Ekologiczne aspekty termicznego przekształcania odpadów medycznych

Archives of Waste Management and Environmental Protection Archiwum Gospodarki Odpadami http://ago.helion.pl ISSN 1733-4381, Vol. 7 (2008), p-29-42 Ekologiczne aspekty termicznego przekształcania odpadów medycznych Pikoń K., Dowlaszewicz A. Katedra Technologii i Urządzeń Zagospodarowania Odpadów, Politechnika Śląska, ul. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice tel. (+48 32 237 11 23), fax (+48 32) 237 12 13, e-mail krzysztof.pikon@polsl.pl Streszczenie Unieszkodliwianie odpadów medycznych, ze względu na specyfikę składu oraz niejednorodność materiału może stanowić poważne zagrożenie dla środowiska. Najpowszechniej stosowaną metodą utylizacji odpadów niebezpiecznych jest ich spalanie. W artykule zaprezentowano studium przypadku instalację do spalania odpadów medycznych pracująca w Zakładzie Utylizacji Odpadów Szpitalnych i Komunalnych w Katowicach. Zidentyfikowane zostały wszystkie strumienie substancji, które mogą stanowić zagrożenie dla środowiska oraz przedstawiono wskaźniki uciążliwości ekologicznej i wyliczono wskaźniki uciążliwości ekologicznej dla analizowanej instalacji. Abstract Environmental aspects of thermal treatment of medical waste Medical waste utilization could cause serious environmental impact mainly because of its compositions and inhomogeneous structure. The most widespread method of special waste utilization is incineration. In the article case study of waste incineration installation working in Medical Waste Utilization Plant in Katowice has been described. Eco-energetic balance has been made. Under consideration has been taken all available data about compounds causing environmental impact. Environmental impact indicators for installation under analyze has been quoted. 1. Wprowadzenie W dzisiejszych czasach pod pojęciem gospodarka odpadami rozumiemy zarówno wszystkie działania zmierzające do zahamowania procesu powstania odpadów, unieszkodliwienia ich jak to tylko możliwie nieuciążliwego, wielokrotnego czy ponownego użycia

30 Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 7(2008) lub prowadzące do końcowej utylizacji różnych typów odpadów, oczywiście biorąc pod uwagę ekonomiczne oraz ekologiczne kryteria. [1] Unieszkodliwienie odpadów niebezpiecznych w tym medycznych stanowi problem, który najczęściej jest rozwiązywane poprzez ich unieszkodliwianie metodami termicznymi. [2]. Zakładu Utylizacji Odpadów Szpitalnych i Komunalnych położony jest w północno - wschodniej części Katowic przy ulicy Hutniczej. Powierzchnia zakładu wynosi 5820m 2, znajdują się na niej hala utylizacji z instalacja Purotherm Pyrolise typ PL 18-600/93 K wraz z zapleczem energetyczno-usługowym, wiata oraz chłodzonym magazynem do przechowywania odpadów. Zakład Utylizacji Odpadów Szpitalnych i Komunalnych w Katowicach zajmuje się termicznym unieszkodliwianiem odpadów medycznych. Służy do tego instalacja PU- ROTHERM PYROLISE składająca się z : urządzenia załadowczego komory pirolitycznej komory dopalania, w której następuje dopalanie wcześniej powstałych gazów komina