Ocena gminy Paczków w aspekcie emisji pyłu z niskich źródeł i moŝliwe działania naprawcze mgr inŝ. Marian Cenowski Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych, Katowice Katowice, 22 marzec 2012
Lokalizacja gminy Paczków Paczków gmina miejsko wiejska woj. opolskie, powiat nyski 13500 mieszkańców 4000 mieszkań 300 000 m 2 powierzchni mieszkalnej obszar gminy 80 km 2
Charakterystyka gminy Paczków gmina miejsko wiejska 13 sołectw, stolica miasto Paczków, gmina o charakterze rolniczym > 80% uŝytki rolne kilka niewielkich zakładów produkcyjnych (FAMAD maszyny, JOPEK - ceramika budowlana, JARPAK - opakowania tekturowe, CORPO - odzieŝ), emisje przemysłowe nie są aktualnie wykazywane brak systemu monitorowania jakości powietrza najbliŝsze punkty pomiarowe w Nysie duŝy udział starych budynków (60% < 1940 r, 98% < 1990 r) ponad 40 budynków posiada status zabytku (głównie rejon rynku)
Charakterystyka gminy Paczków gmina w ponad 90% zgazyfikowana ok. 800 budynków podłączonych do sieci gazowej,6 % powierzchni mieszkań posiada indywidualne ogrzewanie gazowe 600 mieszkań w Paczkowie (na 2600) ma ogrzewanie zbiorcze (głównie gazowe) brak centralnego systemu ciepłowniczego lokalne kotłownie gazowe - ul. Sobieskiego, Zawadzkiego, Kopernika,Polna budynki mieszkalne zarządzane przez gminę (ok.45%) nie są ocieplone w latach 2005 2010 dofinansowano modernizację ok. 70 źródeł ciepła dopłaty (maks.1500 zł) dotyczyły ogrzewania gazowego i elektrycznego
Ocena zanieczyszczenia powietrza pyłem w gminie Paczków Wyniki pomiarów stęŝeń pyłu PM10 w sieci pomiarowej WIOŚ 2010 rok [µg/m 3 ] Kędzierzyn - Koźle Opole Zdzieszowice Stacja Średnia dla roku (norma Da = 40 µg/m3 44 37 42 Średnia w okresie grzewczym 55 51 61 Wyniki pomiarów stęŝeń pyłu prowadzonych w ramach projektu [µg/m 3 ] Data pomiaru PM2.5 [ug/m3] PM10 [ug/m3] 8.12. 2011 20 24 9.12.2011 11 17 10.12.2011 31 38 11.12.2011 39 49 badania pyłu na zawartość metali, WWA, LZO, dioksyn i furanów, PCB oraz węgla
Charakterystyka gminy Paczków
Charakterystyka źródeł ciepła w gminie Paczków Urządzenia grzewcze na paliwa gazowe 6% Kotłownie ole jowe 1% Elektryczne urządzenia grze wcze 5% Ogrzewanie zbiorcze* 6% Piece węglowe (kaflowe, Ŝeliwne, kuche nne itp.) 28% Kotłownie na paliwo s tałe 54% dane GUS *kotłownie lokalne gazowe i węglowe Ro dzaj źró dła c ie pła mias to wieś kotłownie na paliwa s tałe 600 940 pie ce wę glowe 990 410 urządze nia grze wcze gazowe 190 10 ogrze wanie ole jowe 20 10 ogrze wanie e le ktryczne 220 10 ogrze wanie zbiorcze 610 30
Inwentaryzacja emisji pyłu zapotrzebowanie ciepła zuŝycie paliw emisja pyłu - budynki o małych stratach ciepła 1,1 W/m 2 K - budynki o przeciętnych stratach ciepła 1,6 W/m 2 K - budynki o duŝych stratach ciepła 2,5 W/m 2 K Rodzaj źródła ciepła Wskaźnik emisji PM10 [g/gj] Wskaźnik emisji PM2.5 [g/gj] Typy źródeł ciepła Piece węglowe (kaflowe, Ŝeliwne, kuchenne itp.) Kotły węglowe komorowe starego typu Kotły węglowe komorowe nowego typu Kotły węglowe z automatycznym sterowaniem (retortowe) Źródła ciepła na paliwa gazowe (gaz ziemny, LPG) Źródła ciepła na paliwa ciekłe (olej, nafta) Źródła ciepła na biomasę Średnia sprawność η %] 50 55 75 82 92 87 72 Piece węglowe (kaflowe, Ŝeliwne, kuchenne itp.) Kotły węglowe komorowe starego typu* Kotły węglowe komorowe nowego typu Kotły węglowe z automatycznym sterowaniem Źródła ciepła na paliwa gazowe Źródła ciepła na paliwa ciekłe (oleje opałowe, nafta) Źródła ciepła na biomasę 450 460 130 70 0.5 3 109 438 448 121 61 0.5 2.7 103!!...
