2006 r. Hutnik Wiadomości hutnicze S. 463 Praca wykonana częściowo w ramach grantu MNiI (grant nr 3 T08B 042 29) oraz w ramach Działalności Statutowej Wydziału Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, nr AGH 11.11.110.728 L i t e r a t u r a 1. Hojny M.: Modelowanie matematyczne odkształcania stali w zakresie temperatur zmiany stanu skupienia. Praca doktorska, Kraków 2006 2. Choi J. C., Park J. H., Kim B. M.: The influence of induction heating on the microstructure of A356 for semi-solid forging. J. Mater. Proc. Technol., t. 87, 1999, s. 46 3. Jung H. K., Kang C. G.: Induction heating process of an Al Si aluminum alloy for semi-solid die casting and its resulting microstructure. J. Mater. Proc. Technol.,t. 120, 2002, s. 355 4. Głowacki M., Hojny M., Malinowski Z., Jędrzejczyk D.: The Physical and Mathematical Modelling of Plastic Deformation of Samples with Mushy Zone, Proc. Int. Conf. Inverse Problems, Design and Optimization Symposium, Rio de Janeiro, Brazil 2004, s. 79 5. Hojny M., Głowacki M., Zalecki W.: Modelowanie krzywych umocnienia dla stali odkształcanych w stanie półciekłym, Teoria i Inżynieria Procesów Metalurgicznych, Kraków 2003, Monografia pokonferencyjna, s. 127 6. Głowacki M., Hojny M.: The mathematical modelling of strain and stress fields in samples with mushy zone, Steel Grips 2 (2004) Suppl. Metal Forming 2004, s. 559 7. Hojny M., Głowacki M.: Computer aided testing of metal deformation at etra high temperature, Forming 2005, Lednice, Czechy 8. Malinowski Z.: Numeryczne modele w przeróbce plastycznej i wymianie ciepła, Wyd. AGH, Kraków 2005 9. Halliday D., Resnick R.: Fizyka, t. 2, PWN, Warszawa 1996 Dr inż. Bożena Gajdzik UKD 502.5:669(438):669.013.5(438):628.5:389.64 Politechnika Śląska w Gliwicach Katedra Zarządzania Procesami Technologicznymi ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice e-mail: bozena.gajdzik@polsl.pl Identyfikacja znaczących aspektów środowiskowych przedsiębiorstw produkcyjnych sektora hutniczego Identification of significant environmental aspects for metallurgical enterprises Celem artykułu jest przedstawienie kryteriów i metod identyfikacji znaczących aspektów środowiskowych związanych z działaniami produkcyjnymi przedsiębiorstw hutniczych. Znaczące aspekty środowiskowe to te, które w systemie zarządzania środowiskowego traktuje się jako priorytetowe. Zgodnie z normą ISO 14001:2004 przedsiębiorstwa, które nie wdrożyły dotąd żadnego systemu zarządzania środowiskowego, powinny najpierw ustalić swoją obecną sytuację wobec środowiska, identyfikując wszystkie aspekty środowiskowe i wyodrębniając znaczące. W artykule przedstawiono dwie metody identyfikacji i selekcji aspektów środowiskowych: metodę siatki i metodę oceny punktowej. W artykule dokonano klasyfikacji aspektów środowiskowych opartej na różnych kryteriach i przykładowo przedstawiono niektóre z nich w wybranych obszarach działalności przedsiębiorstw hutniczych. The paper is intended to identify significant environmental aspects associated with activities of metallurgical enterprises. Significant environmental aspects are these that are treated as a priority by the enterprise's environmental management system. According to ISO 14001:2004 standard enterprises where up to now environmental management system does not eist initially should establish their current position to the environment by means of identification of all environmental aspects and separation of the significant one. In the paper two methods of identification and separation of environmental aspects are presented: grid method and point estimation method. The paper presents also classification of environmental aspects based on different criteria and some eamples of them in selected fields of activity of metallurgical enterprises. Słowa kluczowe: znaczące aspekty środowiskowe, wpływ na środowisko, metody identyfikacji aspektów środowiskowych: metoda siatki, metoda oceny punktowej, system zarządzania środowiskowego Key words: significant environmental aspects, an effect on ennvironment, methods of identification of environmental aspects: grid method, point estimation method, environmental management system 1. Wstęp. Funkcjonowanie systemów zarządzania środowiskowego w przedsiębiorstwach sektora hutniczego koncentruje się przede wszystkim na ustaleniu przyczyn oddziaływania poszczególnych przedsiębiorstw na środowisko. Rozpoznanie aspektów środowiskowych jest istotnym elementem budowy systemu zarządzania środowiskowego. Norma ISO 14001:2004 zaleca, aby identyfikowanie aspektów środowiskowych związanych z funkcjonowaniem przedsiębiorstw było podstawą procesu planowania przy wdrażaniu tego systemu. W niniejszym artykule przedstawiono dwie metody stosowane do identyfikacji i selekcji aspektów środowiskowych: siatkę identyfikacji oraz metodę punktowej oceny i wyboru aspektów znaczących.