awaryjnego systemu odbioru ciepła, składającego się z dwóch kotłów odzysknicowych trójstopniowego systemu oczyszczania gazów odlotowych (układ mokrego oczyszczania spalin) - następuje tam pochłanianie zanieczyszczeń komina gazów oczyszczonych Instalacja pracuje całkowicie automatycznie poza załadunkiem oraz odpopieleniem, aż do samoczynnego wygaśnięcia. Cały proces kontrolowany jest komputerowo. W trakcie pracy instalacji w sposób ciągły mierzone są następujące parametry technologiczne: temperatura ph tlen pomiar zanieczyszczeń wprowadzanych do powietrza o o ciągły pyłu ogółem, substancji organicznych w postaci gazów oraz par wyrażanych jako całkowity węgiel organiczny, HCL, HF, SO 2, CO, NO 2 okresowy metali ciężkich, dioksyn, furanów Zakład prowadzi modernizacje systemu oczyszczania spalin mającą na celu zwiększenie redukcji pyłu, metali ciężkich, dioksyn, furanow, tak aby było możliwe dotrzymanie norm

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 7(2008) 31 emisyjnych, gdyż aktualnie są trudności z ich dotrzymywaniem w stosunku do metali ciężkich i rtęci. 2. Charakterystyka instalacji Do termicznego unieszkodliwiania odpadów służy instalacja PUROTHERM PYROLISE wykorzystuje ona metodę pirolizy. 1 pojemnik z odpadami 9 komin 2 prasa załadowcza 10 komin awaryjny 3 komora pirolityczna 11 odżużlacz 4 komora dopalania 12 pojemnik z żużlem 5 wymiennik ciepła (kocioł wodny) 13 postument 6 płuczka Venturiego 14 wentylator 7 wentylator mokry 15 palnik gazowy 8 kolumna absorpcyjna Rys. 2.1. Schemat linii termicznej utylizacji odpadów szpitalnych w Katowicach Odpady medyczne i weterynaryjne, przeznaczone do termicznego unieszkodliwiania gromadzone są w miejscu ich powstawania w szczelnych workach polietylenowych lub też w jednorazowych pojemnikach, które ulegają termicznemu unieszkodliwianiu. Worki i pojemniki umieszcza się w oznakowanych i szczelnych ocynkowanych kontenerach na kolkach o pojemności 1,1m3.

32 Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 7(2008) Zakład utylizuje odpady niebezpieczne, dlatego nie dopuszcza się do ich sortowania oraz otwierania uprzednio zamkniętych kontenerów po załadunku. Odpady po przywiezieniu kierowane są do utylizacji lub tez zamknięte kontenery kierowane są do magazynu w którym panuje temperatura <10 0 C. Odpady w kontenerze, po zważeniu rozładowywane są urządzeniem podnośnikowo wywrotkowym bezpośrednio do komory pras załadowczej o pojemności 2m 2. Tłok sprasowując odpady usuwa z nich powietrze, następnie dwustopniowy ruch powrotny tłoka zabezpiecza komorę pirolizy przed przedostawaniem się do niej powietrza oraz wydostawaniem się z niej gazów procesowych. Po załadowaniu zamyka się hermetycznie szyber oddzielający komorę załadowczą od komory pirolizy, zabezpieczając ją przed dopływem powietrza. W komorze pirolizy (na rysunku 2.1., punkt 3) o pojemności 18m 2 następuje odgazowanie, a następnie zgazowanie odpadów. Zapłonu odpadów dokonuje się palnikiem gazowym, a proces prowadzony jest przy niedomiarze powietrza λ<1.w komorze pirolizy od momentu załadowania następuje wzrost temperatury od 300 do 800 0 C, a