkowo niskie i nie przekraczają poziomu 0,006 mg/m 3, przy normie 0,05 mg/m 3, obowiązującej m.in. w Niemczech (17.BImSchV). Zwiększenie zawartości odpadów farmaceutycznych i poszpitalnych we wsadzie (>20 % wag.) nie powodowało z reguły istotnego wzrostu stężeń większości emitowanych zanieczyszczeń. Zaobserwowano jedynie niewielki wzrost koncentracji HCl oraz znaczny wzrost koncentracji HF, który w skrajnym przypadku (podczas spalania wyłącznie niektórych rodzajów odpadów farmaceutycznych z domieszką odpadów poszpitalnych) osiągał poziom: w spalinach surowych: 4-50 mg/m 3 (poprzednio, przy zachowaniu ustalonych na wstępie proporcji pomiędzy poszczególnymi składnikami mieszanki wsadowej, nie przekraczał 0,21 mg/m 3 ),
236 w spalinach oczyszczonych: 1,5-3,6 mg/m 3 (poprzednio <0,1 mg/m 3 ), przy normie średniodobowej wynoszącej zwykle 1 mg/m 3, a półgodzinnej - 4 mg/m 3 [19]). Dlatego też termiczna utylizacja odpadów poszpitalnych i farmaceutycznych w piecu obrotowym dla uzyskania bezpiecznego poziomu stężeń niektórych zanieczyszczeń może odbywać się jedynie w małych jednorazowych dawkach lub jako domieszka do spalanych w tym piecu odpadów przemysłowych (maksymalnie 20 % masy wsadu). Otrzymane w wyniku pomiarów średnie koncentracje PCDDs/PCDFs wynosiły odpowiednio: przed płuczką - 8,4 ngteq/m 3, za płuczką - 2,1 ngteq/m 3, a łączną zawartość 2,3,7,8-chloropodstawionych kongenerów PCDDs/PCDFs uzyskano na poziomie: 212,5 i 63,2 ng/m 3 [21]. Zawartość PCDDs/PCDFs w spalinach odprowadzanych do powietrza na poziomie 2,1 ngteq/m 3 jest wprawdzie znacznie wyższa od wartości normatywnej 0,1 ngteq/m 3, obowiązującej w wielu krajach europejskich, ale dla instalacji nie wyposażonej w wysokosprawne urządzenie odpylające i w specjalne urządzenia do redukcji tych zanieczyszczeń, wydaje się to być wynik zupełnie przyzwoity, a co najważniejsze - możliwy do dalszego obniżenia. Osiągnięcie wartości poniżej 0,1 ng/m 3 wymagałoby redukcji tych zanieczyszczeń (z poziomu ok. 7-10 ng/m 3 ) o ok. 99 % [20]. Wielkość emisji zanieczyszczeń określona drogą bezpośrednich pomiarów pozwoliła na ocenę rzeczywistego wpływu procesu spalania omawianej receptury wsadowej na stan zanieczyszczenia powietrza. Otrzymane w wyniku obliczeń rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń najwyższe wartości stężeń 30-minutowych koncentrowały się jednak w pobliżu Spalarni i były od kilkudziesięciu do kilkuset razy niższe od wartości dopuszczalnych, co świadczy o małej uciążliwości omawianego obiektu [15]. Z uwagi na brak wartości dopuszczalnych stężeń dioksyn i furanów w powietrzu, ocena wpływu ich emisji na jakość powietrza jest niemożliwa w oparciu o obowiązujące w Polsce przepisy prawne. Maksymalną wartość stężeń 30-minutowych PCDDs/PCDFs (jako TEQ) uzyskano na poziomie 0,08 pg/m 3. Dla porównania określona drogą pomiarową wielkość stężeń w/w zanieczyszczeń na jednym z głównych skrzyżowań Krakowa wynosiła w marcu 1995 r. ok. 12 pg/m 3, natomiast w Rynku Głównym ok. 1 pg/m 3 [22]. 3.2. Ocena wpływu na środowisko pozostałości po spaleniu Próbki żużli i popiołów do analiz bezpośrednich i testów wymywalności pobierane były po ustabilizowaniu się parametrów procesu spalania. Badaniami objęto pięć próbek pochodzących z trzech dni pomiarowych, w czasie których omawiane odpady spalane były przy zachowaniu ustalonych na wstępie proporcji. Badania wykonane zostały w Instytucie Gospodarki Odpadami w Katowicach [15]. Uśrednione wyniki bezpośredniej analizy pobranych próbek żużli i popiołów na zawartość substancji nieorganicznych przedstawiono w Tablicy 3. Wynika z niej, że w analizowanych stałych produktach spalania nie wykryto w zakresie oznaczalności As, Hg i Cd, a zawartość