S. 464 Hutnik Wiadomości hutnicze Nr 10 2. Aspekty środowiskowe definicja, klasyfikacja. Zgodnie z normą ISO 14001:2004 aspekt środowiskowy jest elementem działań organizacji, jej wyrobów lub usług, który może wzajemnie oddziaływać ze środowiskiem, czyli ma wpływ na środowisko [1]. Natomiast wpływ na środowisko zdefiniowano jako każdą zmianę w środowisku, zarówno niekorzystną jak i korzystną, która w całości lub częściowo jest spowodowana działaniami organizacji, jej wyrobami lub usługami [1]. Przedsiębiorstwo, ustalając swoją obecną sytuację wobec środowiska, identyfikuje aspekty środowiskowe. Spośród wszystkich rozpoznanych aspektów, podmiot za pomocą ustalonego modelu (przyjętych kryteriów oceny) dokonuje wyboru aspektów znaczących. Znaczące aspekty środowiskowe to te, które w systemie zarządzania środowiskowego traktuje się jako priorytetowe, a zatem mają lub mogą mieć istotny wpływ na środowisko przyrodnicze. Zaleca się, aby w procesie identyfikowania aspektów środowiskowych związanych z działalnością przedsiębiorstwa, uwzględniać poszczególne komponenty środowiska, takie jak: emisję do powietrza, zrzuty do wody, postępowanie z odpadami, zanieczyszczenie gruntu, wykorzystanie surowców i zasobów naturalnych [1]. Aspekty środowiskowe można klasyfikować, przyjmując różne kryteria. Według kryterium miejsca powstania aspektu wyróżnia się: aspekty zewnętrze, powstające poza przedsiębiorstwem (transport materiałów i wyrobów) i aspekty wewnętrzne przedsiębiorstwa (procesy wytwórcze, działalność usługowa). Aspekty mogą dotyczyć różnych ogniw łańcucha logistycznego (łańcucha wartości dodanej): aspekty po stronie dostawców surowców i materiałów, aspekty ujawnione w przedsiębiorstwach produkcyjnych, aspekty po stronie firm transportowo spedycyjnych i odbiorców (konsumentów, użytkowników). Analizując skutek, jaki dany aspekt wywołuje w środowisku, przyjmuje się podział aspektów na: aspekty wywołujące zmiany korzystne Ta b l i c a 1. Przykładowa siatka aspektów środowiskowych dla spiekalni rud [2 4] Ta b l e 1. Environmental aspects grip for a sinter plant [2 4] Aspekt SR rts SR mts SR ms SR sp.m SR chks SR ods itd. Emisja hałasu Emisja pyłu do atmosfery Zużycie energii elektrycznej Przenikanie odcieków do gruntu Emisja CO do powietrza Emisja NO 2 do powietrza Emisja SO 2 do powietrza Emisja do powietrza Emisja fluoru, węglowodorów alifatycznych, metanu, chlorowodoru, PCDD/F Eksploatacja zasobów naturalnych Powstawanie odpadu-szlam żelazonośny Inne aspekty Legenda: SR spiekanie rud Przykładowe czynności wyodrębnione w ramach spiekania rud: rozładunek tworzyw spiekalniczych rts, magazynowanie tworzyw spiekalniczych mts, przemiał koksiku, rud, topników oraz przygotowanie mieszanki spiekalniczej ms, spiekanie mieszanki sp.m, chłodzenie i kruszenie spieku chks, odpylanie spalin z procesu spiekania ods, itd. - oznacza występowanie aspektu środowiskowego w danej czynności procesu spiekania