maksymalnie może osiągnąć 1000 0 C. Po kilkunastu minutach od załadunku, proces odgazowania odpadów staje się szczątkowy i przechodzi w proces zgazowania części stałej. Na dole komory pirolitycznej panuje temperatura około 500 0 C. Przepalony żużel jest usuwany przenośnikiem zgrzebłowym poprzez syfon wodny do kontenera (na rysunku 2.1., punkt 3). Powstające gazy pirolityczne przechodzą do komory dopalania (na rysunku 2.1., punkt 4) z zabudowanym palnikiem zapłonowo podtrzymującym i dwoma systemami dopływu powietrza wtórnego. W komorze następuje spalanie gazu pirolitycznego i dopalenie jego produktów do możliwie najprostszych związków. Temperatura w komorze dopalania waha się w granicach 1120 1500 0 C. Dopalanie odbywa się przy min. 6% O 2.Czas przebywania gazów w komorze dopalania wynosi minimum 2 sekundy. Podstawowe dane techniczne instalacji zostały przedstawione w tabeli 2.1. Tab. 2.1 Dane techniczne ZTP odpadów szpitalnych [3]. Typ PL 18-600/93 Moc cieplna Znamionowa zdolność przerobowa (dla odpadów podlegających procesowi pirolizy) Materiały do spalenia według listy ograniczeń obsługowych Urządzenie podnośnikowo wywrotkowe do kontenerów 2400kW 600 kg/h przy wartości opalowej 14,4 MJ/kg Niesortowalne odpady szpitalne 1100 l Objętość komory pras załadowczej 2 m 3 Objętość komory pirolizy 18 m 3

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 7(2008) 33 Moc grzejna Temperatura w komorze pirolizy Temperatura w komorze dopalania Temperatura gazów spalinowych oczyszczonych Czas trwania dopalania 0-1720 kw 290-800 (1100) 0 C 1120 1500 0 C 50-70 0 C Około 2 sekund Ilość gazów spalinowych oczyszczonych Do 5200 Nm 3 /h Ilość gazów spalinowych oczyszczonych w temperaturze pracy Do 7000 m 3 /h (55 0 C) Zawartość O 2 w gazach spalinowych 6-15% 2.1. Odzysk energii Po dopaleniu gazy kierowane są na wymiennik ciepłą (na rysunku 2.1., punkt 5), a w przypadku awarii do komina awaryjnego (na rysunku 2.1., punkt 10). Ciepło gazów spalinowych odzyskiwane jest w dwu wymiennikach ciepła typu kotły wodne o maksymalnej mocy 2x880 kw = 1760 kw. Kotły pracują równolegle z możliwością ich odłączenia i czyszczenia. Dla zabezpieczenia właściwej pracy linii utylizacji niezbędny jest prawidłowy odbiór ciepła w wymiarze min. 1630 kw, gwarantujący temperaturę za kotłami w granicach 260 0 C. Wzrost temperatury za wymiennikiem jest wynikiem osadzania się pyłów na płomieniach kotłów odzysknicowych, pyły te są okresowo w ilości około 50 kg/tydzień usuwane mechanicznie i ponownie wprowadzane do procesu. 2.2. Instalacja oczyszczania gazu Po schłodzeniu gazy spalinowe o temperaturze około 260 0 C przechodzą do trójstopniowego systemu oczyszczania spalin, składającego się z : płuczki Venturi ego (na rysunku 2.1., punkt 6) wentylatora mokrego (na rysunku 2.1., punkt 7) kolumny absorpcyjnej (na rysunku 2.1., punkt 8) Gazy spalinowe kierowane są do płuczki Venturi ego gdzie następuje wymieszanie z cieczą obiegowa neutralizowana 30% NaOH. Zanieczyszczony gaz zostaje całkowicie nasycony woda, równocześnie następuje spadek temperatury gazów o około 100 0 C. Następnie gazy z mgłą