237 każdego z pozostałych toksycznych metali ciężkich utrzymuje się na poziomie poniżej 1 % s.m. Tablica 3. Skład chemiczny żużli i popiołów po spaleniu omawianej mieszanki odpadów [% s.m.] Składnik K Ca Ti Cr Mn Fe Ni Cu Zn As Zawartość 0,525 5,706 18,836 0,147 0,107 6,645 0,829 0,018 0,999 n.w. Składnik Sr Zr Pb Hg Cd Ag Sb Ba SiO 5 (różnica) Zawartość 0,026 0,015 0,216 n.w. n.w. 0,0001 0,013 0,599 65,321 W Tablicy 4 zamieszczono natomiast wyniki analiz wyciągów wodnych z omawianych próbek na zawartość związków nieorganicznych i ChZT Cr. W ekstraktach tych stwierdzono wartości ph, przewodności elektrolitycznej, siarczanów oraz ChZT na poziomie przekraczającym najwyższe dopuszczalne stężenia dla I klasy czystości wód powierzchniowych, z czego tylko nadmiernie alkaliczny odczyn ekstraktu (ph = 11,3) przewyższa wartość dopuszczalną dla ścieków, które mogą być wprowadzane do wód i ziemi. Tablica 4. Uśrednione wyniki analiz ekstraktów wodnych pobranych próbek żużli i popiołów Nazwa oznaczenia Jednostka Wynik analizy Wartość dopuszczalna dla I klasy czystości wód powierzchniowych dla ścieków wprowadzanych do wód i ziemi Odczyn ph 11,3 6,5-8,5 6,5-9,0 Przewodność elektrolit. ms/cm 0,84 0,800 - Chlorki mgcl/l 37,3 250 1000 Chrom ogólny mgcr/l 0,02 0,05 0,5 Cynk mgzn/l 0,14 0,2 2,0 Kadm gcd/l 0,7 5 100 Miedź mgcu/l 0,01 0,05 0,5 Ołów gpb/l 3 50 500 Siarczany mgso 2-4 /l 183 150 500 Żelazo ogólne mgfe/l 0,13 1,0 10 ChZT mgo 2 /l 79 25 150 W ekstraktach wodnych pobranych próbek stwierdzono ponadto obecność następujących substancji i grup związków organicznych: aldehydy alifatyczne nasycone, alkohole alifatyczne i cykliczne, pochodne pirydyny, metylowo-etylowe pochodne fenolu oraz ftalany, a sporadycznie pochodne naftalenu i azulenu oraz kwasy nasycone: tetra-, penta-
238 i oktadecylowy. Stężenia tych związków dochodziły do 0,1 mg/l, co nie może być akceptowalne dla I klasy czystości wód. Na podstawie przeprowadzonych analiz żużle i popioły ze spalania w piecu obrotowym odpadów poszpitalnych i farmaceutycznych jako domieszka do zaolejonego czyściwa, trocin i rękawic, zakwalifikowano do II klasy szkodliwości zgodnie z Tymczasowymi wytycznymi w sprawie klasyfikacji odpadów byłego MAGTiOŚ (1980) oraz do II grupy odpadów (poz. 86) wg [2]. Powinny być zatem składowane na specjalnie zabezpieczonym składowisku odpadów niebezpiecznych. W przypadku Spalarni Lobbe do tego celu wykorzystywane jest składowisko odpadów szkodliwych ZK Przyjaźń, odpowiednio uszczelnione i wyposażone w system drenażowy, z którego odcieki oczyszczane są w zakładowej oczyszczalni ścieków. 4. Podsumowanie Termiczna utylizacja odpadów poszpitalnych i farmaceutycznych w piecu obrotowym do spalania odpadów przemysłowych jest rozwiązaniem w miarę bezpiecznym dla środowiska, pod warunkiem, że będą one stanowiły do 20 % masy wsadu, piec wyposażony jest w komorę dopalania spalin, a zastosowana instalacja do oczyszczania gazów odlotowych zapewnia redukcję zanieczyszczeń pyłowych ze skutecznością > 99 %, zaś kwaśnych zanieczyszczeń gazowych ze skutecznością > 70-80 %. Piec obrotowy nie postrzegany jest tutaj jako konkurencja do innych bardziej popularnych i pod niektórymi względami lepszych metod termicznej utylizacji (np. pieców do pirolizy), ale jako alternatywa w sytuacjach awaryjnych, gdy z różnych przyczyn zawiedzie dotychczasowy odbiorca odpadów, co w warunkach krajowych jest zjawiskiem nierzadkim, a w odniesieniu do np. odpadów poszpitalnych niezwykle groźnym. W przeprowadzonych badaniach omawiane odpady spalane były głównie jako domieszka do zaolejonego czyściwa, trocin i zużytych rękawic. Powstały żużel i popiół, stanowiący maksymalnie 10 % obj. i 30 % wag. spalanych odpadów, kwalifikuje się do II klasy szkodliwości i II grupy odpadów wg [2], a więc jest mniej uciążliwy niż same odpady poszpitalne i farmaceutyczne. Pomimo tego musi on być deponowany na odpowiednio zabezpieczonym składowisku odpadów niebezpiecznych. Podstawowy wsad do pieca mogą stanowić również inne odpady przemysłowe, jak np. odpady lakiernicze, smarowe czy smołowe, których spalanie prowadzi do powstawania spalin i stałych produktów spalania o toksyczności zbliżonej do omawianej mieszanki wsadowej [18, 23]. 5. Literatura 1. Rozporządzenie MOŚZNiL z dnia 3.08.1993 r. w sprawie ustalenia listy odpadów niebezpiecznych. Dz.U. 1993, nr 76, poz. 362.