NaraŜenie na emisję pyłu w gminie Paczków Rok 2006 Emisja PM10 [Mg/rok] 147,3 Emisja PM2.5 [Mg/rok] 143,0 2007 142,4 138,2 Określono stopień naraŝenia na pył na obszarach zabudowy mieszkaniowej w poszczególnych gminach biorąc pod uwagę następujące parametry: 1) Wx - wielkość emisji PM10 na mieszkańca [kg/m] 2) Wy - wielkość emisji PM10 na m 2 obszaru zabudowanego [g/m2] 3) Wn = Wx/Wxśr +Wy/Wyśr
Wyniki obliczeń emisji i ranking gmin Nazwa g miny Po wiat Wo jewó dztwo Po w.zabudo wy [m2] Emis ja PM10 [g /m2 zab] Emis ja PM10 [kg /mies zk] Ws kaźnik s kumulo wany Wn Kamienna Góra (g m. mie jspo w. kamienno g ó rs k woj. do lnoś ląs kie 3223616 45,68 0,70 6,58 No wa Ruda (g m. miejs ka)po w. kło dzki woj. do lnoś ląs kie 4904255 37,00 0,75 5,61 Wałbrz yc h po w. wałbrz ys ki wo j. do lno ś ląs kie 26532906 29,91 0,64 4,59 Bo g us zów-go rce po w. wałbrzys ki woj. do lnoś ląs kie 7806064 20,95 0,99 4,04 Ko wary po w. jelenio g ó rs ki woj. do lnoś ląs kie 5078608 18,74 0,82 3,50 Kło dzko (g m. miejs ka) po w. kło dzki woj. do lnoś ląs kie 5641466 20,97 0,42 3,18 Lubawka po w. kamie nno g ó rs k wo j. do lno ś ląs kie 10103124 12,53 1,09 3,17 No wa Ruda (g m. wiejs ka) po w. kło dzki woj. do lnoś ląs kie 10136922 12,50 1,05 3,10 Miero s zów po w. wałbrzys ki woj. do lnoś ląs kie 6818561 11,74 1,08 3,06 Wo jcies zów po w. zło to ryjs ki woj. do lnoś ląs kie 2679004 13,57 0,94 3,06 Szczawno -Zdró j po w. wałbrzys ki woj. do lnoś ląs kie 2281575 16,56 0,67 3,02 Zło ty S to k po w. ząbko wicki woj. do lnoś ląs kie 3740222 12,51 0,98 3,00 Pac z kó w po w. nys ki wo j. o po ls kie 9006027 13,36 0,88 2,95 Ps zów po w. wo dzis ławs ki woj. ś ląs kie 6631091 14,97 0,70 2,88 Je dlina-zdró j po w. wałbrz ys ki wo j. do lno ś ląs kie 3325321 12,93 0,86 2,86 Bardo po w. z ąbko wic ki wo j. do lno ś ląs kie 3961885 12,44 0,89 2,86 Świebodzice po w. ś widnicki woj. do lnoś ląs kie 6845694 17,02 0,51 2,83 Jawo r po w. jawo rs ki wo j. do lno ś ląs kie 4268044 19,04 0,34 2,81 Lubo mia po w. wo dz is ławs ki wo j. ś ląs kie 5841905 12,07 0,88 2,80 Kamieniec Ząbkowicki po w. ząbko wicki woj. do lnoś ląs kie 7782713 10,82 0,97 2,77 Świdnica (g m. miejs ka) po w. ś widnicki woj. do lnoś ląs kie 8500585 19,32 0,27 2,75 Głus z yc a po w. wałbrz ys ki wo j. do lno ś ląs kie 6185512 12,35 0,83 2,74 Zawidó w po w. zgorzelecki woj. do lnoś ląs kie 1584419 15,62 0,56 2,74 Zło toryja (g m. miejs ka) po w. zło to ryjs ki woj. do lnoś ląs kie 3359238 17,80 0,36 2,70 Bo les ławiec (g m. miejs ka po w. bo les ławiecki woj. do lnoś ląs kie 8305786 17,73 0,36 2,70 Głuc ho łaz y po w. nys ki wo j. o po ls kie 19931063 11,25 0,87 2,68 Rydułto wy po w. wo dz is ławs ki wo j. ś ląs kie 10462610 13,83 0,66 2,67 Bielawa po w. dzierŝonio ws ki woj. do lnoś ląs kie 5748821 17,78 0,33 2,65 Bo lkó w po w. jawo rs ki wo j. do lno ś ląs kie 9424890 10,49 0,90 2,63 Jelenia Gó ra Jelenia Gó ra woj. do lnoś ląs kie 23498959 16,07 0,44 2,62 Ujs o ły po w. Ŝ ywie c ki wo j. ś ląs kie 13603264 4,67 1,35 2,61 Walc e po w. krapko wic ki wo j. o po ls kie 4364297 11,00 0,82 2,58