cieczy obiegowej przekazywane są wentylatorem mokrym do kolumny absorpcyjnej wypełnionej koszyczkami z tworzywa sztucznego. W kolumnie zachodzi właściwa absorpcja zanieczyszczeń oraz dalsze obniżenie temperatury gazów. Obieg cieszy w układzie oczyszczania jest wymuszony, a obiegowe roztwory absorpcyjne w zbiorniku cyrkulacyjnym o pojemności 2,2 m 3 zobojętniane są do ph 7 roztworem 30% NaOH ze zbiornika zapasowego czynnika neutralizującego. Cześć roztworu stale jest od-

34 Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 7(2008) nawiana przez dopływ wody, nadwyżkowa cześć roztworu natomiast odprowadzana jest do kanalizacji miejskiej. W czasie postoju zakładu usuwa się szlamy (kilka kilogramów rocznie) i łączy z pozostałym odpadem. Oczyszczone gazy spalinowe o temperaturze 50-60 0 C poprzez odkraplacz kierowane s do komina stalowego o wysokości 15 m i średnicy wylotowej 0,3m (na rysunku 2.1., punkt 9). Na kanale odprowadzającym gazy, za systemem ich oczyszczania, w hali utylizacji tuż przed wyprowadzeniem ich na zewnątrz, usytuowane jest stanowisko pomiarowe. Znajduje się tam punkt poboru gazów odlotowych dla potrzeb systemu pomiarów ciągłych, a także punkt poboru dla pomiarów okresowych i testujących. Gazy odlotowe badane w ramach stacjonarnego systemu ciągłego pomiaru emisji wyprowadzane są na zewnątrz hali technologicznej do kontenera, w którym umieszczona jest aparatura pomiarowa oraz system rejestracji. 2.3. Dane eksploatacyjne w tym bilans surowców, paliw i energii. W tabeli 2.2. przedstawiono zestawienie danych eksploatacyjnych w latach 2004 i 2005. W układzie porównawczym podano ilość unieszkodliwionych odpadów, wydajność instalacji, produkcje odpadów, zużycie gazu ziemnego, energii elektrycznej, wody, NaOH oraz produkcje ciepła. Tab. 2.2. Dane eksploatacyjne, bilans surowców i paliw spalarni [3] Wyszczególnienie 2004 2005 Ilość unieszkodliwianych odpadów medycznych Wartość opalowa 1 kg odpadów medycznych Średnia wartość opalowa 1 kg odpadów 1260 Mg 1381 Mg 5,52 16,86 MJ/kg 10 12 MJ/kg Czas pracy 7171h 7004h Średnioroczna godzinowa wydajność 173,3 kg/h 197,2 kg/h Ilość wytworzonych mokrych popiołów i żużli -wyrażona jako procent unieszkodliwionych odpadów Ilość wytworzonych suchych popiołów i żużli (jeżeli założymy ze w mokrych jest 30%wody) -wyrażona jako procent unieszkodliwionych odpadów 116 Mg 9,2% 81,2 Mg 6,4% 142 Mg 10,3% 99,4 Mg 7,2% W latach 2003 i 2004 nastąpił spadek ilości unieszkodliwianych odpadów, jednak w 2005 nastąpiła tendencja wzrostowa. Aktualnie zakład unieszkodliwia optymalną ilość odpadów Zużycie gazu ziemnego suma średniogodzinowe 276 tyś m3 38,0 m3/h 265 tyś m3 37,8 m3/h