rud. Ta b l i c a 2. Wzór arkusza oceny znaczących aspektów środowiskowych [5, 6] Ta b l e 2. Model of point estimation method (sheet) to identify significant environmental aspects [5, 6] Działania doskonalące SZŚ Aspekty środowiskowe Waga od 1 do 5 Ważność aspektu środowiskowego Ocena od 1 do 5 Wskaźnik działania doskonalącego Ocena ważona Wskaźnik priorytetu Rozszerzenie zakresu działań emisja do powietrza 4 3 12 eliminujących z procesu produkcyjnego Zastąpienie węgiela energią elektryczną emisja do powietrza SO 2 4 4 16 Budowa przyzakładowej oczyszczalni ścieki odprowadzane 5 5 25 ścieków do wody Powtórne zagospodarowanie odpadów odpady poprzemysłowe 4 4 12 poprzemysłowych Inne działania doskonalące Łączna ocena Średnia ocena
2006 r. Hutnik Wiadomości hutnicze S. 465 w środowisku i zmiany niekorzystne. Na podstawie przyjętych przez przedsiębiorstwo kryteriów oceny poszczególnych aspektów dzieli się je na: pierwszoplanowe, tzw. znaczące dla realizacji strategii środowiskowych oraz drugoplanowe. Odnosząc aspekty środowiskowe do poszczególnych rodzajów działalności przedsiębiorstwa wyróżnia się: aspekty Ta b l i c a 3. Aspekty środowiskowe dla spiekalni rud [7] Ta b l e 3. Environmental aspects for a sinter plant [7] związane z działalnością podstawową i pomocniczą. Aspekty powstają w warunkach normalnych funkcjonowania podmiotu, specjalnych (uruchomienie nowej linii produkcyjnej, instalacja nowego urządzenia, itp.) oraz szczególnych (wypadek, awaria). Proces powstawania aspektów środowiskowych ma charakter dynamiczny, pojawiają się zatem nowe Rozładunek tworzyw podczas pracy wywrotnic spiekalniczych wagonów Magazynowanie, składowanie tworzyw spiekalniczych przenikanie odcieków do gruntu zanieczyszczanie gleby i wód podziemnych Przemiał koksiku, rud, topników przez maszyny oraz przygotowanie mieszanki spiekalniczej Spiekanie mieszanki SO 2, NO 2, CO,, węglowodory alifatyczne, metan, chlorowodór, itp. przez maszyny eksploatacja zasobów naturalnych - rudy żelaza, topniki Chłodzenie i kruszenie spieku przez łamacz spieku z wentylatorów chłodzenia spieku Odpylanie spalin z procesu spiekania powstawanie odpadu szlam żelazonośny, gleby, wody, przez urządzenie odpylające Transport spieku Oczyszczanie wód obiegowych powstawanie odpadów szlamy, gleby, wody, Składowanie szlamu na przesiąki odcieków wody do gruntu podziemnych, gleby składowisku odpadów pylenie warstwy zewnętrznej żelazonośnych odpływ wód drenażowych Remonty kruszarek i innych urządzeń powstawanie odpadu złom stalowy, gleby, wody, powstawanie odpadu zużyte oleje i smary, gleby, wody, emisja niezorganizowana pyłu do atmosfery Remonty taśm spiekalniczych powstawanie odpadu złom, gruz ceramiczny, gleby, wody, powstawanie odpadu zużyte oleje i smary, gleby, wody, Awarie instalacji gazu mieszanego CO,, węglowodory alifatyczne, metan, itp. Awarie instalacji gazu CO,, koksowniczego węglowodory alifatyczne, metan, itp.