Program naprawczy etap wstępny spotkanie w Urzędzie Miasta wizja lokalna gminy, ocena wizualna zabudowy mieszkaniowej (wykonane ocieplenia ścian i wymiana okien) analiza opracowań dotyczących stanu środowiska i gospodarki cieplnej zakup map elektronicznych zawierających warstwy informacyjne o budynkach (wiek, przeznaczenie, liczba kondygnacji, adres, liczba mieszkańców) naniesienie na mapy informacji o typach ogrzewania i stratach ciepła (w odniesieniu do indywidualnych budynków) wybór punktów receptorowych do obliczeń stęŝeń
Program naprawczy przygotowanie danych do modelowania
Program naprawczy przygotowanie danych do modelowania Rekalkulacja emisji pyłu PM10 i PM2.5 i modelowanie stęŝeń punktach receptorowych
Program naprawczy - analiza wyników modelowania i wybór obszarów wymagających działań Obliczenia stęŝeń 1 - godzinnych model CALPUFF sezony grzewcze 2006 i 2007 Analiza stęŝeń 1 godzinnych Ocena kierunków napływu dla stęŝeń > 25 ug/m 3 Obliczenie stęŝeń dobowych Analiza stęŝeń dobowych - wyznaczenie stęŝenia maksymalnego oraz 36 wartości stęŝenia PM10 w kaŝdym z 21 punktów receptorowych Porównanie 36-go stęŝenia dobowego z wartością graniczną 25 ug/m3 Określenie niezbędnego stopnia redukcji emisji pyłu PM10!!...
Analiza wyników modelowania stęŝeń pyłu i wybór obszarów wymagających działań naprawczych Liczba godzin ze stęŝeniem > 25 ug/m 3 Maks. stęŝ. 24 h 36- te najwyŝsze stęŝenie 24 h Nr Lokalizacja receptora 2006 r. 2007 r. 2006 r. 2007 r. 2006 r. 2007 r. 8007 Paczków 1378 977 125 71 33 26 8008 Paczków 1174 975 263 77 30 27 8009 Paczków 1330 1084 145 212 43 33 8010 Kamienica 108 193 33 17 7 6 8011 Stary Paczków 103 81 24 39 5 6 2878 Dziewiętlice 123 93 21 21,6 7,4 6 2912 Ujeździec 76 34 21,9 28,2 5,9 4,6 2921 Trzeboszowice 70 30 28,7 17,6 5,8 5,5 2930 Gościce 53 50 37,3 25,5 4,2 4,8 2946 Wilamowa 28 27 13,4 21,7 5,1 4,9 2950 Ścibórz 117 117 62 31,7 12,3 12,8 2957 Unikowice 117 117 45 55,8 7,4 7,6 2965 Frydrychów 7 10 9,9 12,3 2,9 3,3 2993 stary Paczków 117 117 75,2 45,7 12,7 13,9 3017 Paczków 117 117 54,5 84,6 6,8 8,7 5759 Dziewiętlice 53 19 17,3 11,1 3,7 3 5807 Trzeboszowice 5 6 29,7 8,1 1,6 1,8 5818 Lisie Kąty 50 22 17,6 15,5 3,3 2,9 5824 Trzeboszowice 20 30 62,2 24,2 3,1 3,3 5907 Kozielno 117 112 75,9 28,7 7,8 5,8 5922 Paczków 117 117 94,3 41,8 8,5 7,9