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 7(2008) 35 Zużycie energii elektrycznej suma średniogodzinowe Zużycie wody suma średniogodzinowe Zużycie NaOH - suma średniogodzinowe Ilość uzyskanego ciepła średniomiesięczne z 1 Mg odpadów sprzedaż ciepła 526 tyś kwh 72,3 kwh 7456 m3 1,03m3/h 38Mg 5,2 kg/h 18642 GJ ok. 1550 GJ/m-c 14,8 GJ/Mg odpadów 7290 GJ 517 tyś kwh 73,8 kwh 11160 m3 1,6m3/h 40Mg 5,7 kg/h 19370GJ ok. 1600 GJ/m-c 14,0 GJ/Mg odpadów 8643 GJ Pozostała ilość ciepła wykorzystywana jest na potrzeby własne - c.o i c.w.u oraz ulega rozproszeniu do atmosfery. 3. Emisja Wielkość stężeń substancji wprowadzanych do powietrza oraz ich emisje zostały ustalone w oparciu o wykonane, przez odpowiedni ośrodek badań środowiska pomiary. Pomiary ciągle obejmują następujące substancje: pył ogółem substancje organiczne w postaci gazów i par wyrażone jako całkowity węgiel organiczny chlorowodór fluorowodór dwutlenek siarki tlenek siarki tlenek węgla dwutlenek azotu jako sumę przeliczonego tlenku i dwutlenku azotu Natomiast pomiary okresowe obejmują oprócz powyższych substancji także metale takie jak : kadm tal rtęć antymon arsen

36 Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 7(2008) ołów chrom kobalt miedź mangan nikiel wanad oraz dioksyny i furany. 3.1 Normy emisyjne Standardy emisyjne z instalacji spalania odpadów obowiązują przedmiotowa instalacje od 1.01.2003 roku. W kolejnych uregulowaniach prawnych doprecyzowano szereg zagadnień w tym warunki uznawania obowiązujących norm za dotrzymanie, sposób monitorowania emisji -w tym pomiary ciągłe i okresowe oraz zróżnicowano standardy uzależniające je od czasu trwania emisji na dobowe, 30 minutowe i 10 minutowe. Standardy emisyjne z instalacje spalania odpadów powiązane z warunkami uznawania ich za dotrzymane zamieszczono w tabeli 3.1. Tabela 3.1 Standardy emisyjne [4] Substancje dla których wymagany jest pomiar ciągły Standardy emisyjne w mg/m 3 u przy zawartości 11% O 2 w suchych gazach odlotowych powiązane z warunkami określającymi ich dotrzymanie Średnie dobowe wartości stężeń w ciągu roku kalendarzowego Średnie 30 minutowe wartości stężeń w ciągu roku kalendarzowego Średnie 10 minutowe wartości stężeń w ciągu 24 godzin 100% 97% 100%(A) 97%(B) 95%(B) Pył ogółem 10, 20 1) - 30 10 --- Substancje organiczne w postaci gazów i par wyrażone jako TOC 10 ---- 20 10 --- Chlorowodór 10 ---- 60 10 --- Fluorowodór 1 ---- 4 2 --- SO 2 50 ----- 200 50 --- CO -- 50 100 -- 150 NO 2 (NO+NO 2) 400, 500 2) -- -- -- --- Substancje dla których wyma- Standardy emisyjne w mg/m 3 u

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 7(2008) 37 gany jest pomiar okresowy Średnie z próby o czasie trwania 30 minut 8 godzin Metale ciężkie i ich związki wyrażone jako metal Kadm/Cd+Tal/Tl 0,05 Rtęć/Hg 0,05 Antymon/Sb+Arsen/As+ Ołów/Pb+Chrom/CR+ Kobalt/Co+Miedź/Cu+ Mangan/Mn+Nikiel/Ni+ Wanad/V 0,5 Standard emisyjny w ng/m 3 u Średnia z próby o czasie trwania 6 8 godzin Dioksyny i furany (suma iloczynów stężeń i współczynników równoważności toksycznej) Instalacje obowiązują przesunięcia czasowe 0,1 1) do 31.12.2007 standard emisyjny pyłu wynosi 20 mg/m 3 u 2) do 31. 