S. 466 Hutnik Wiadomości hutnicze Nr 10 Ta b l i c a 4. Aspekty środowiskowe dla wielkich pieców [7] Ta b l e 4. Environmental aspects for blast furnaces [7] Rozładunek tworzyw przez wywrotnic wagonów wielkopiecowych, Magazynowanie, składowanie tworzyw wielkopiecowych przenikanie odcieków do gruntu zanieczyszczanie gleby i wód podziemnych Załadunek tworzywami przez wywrotnic wagonów zasobników wielkich pieców, Wytwarzania surówki w wielkich piecach podczas załadunku pieca podczas pracy pieca SO 2, CO,, węglowodory alifatyczne pobór powietrza gorący dmuch - węgiel przez wentylatory do chłodzenia trzonu wielkiego pieca eksploatacja zasobów naturalnych rudy żelaza, topniki powstawanie produktu ubocznego żużel, gleby, wody, wielkopiecowy, Nagrzewanie podczas opalania nagrzewnic Dmuch SO 2, CO, Oczyszczanie wody chłodzącej powstawanie odpadów szlamy, gleby, wody, Oczyszczanie gazu wielkopiecowego powstawanie odpadów szlamy, gleby, wody, Spust surówki powstawanie odpadów szlamy, gleby, wody, Granulacja żużla emisja pary wodnej i zanieczyszczeń gazowych do atmosfery Oczyszczanie wody stosowanej do granulacji powstawanie odpadów szlamy, gleby, wody, Magazynowanie, przesiąki odcieków wody do gruntu podziemnych, gleby składowanie szlamu na pylenie warstwy zewnętrznej składowisku odpadów żelazonośnych odpływ wód drenażowych Remonty wielkich pieców powstawanie odpadu złom, gruz ceramiczny, gleby, wody, zużycie materiałów ceramicznych i budowlanych Remonty kadzi powstawanie odpadu gruz ceramiczny, gleby, wody, zużycie materiałów ceramicznych Awaria instalacji gazu CO,, wielkopiecowego SO 2, azot, węglowodory alifatyczne, metan, itp.
2006 r. Hutnik Wiadomości hutnicze S. 467 Awarie aparatu zasypowego wielkiego pieca Awaria zestawu dyszowego, przepalanie gazu wielkopiecowego Zatrzymanie wielkiego pieca do remontu CO,, SO2, węglowodory alifatyczne, azot metan, itp. powstawanie odpadu skrzepy, pyły emisja pyłów, gazu do atmosfery cd. tabl. 4, wody, gleby Ta b l i c a 5. Aspekty środowiskowe dla stalowni konwertorowych [7 Ta b l e 5. Environmental aspects for a convert plant [7] Rozładunek tworzyw wsadowych przez zwrotnice wagonów, Przygotowanie wsadu, mieszanek, odsiarczanie SO 2, CO,,, NO 2 eksploatacja zasobów naturalnych zawierających Mn, Si, Al, Ca przez maszyny Wytapianie stali w konwertorach SO 2, CO,, węglowodory alifatyczne eksploatacja zasobów naturalnych zawierających Mn, Si, Al, Ca powstawanie produktu ubocznego -żużel, gleby, wody,, Piec kadziowy SO 2, CO, powstawanie odpadów pył, gleby, wody, Odpylanie gazów odlotowych z konwertora powstawanie odpadów szlamy, gleby, wody, Spust stali z konwertora emisja pyłów i gazów do atmosfery powstawanie odpadów skrzepy stalownicze, gleby, wody, Oczyszczanie wód obiegowych powstawanie odpadów szlamy, gleby, wody, Magazynowanie, przesiąki odcieków wody do gruntu podziemnych, gleby składowanie szlamu na pylenie warstwy zewnętrznej składowisku odpadów żelazonośnych odpływ wód drenażowych Remont kadzi powstawanie odpadu skrzepy stalownicze, złom stalowy, gleby, wody, powstawanie odpadu gruz ceramiczny Zanieczyszczenie powietrza, gleby, wody, zużycie materiałów ceramicznych Remont konwertorów powstawanie odpadu gruz ceramiczny, gleby, wody, zużycie materiałów ceramicznych powstawanie odpadu złom, skrzepy, gleby, wody,