239 2. Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 17.12.1996 r., zmieniające rozporządzenie w sprawie opłat za gospodarcze korzystanie ze środowiska i wprowadzanie w nim zmian. Dz.U. 1996, nr 154, poz. 747. 3. Wandrasz J.W., Kaczmarzyk G.: System pozyskiwania i degradacji odpadów poszpitalnych. Ekologia i Technika 1994, nr 4. 4. Przeniosło A.: Unieszkodliwianie odpadów szpitalnych. Eko-Problemy 1995, nr 2. 5. Kasprzak D., Mastalski J.: Gospodarka przeterminowanymi lekami. Instytut Gospodarki Odpadami w Katowicach. Katowice 1995. 6. Mastalski J., Kasprzak D.: System gospodarki przeterminowanymi lekami. Materiały konferencyjne Utylizacja odpadów medycznych. Wyd. ABRYS. Poznań, marzec 1996. 7. Lee C.C., Huffman G.L., Nalesnik R.P.: Medical Waste Management - The State of the Art. Environ. Sci. Tech. 1991, Vol. 25, No. 3. 8. U.S. Congress, Office of Technology Assesment: Finding the Rx for Managing Medical Wastes. U.S. Government Printing Office. Washington, DC, Sept. 1990. 9. Brunner C.R., Brown C.H.: Hospital Waste Dispozal by Incineration. JAPCA 1988, Vol. 38, No. 10. 10. Medical Waste Committee (WT-3): Medical Waste Disposal. J. Air & Waste Manage. Assoc. 1994, Vol. 44, No. 10. 11. Ambroziewicz K.: Przegląd międzynarodowych metod utylizacji odpadów szpitalnych. Materiały konferencyjne Utylizacja odpadów szpitalnych część II. Wyd. ABRYS. Poznań, marzec 1995. 12. Martin E.J., Johnson J.H. et al.: Hazardous Waste Management Engineering. Van Nostrand Reinhold Company. New York 1987. 13. Cundy V.A. et. al.: Rotary Kiln Injection I. An Indepth Study - Liquid Injection. JAPCA 1989, Vol. 39, No. 1. 14. Mazur M., Oleniacz R., Januszek R.: Spalarnia odpadów Lobbe w Dąbrowie Górniczej. Aura 1997, nr 4. 15. Mazur M., Mieczkowska E., Oleniacz R., Bogacki M.: Ocena rzeczywistego oddziaływania na środowisko spalarni odpadów w Dąbrowie Górniczej dla uzyskania wymaganej przepisami decyzji Wydziału Ekologii UW w Katowicach. Katowice 1995. Praca nie publikowana. 16. Skalmowski K.: Gospodarka odpadami w szpitalach. Eko-Problemy 1994, nr 3. 17. Wandrasz J.W., Janusz M.: Badania eksploatacyjne instalacji spalania odpadów poszpitalnych. Materiały z III Międzynarodowej konferencji Termiczna utylizacja odpadów. Mity a rzeczywistość. Arka Konsorcjum s.c. Poznań 1994. 18. Oleniacz R.: Termiczna utylizacja odpadów a emisja zanieczyszczeń. Część I. Piec obrotowy i półkowy. Kraków 1996. Praca niepublikowana. 19. RV 89 (Holandia), 17. BImSchV 90 (Niemcy), LRV 92 (Szwajcaria), LGR-K (Austria) itp. 20. Oleniacz R., Mazur M., Bogacki M.: Emisja zanieczyszczeń ze spalania odpadów farmaceutycznych i poszpitalnych w piecu obrotowym. Ekologia i Technika 1996, nr 5/6.
240 21. Grochowalski A. i in.: Sprawozdanie z przeprowadzonych analiz chemicznych na zawartość polichlorowanych dibenzodioksyn i dibenzofuranów w gazach spalinowych ze spalania odpadów szpitalnych i przemysłowych w spalarni LOBBE w Dąbrowie Górniczej. Kraków 1995. Praca nie publikowana. 22. Grochowalski A., Chrz¹szcz R., Wybraniec S.: Determination of PCDFs/PCDDs in ambient air from Cracow city, Poland. 15-th International Symposium on Chlorinated Dioxins, PCBs and Related Compounds DIOXIN 95. Edmonton, Canada. Organochlorine Compounds 1995, Vol. 21. 23. Oleniacz R., Mazur M., Bogacki M.: Emisja zanieczyszczeń ze spalania odpadów przemysłowych w piecu obrotowym. Ekologia i Technika 1996, nr 5/6.