12.2006 standardu emisyjnego NO x nie stosuje się a przez cały 2007r. wynosi 500 mg/m 3 u 3.2 Dotrzymanie norm emisyjnych Jako obowiązujące normy przyjęto standardy określone w ostatniej decyzji Wojewody Śląskiego z dnia 31.12.2004 r., które odpowiadają wartościom A w tabeli 3.1 Wykazane w pomiarach okresowych stężenia substancji przeliczono na 11% O 2 w suchych gazach odlotowych w temperaturze 273 K i ciśnieniu 101,3 Pa i przedstawiono w tabeli 3.2 poniżej. Przedstawiona w tabeli norma emisyjna oznacza stężenie 30 minutowe dla pyłu, TOC w gazach i parach, HCL, HF, SO 2, CO, odpowiada ona wartością dopuszczalnym ustalonym przez Wojewodę Śląskiego, a także jednej z norm obowiązujących po aktualnym zaostrzeniu przepisów normie 30 minutowej. Tabela 3.2 Pomiar emisji poszczególnych substancji wprowadzanych przez spalarnie [3] Pomiar Substancja 13.01. 2004 2.04. 2004 2.09. 2004 29.04. 2005 30.11. 2005 Średnia Norma emisyjna mg/m 3 u suchych gazów przy 11% O 2 Pył ogółem 40,4 50,9 23,0 -- 40,8 38,8 30

38 Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 7(2008) Substancje organiczne w postaci gazów i par wyrażone jako TOC 3,47 3,51 -- 4,29 -- 3,76 20 HCL 20,4 27,5 -- 22,0 -- 23,3 60 HF 0,063 nw -- nw -- 0,021 4 SO 2 nw 5,5 -- 11,2 -- 5,6 200 CO 2,1 0,43 -- 5,18 -- 2.57 100 NO 2 211,3 199,1 -- 181,2 -- 197,2 -- Cd+Tl 0,034 -- 0,0305 -- 0,0297 0,0314 0,05 Hg 0,1557 -- 0,04216 -- 0,0159 0,0724 0,05 Sb+As+Pb+Cr+Co+Cu+Mn+Ni+V+Sn 0,5543 -- -- 0,4031 0,4597 0,5 Dioksyny I furany ng/m 3 u suchych gazów przy 11% O 2 0,0927 -- 0,487 -- 0,0867 0,222 0,1 Przedstawione w tabeli 3.2 stężenia wskazują na problem jakim jest nie dotrzymywanie normy emisji pyłu ogółem, rtęci, oraz dioksyn, a także wysokie stężenie metali. Należy podkreślić ze cecha charakterystyczna instalacji unieszkodliwiania odpadów medycznych są duże wahania substancji w gazach odlotowych. Jest to wynikiem specyfiki wymogów spalania odpadów, czyli wykluczenie ingerowania w ich skład. 3.3 Wielkości emisji substancji W celu sprawdzenia dotrzymania standardów środowiskowych wyznaczono emisje rzeczywista substancji, które maja ustalone standardy emisyjne. Po analizie wyników pomiarów wyznaczono stężenia odpowiadające uśrednionym górnym poziomom odnotowanych wyników. Następnie przeliczono emisje godzinowa przyjmując uśredniona ilość suchych gazów odlotowych przeliczonych na 11%O 2 w warunkach umownych wynoszących 2500 m 3 u /h. Pył ogółem przyjęto jako pył zawieszony PM10. Tab. 3.3 Wielkość emisji poszczególnych związków [3] Substancja Stężenie w suchym gazie przy 11% O 2 mg/m 3 u g/h Emisja Pył zawieszony PM10 30 75,0 2,08*10-2 Substancje organiczne w postaci gazów i par wyrażone jak TOC 20 50 1,39*10-2 HCL 30 75,0 2,08*10-2 HF 4,0 10,0 2,78*10-3 SO 60 150,0 4,17*10-2 CO 100 250 6,94*10-2 g/s

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 7(2008) 39 NO 300 750 0,208 Cd+Tl 0,05 0,125 3,47*10-5 Hg 0,05 0,125 3,47*10-5 Sb+As+Pb+Cr+Co+Cu+Mn+Ni+V 0,5 1,25 3,47*10-4 Dioksyny i furany 1,0*10-7 2,5*10-7 6,94*10-11 Emisja dla trzech ostatnich pozycji została przeliczona na czysty metal. Tab. 3.4 Udział procentowy poszczególnych pierwiastków oraz ich emisja [3] Metale ciężkie i ich związki wyrażone jako metal Stężenie w suchym gazie przy 11% O 2 mg/m 3 u Cd+Tl 0,05 Cd 100 Średni udział Emisja poszczególnych pierwiastków % g/h g/s Tl 50 0,125 3,47*10 6,25*10-2 1,74*10-5 Hg 0,05 Hg 100 0,125 3,47*10-5 SB+As+Pb+Cr+Co+Cu+Mn +Ni+V 0,5 Sb 12 As 0,15 Pb 75 Cr 2,1 Co 1 Cu 55 Mn 2,8 Ni 7,5 0,15 1,875*10-3 0,9375 2,625*10-2 1,25*10-2 0,6875 3,5*10-2 9,375*10-2 -5 4,17*10-5 5,21*10-7 2,6*10-4 7,29*10-6 3,47*10-6 1,91*10-4 9,72*10-6 2,6*10-5 Sytuacja odbiegająca od normalnej eksploatacji ma miejsce w przypadku uruchomienia komina awaryjnego. W 2005 roku taka sytuacja zaistniała aż 5 razy na łączny czas 36 minut. W przypadku zakłóceń następuje natychmiastowa blokada systemu. 