S. 468 Hutnik Wiadomości hutnicze Nr 10 powstawanie odpadu smary, olej, gleby, wody, cd. tabl. 5 Ta b l i c a 6. Aspekty środowiskowe dla stalowni elektrycznych [7] Ta b l e 6. Environmental aspects for an electric steelwork [7] Rozładunek materiałów przez maszyny wsadowych, Przygotowanie złomu (selekcja, cięcie, strzępienie, paczkowanie) Wytapianie stali w piecach elektrycznych SO 2, CO,, PCB, PAF, HF, HCI, pary metali powstawanie odpadu żużel stalowniczy, pył, gleby, wody, i gazu Obróbka pozapiecowa powstawanie odpadów pył, gleby, wody, Wytwornice pary emisja pyłowo gazowa Wygrzewanie kadzi w hali emisja pyłowo gazowa lejniczej Remont pieców i kadzi powstawanie odpadu żużel, skrzepy stalownicze, gleby, wody, powstawanie odpadu gruz ceramiczny, gleby, wody, zużycie materiałów ceramicznych Cięcie skrzepów emisja pyłów i gazów do atmosfery powstawanie odpadów złom stalowy, gleby, wody, aspekty środowiskowe. Dlatego też można mówić o klasyfikacji aspektów środowiskowych na: aspekty uregulowane przepisami prawnymi i nieuregulowane dotychczas przez prawo. Aspekty dotyczą poszczególnych komponentów środowiska: powietrza, gleby, wody, szaty roślinnej, zwierzęcej, krajobrazu i ukształtowania terenu. Ujmując je w czasie, wyróżnia się aspekty: historyczne, bieżące i perspektywiczne. Przyjmując za kryterium zasięg oddziaływania aspektu ujawnia się aspekty: lokalne, regionalne, krajowe i międzynarodowe. Różne instytucje i organizacje ekologiczne uczą aktywnych postaw społeczeństwa na rzecz ochrony środowiska. Kryterium wrażliwości społecznej pozwala klasyfikować aspekty na te, które wywołują wysoką wrażliwość społeczną, wręcz mogą doprowadzić do zorganizowanego protestu społecznego, jak i o niskiej oraz przeciętnej reakcji społecznej. Omówiona klasyfikacja aspektów środowiskowych w zasadzie wyczerpuje wszystkie możliwe podziały. 3. Przykładowe metody identyfikacji aspektów środowiskowych. Zgodnie z wymogami normy ISO 14001:2004 przedsiębiorstwa przystępujące do budowy systemu zarządzania środowiskowego powinny opracować procedurę identyfikacji aspektów środowiskowych, uwzględniającą specyfikę działalności, produktów i usług podmiotu. Pomocne wydaje się być wykonanie tzw. siatki aspektów środowiskowych (tabl. 1). Siatkę aspektów środowiskowych buduje się według następujących etapów [2,4]: Etap 1. Wyodrębnienie składowych procesu produkcji, czyli podział procesu wytwórczego na operacje i czynności (podstawowe, pomocnicze), których przebieg wpływa na zmiany w środowisku. Etap 2. Sporządzenie wykazu aspektów środowiskowych towarzyszących poszczególnym operacjom i czynnościom procesu wytwórczego i usługowego. Etap 3. Budowa siatki aspektów środowiskowych. Siatka ma układ macierzy, w kolumnach wpisuje się elementy składowe procesu wytwórczego przedsiębiorstwa (operacje, czynności), natomiast w wierszach zidentyfikowane aspekty. Rozpoznane przez przedsiębiorstwo hutnicze aspekty środowiskowe podlegają ocenie zarówno ilościowej (pomiar), jak i jakościowej poprzez opis