Analiza wyników modelowania i wybór obszarów wymagających działań naprawczych Działania naprawcze powinny dać następujące efekty wyrażone redukcją emisji pyłu PM10: receptor A (8007) - 24 % receptor B (8008) - 17 % receptor C (8009) - 42 % Średnio wymagana redukcja emisji PM10 wynosi 28% 2 moŝliwe warianty działań naprawczych: 1 redukujemy emisje pyłu w otoczeniu poszczególnych punktów receptorowych róŝnicując działania w zaleŝności od wymaganego stopnia redukcji pyłu 2 redukujemy emisje pyłu na całym obszarze miasta o 28%
Analiza wyników modelowania i wybór obszarów wymagających działań naprawczych W NW N 500 400 300 200 100 0 NE E W NW N 1000 800 600 400 200 0 NE E SW SE SW SE S B S A C N 800 NW 600 400 NE 200 W 0 E SW SE S
Paczków charakterystyka obszaru objętego działaniami naprawczymi miasto Paczków oszacowana emisja PM10 100,4 t/r Urządzenia grzewcze na paliwa gazowe 10% Kotłownie węglowe nowego typu 10% Ogrzewanie elektryczne 9% Tradycyjne kotłownie węglowe 37% P iece węglowe (kaflowe, Ŝeliwne, kuchenne itp.) 34% Rodzaj ogrzewania mieszkania: Powierzchnia ogrzewana [m 2 ] Piece węglowe (kaflowe, Ŝeliwne, kuchenne itp.) 66081 Tradycyjne kotłownie węglowe 72944 Kotłownie węglowe nowego typu 19683 Urządzenia grzewcze na paliwa gazowe 20422 Ogrzewanie elektryczne 17079 Razem 196209 Straty ciepła Powierzchnia mies zkań m2 DuŜe 102703 Ś rednie 38828 Małe 54679 Małe 28% Średnie 20% DuŜe 52%
MoŜliwe działania ograniczające emisję pyłu Termomodernizacja budynków mieszkalnych (ocieplenie ścian, wymiana okien) Uciepłownienie (podłączenie do sieci ciepłowniczej miejskiej) Modernizacja źródła ciepła bez zmiany paliwa Zamiana kotła węglowego na kocioł gazowy lub olejowy Zastosowanie ogrzewania elektrycznego w miejsce pieca węglowego Kombinacja wyŝej wymienionych działań Na wybór metody mają wpływ: dostępność mediów grzewczych: ciepła sieciowego, gazu, energii elektrycznej koszty inwestycyjne i eksploatacyjne charakter zabudowy (zabytkowy charakter budynku ogranicza moŝliwość termomodernizacji) działania administracyjne (pomoc organizacyjna i finansowa gminy)
Paczków ocena efektów działań naprawczych Rodzaj działania Ko s zt inwes tyc yj ny jedno s tko wy [zł/mies zk] Ko s zt inwes tycy jny jednos tko wy [zł/m2] (ś r. 76 m2/mies z k.) Po wierzc hnia maks yma lna [m2] Emis ja jedno s tk o wa PM10 przed [kg / m2] Emis ja jedno s tk o wa PM10 po [kg /m2] Efekt eko lo g. [kg/m2] Efekt/ko s zt inw. [kg /1000z ł] Udział mies zkań o bjętych dz iałanie m [%] Po wie rzch nia o bjęta działaniem [m2] Całk. efekt ekolog [kg /r] Całk. efekt ekolog [%] Całko wit y ko s zt inwes tyc yjny [tys.zł] pełne ocieplenie mies zkania o duŝych s tratach ciepła 20000 263 102703 0,5898 0,2595 0,33 1,26 20 20541 6785 6,76% 5402 częś ciowe ocieplenie mies zkania o duŝych s tratach ciepła 10000 132 102703 0,5898 0,3775 0,21 1,61 20 20541 4361 4,34% 2711 częś ciowe ocieplenie mies zkania o ś rednich s tratach ciepła 10000 132 38828 0,3775 0,2595 0,12 0,89 20 7766 916 0,91% 1025 podłączenie mies zkania ogrzewanego piecem do nitki