3.4 Emisja roczna stan istniejący Do obliczeń aktualnej emisji rocznej zamieszczonej w tab. 3.5 przyjęto: 8400 godzin pracy, co oznacza trzyzmianowa ciągłą prace instalacji z założeniem minimalnej przerwy remontowej stężenia emitowanych substancji na poziomie stężeń przyjętych do obliczeń emisji rzeczywistej zamieszczone w tab.3.3 2500 m 3 u/h suchych gazów odlotowych w warunkach umownych przeliczonych na 11 % O 2

40 Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 7(2008) Tabela 3.5 Emisja roczna poszczególnych substancji [kg/rok] Substancja Emisja roczna [kg/rok] Pył ogółem 630,0 Substancje organiczne w postaci gazów i par wyrażone jako TOC 420,0 HCL 630,0 HF 84,0 SO 2 1260,0 CO 2100,0 NO 2 6300,0 Cd+Tl 1,05 Hg 1,05 Sb+As+Pb+Cr+Co+Cu+Mn+Ni+V 10,5 Dioksyny i furany 2,1*10-6 3.5 Zmiany wielkości emisji substancji na przestrzeni ostatnich lat Ostatnie pozwolenie na wprowadzanie gazów i pyłów do powietrza zostało wydanie przez Wojewodę Śląskiego 31.13.2004 roku. W procesie technologicznym jedyna wprowadzona kilka lat temu zmiana to podwyższenie temperatury w komorze dopalania do minimum 1100 0 C. W praktyce jest to temperatura w granicach 1120 0 C a 1500 0 C. Wzrost temperatury osiągnięto przez częstsze włączanie palnika gazowego, a tym samym większe zużycie gazu ziemnego. W emitowanych gazach wzrósł tym samym udział zanieczyszczeń powstających ze spalania gazu. Wymóg temperaturowy służy zabezpieczeniu właściwego dopalania gazów powstających w komorze pirolizy. Z uwagi na nieznany skład utylizowanych odpadów przyjęto, ze mogą one zawierać więcej niż 1 % związków chlorowcoorganicznych. Dlatego dla bezpieczeństwa, wiec przyjęto utrzymanie w komorze dopalania temperatury nie mniejszej niż 1100 0 C. 4. Wskaźniki emisyjne Na podstawie danych z wcześniej wymieniony tabel oraz założeń wymienionych w punkcie 3.4. wyznaczono wskaźniki emisyjne, które zostały zebrane w tabeli 4.1. Tabela.4.1. Względne wskaźniki emisyjne w latach 2005 i 2004 [kg/mg odpadu]. Substancja Emisja względna w roku 2005 [kg/mg odpadów] Emisja względna w roku 2004 [kg/mg odpadów]

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 7(2008) 41 Pył ogółem 0,456 0,520 Substancje organiczne w postaci gazów i par wyrażone jako TOC 0,304 0,25 HCL 0,456 0,173 HF 0,061 0,017 SO 2 0,912 0,37 CO 1,521 0,867 NO 2 4,562 4,333 Cd+Tl 0,001 0,001 Hg 0,001 0,001 Sb+As+Pb+Cr+Co+Cu+Mn+Ni+V 0,008 0,009 Dioksyny i furany 1,52*10-9 2,25*10-9 Do wyznaczenia wskaźników emisyjnych przyjęto następujące założenia: W roku 2005 przerobiono 1381 Mg odpadów. W roku 2004 przerobiono 1260 Mg. Emisja poszczególnych substancji jest zgodna z tabelą 3.5. Średnia wartość opałowa odpadów wynosi 12 MJ/kg Uwzględniając fakt pracy palników gazowych