2006 r. Hutnik Wiadomości hutnicze S. 469 Ta b l i c a 7. Aspekty środowiskowe przy ciągłym odlewaniu stali [7] Ta b l e 7. Environmental aspects for continuous casting of steel [7] Odlewanie stali w urządzeniu przez maszyny COS zużycie gazu ziemnego powstawanie odpadu zanieczyszczenie gleby, wody, Remont kadzi pośrednich powstawanie odpadu gruz ceramiczny gleby, wody, powstawanie odpadu żużel gleby, wody, powstawanie odpadu skrzepy stalownicze gleby, wody, zużycie materiałów ceramicznych Remont linii ciągłego odlewania stali powstawanie odpadu złom gleby, wody, powstawanie odpadu oleje, smary gleby, wody, znaczenia danego aspektu dla realizacji przyjętych celów środowiskowych. Do podstawowych kryteriów oceny aspektów środowiskowych należą: kryteria środowiskowe (skala, czas trwania, toksyczność, prawdopodobieństwo wystąpienia wpływu) i kryteria ekonomiczno-biznesowe (koszty zmian, spełnienie wymagań prawnych, wizerunek firmy). W ocenie aspektów środowiskowych przedsiębiorstwa można zastosować metodę punktową, która pozwoli wyłonić aspekty znaczące (tabl. 2). Metodę punktową oceny aspektów środowiskowych realizuje się według następujących etapów [2, 7]: Etap 1. Opracowanie listy aspektów środowiskowych i działań ograniczających negatywne oddziaływanie przedsiębiorstwa na środowisko. Etap 2. Przypisanie poszczególnym aspektom wag (propozycja skali wag: 1 nieważny; 2 raczej nieważny, 3 mniej ważny, 4 ważny, 5 bardzo ważny). Im ważniejszy aspekt, tym wyższa waga. Etap 3. Ocena znaczenia działań podejmowanych przez przedsiębiorstwo w celu redukcji negatywnych skutków aspektów środowiskowych według zaproponowanej skali ocen: 1 bez znaczenia dla danego aspektu, 2 bez większego znaczenia, 3 przeciętne znaczenie, 4 duże znaczenie, 5 bardzo duże znaczenie. Etap 4. Obliczenie wartości ważonej (iloczyn oceny i wagi). Na podstawie ustalonej wartości ważonej opracowuje się listę znaczących aspektów środowiskowych oraz działań priorytetowych (kategorie o najwyższych wartościach). 3. Przykładowe aspekty środowiskowe w przedsiębiorstwie hutniczym. W tablicach (3 7) zestawiono przykładowe aspekty środowiskowe dla produkcyjnego przedsiębiorstwa hutniczego. Identyfikacji znaczących aspektów środowiskowych dokonano w procesie spiekania rud (tabl. 3), w produkcji surówki otrzymywanej z wielkich pieców (tabl. 4), dla stalowni konwertorowych (tabl.5), dla stalowni elektrycznych (tabl.6) i ciągłego odlewania stali (tabl. 7). 4. Podsumowanie. Identyfikacja aspektów środowiskowych jest logiczną konsekwencją planowanych działań wdrażania systemu zarządzania środowiskowego. Omówione w artykule metody mogą być przydatne dla przedsiębiorstw sektora hutniczego w odniesieniu do identyfikacji aspektów środowiskowych, a następnie w wyniku ich selekcji do określenia znaczących aspektów środowiskowych. Analiza aspektów środowiskowych jest niezbędna do sformułowania celów i zadań środowiskowych, podstawowych elementów systemu zarządzania środowiskowego. L i t e r a t u r a 1. Norma ISO 14001: 2004: Systemy zarządzania środowiskowego-wymagania i wytyczne stosowania 2. Gajdzik B.: Aspekty środowiskowe przedsiębiorstw sektora hutniczego- przykładowe metody identyfikacji (siatka aspektów, metoda oceny punktowej). XVI Międzynarodowa Konferencja Naukowa Iron and Steelmaking, Szczyrk 2006 3. Nowak Z.: Zarządzanie środowiskiem, Politechnika Śląska, Gliwice 2001, cz.ii, s. 66 4. Gajdzik B. Wyciślik. A.: Wybrane aspekty ochrony środowiska i zarządzania środowiskowego, Politechnika Śląska, Gliwice (w druku) 5. inspiracja na podst. Gierszewska G. Romanowska M.: Analiza strategiczna przedsiębiorstwa, PWE, Warszawa 1996, s. 220 (metoda KCS) 6. inspiracja na podstawie: Rampersad H.: Kompleksowa Karta Wyników, Wyd. Placet, Warszawa 2004, s. 128 7. www.mos.gov.pl 10.06.2005