ciepłowniczej 10000 132 66081 0,7087 0,0000 0,71 5,37 0 0 0 0,00% 0 podłączenie mies zkania ogrzewanego z ind. kotłowni węglowej s tarego typu do nitki ciepłowniczej 10000 132 72944 0,6586 0,0000 0,66 4,99 0 0 0 0,00% 0 wypos aŝenie mies zkania ogrzewanego piecami węglowymi w ogrzewanie elektryczne 6000 79 66081 0,7087 0,0000 0,71 8,97 3 1982 1405 1,40% 157 wypos aŝenie mies zkania ogrzewanego z ind. kotłowni węglowej s tarego typu w kocioł nowego typu (automatyczny) 12000 158 72944 0,6586 0,0672 0,59 3,74 10 7294 4314 4,30% 1153 wypos aŝenie mies zkania ogrzewanego z ind. kotłowni węglowej s tarego typu w kocioł nowego typu (komorowy) 8000 105 72944 0,6586 0,1365 0,52 4,97 20 14589 7616 7,58% 1532 wypos aŝenie mies zkania ogrzewanego z ind. kotłowni węglowej s tarego typu w kocioł gazowy 15000 197 72944 0,6586 0,0004 0,66 3,34 5 3647 2400 2,39% 718 wypos aŝenie mies zkania ogrzewanego z ind. kotłowni węglowej s tarego typu w kocioł olejowy 18000 237 72944 0,6586 0,0026 0,66 2,77 0 0 0 0,00% 0 Raze m 76360 27797 28% 12698 Koszt inwe stycyjny zre dukowania e misji PM10 o 1kg/r [zł] 457
Paczków proponowane warianty działań naprawczych (efekt - redukcja emisji PM10 o 28%) Wariant 1 wyłącznie termomodernizacja - pełne ocieplenie 50% mieszkań o duŝych stratach ciepła, częściowe ocieplenie 40% mieszkań o duŝych stratach ciepła, docieplenie 45% mieszkań o średnich stratach ciepła (koszt inwestycyjny ok. 21 mln PLN) Wariant 2 wyłącznie działanie na źródłach - wymiana kotłów węglowych starego typu- 30% na nowe kotły automatyczne i 20% na nowe kotły komorowe, 6% na kotły gazowe, objęcie 10% mieszkań ogrzewanych piecami węglowymi ogrzewaniem elektrycznym (koszt inwestycyjny ok. 6,4 mln PLN) Wariant 3 wyłącznie działanie na źródłach z preferencją dla kotłów automatycznych - wymiana 50% kotłów węglowych starego typu na nowe kotły automatyczne oraz 3% na gazowe, objęcie 10% mieszkań ogrzewanych piecami węglowymi ogrzewaniem elektrycznym, (koszt inwestycyjny ok.6,7 mln PLN) Wariant 4 termomodernizacja oraz działanie na źródłach - pełne ocieplenie 20% mieszkań o duŝych stratach ciepła, częściowe ocieplenie 20% mieszkań o duŝych stratach ciepła, docieplenie 20% mieszkań o średnich stratach ciepła, objęcie 3% mieszkań ogrzewanych piecami węglowymi ogrzewaniem elektrycznym oraz wymiana kotłów węglowych starego typu - 10% na nowe kotły automatyczne, 20% na nowe kotły komorowe, 5% na kotły gazowe (koszt inwestycyjny ok. 12,7 mln PLN) Wariant 5 działanie na źródłach oraz termomodernizacja - wymiana 50% kotłów węglowych starego typu na nowe kotły automatyczne oraz pełne ocieplenie 20% mieszkań o duŝych stratach ciepła (koszt inwestycyjny ok.11,2 mln PLN)
Kontakt Dziękuję za uwagę e-mail: cenowski@ietu.katowice.pl Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych www.ietu.katowice.pl