w instalacji można przyjąć, że całkowita energia uzyskana z odbierana z instalacji w postaci efektu użytecznego wynosi 14 MJ/kg. W tabeli 4.2. przedstawiono wskaźniki emisyjne w przeliczeniu na jednostkę całkowitej energii uzyskanej z układu jako efekt użyteczny. Tabela 4.2. Względne wskaźniki emisyjne w latach 2005 i 2004 [kg/mj] Substancja Emisja względna w roku 2005 [kg/mj] Emisja względna w roku 2004 [kg/mj] Pył ogółem 0,000033 0,00003514 Substancje organiczne w postaci gazów i par wyrażone jako TOC 0,000022 0,00001689 HCL 0,000033 0,00001169 HF 0,000004 0,00000115 SO 2 0,000065 0,00002500 CO 0,000109 0,00005858 NO 2 0,000326 0,00029277

42 Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 7(2008) Cd+Tl 0,000000071 0,00000007 Hg 0,000000071 0,00000007 Sb+As+Pb+Cr+Co+Cu+Mn+Ni+V 0,000000571 0,00000061 Dioksyny i furany 0,893*10-13 0,15*10-12 5. Podsumowanie i wnioski Odpady medyczne z mocy prawa jako szczególnie niebezpieczne dla środowiska podlegają unieszkodliwieniu termicznemu, do tego celu służy linia utylizacji w Spalarni Odpadów w Katowicach. Spalanie odpadów medycznych przebiega dwuetapowo. W pierwszym etapie po załadunku odpadów do komory pirolizy następuje ich przemiana w palny gaz o temperaturze 800 0 C, który następnie przechodząc do drugiego etapu zostaje dokładnie spalony w komorze dopalania. Proces ten przebiega w temperaturze około 1200 0 C i w czasie minimum 2 sekund. Powstałe w tych warunkach gazy spalinowe po schłodzeniu do temperatury 250 0 C przechodzą do 3 stopniowego układu oczyszczania na mokro. Układ ten składa się z płuczki Venturi ego, wentylatora mokrego i kolumny absorpcyjnej o rozbudowanym powierzchniowo wypełnieniu. Cały układ zasilany jest automatycznie, specjalnie przygotowanym wodnym roztworem sody kaustycznej o stałym regulowanym ph, wyłapującym i wiążącym zanieczyszczenia. Przed wylotem do atmosfery gazy przechodzą dodatkowo przez odkraplacz, usuwający z nich większe cząstki wody. Wytworzone w trakcie procesu spalania ciepło, jest wykorzystywane do ogrzewania obiektów Zakładu, a nadwyżka, sprzedawana. Podczas procesu spalania odpadów medycznych następuje ponad 90% redukcja ich masy. Pozostałość, w postaci żużli scalana jest w kostki betonowe, które wyłożone są na skarpach składowiska (zakład posiada własne składowisko odpadów niebezpiecznych) odpadów zabezpieczając geomembranę przed jej uszkodzeniem. Wyliczone wskaźniki uciążliwości mogą Stanowic podstawę do wspomagania procesu decyzyjnego na etapie strategicznego planowania systemu gospodarki odpadami dając obraz poziomu wpływu na środowisko instalacji termicznego przekształcania odpadów medycznych. LITERATURA [1] B. Bilitewski, G. Härdtle, K. Marek, Podręcznik gospodarki odpadami. Teoria i praktyka, Siedel-Przywarecki Sp. z.o.o. Warszawa 2003 [2] J.W. Wandrasz, J. Biegańska, Odpady niebezpieczne. Podstawy teoretyczne, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej Gliwice 2003 [3] Wniosek o wydanie pozwolenia na wprowadzanie gazów lub pyłów do powietrza dla Zakładu utylizacji odpadów szpitalnych i komunalnych w Katowicach [4] Dz.U. Nr.260 poz.2181