SPALARNIA ODPADÓW W ODBIORZE SPOŁECZNYM
W perspektywie po 2010 roku Polska będzie musiała sięgnąć po metody termicznego przekształcania odpadów, aby uporządkować stosowany od lat prymitywny system zagospodarowania odpadów komunalnych, a prz[...]
Wybrane zagadnienia spalania i współspalania komunalnych osadów ściekowych
Rozwiązanie problemu zagospodarowania krajowych osadów ściekowych już od kilku lat postrzegane jest jako tak samo istotne, jak efektywne i zgodne z prawem wspólnotowym rozwiązanie problemu oczyszczania ścieków. Nie tak odległe lata, gdy problem osadów ściekowych był niemal niedostrzegalny i rozwiązywany jedynie przez ich odkładanie na przylegające do oczyszczalni ścieków laguny lub poprzez i[...]
Termiczne przekształcanie odpadów źródłem użytecznej energii
Instalacje termicznego przekształcania odpadów komunalnych są od dziesiątek lat powszechnie stosowane w krajach UE- 15. Ich dynamiczny rozwój datuje się od połowy lat 60. ubiegłego wieku, kiedy ich zastosowanie stało się odpowiedzią na gwałtowny wzrost ilości odpadów wynikających z dynamicznego rozwoju przemysłu i konsumpcji w najbardziej uprzemysłowionych krajach Europy Zachodniej. Od t[...]
Uwarunkowania technologiczne, ekonomiczne i prawne termicznego przekształcania osadów ściekowych w Polsce
Dokonane w ostatnich latach dynamiczne zmiany obserwowane
w zakresie gospodarki wodno-ściekowej dotyczą także sposobów
zagospodarowania wzrastającego strumienia masy komunalnych
osadów ściekowych. Technologie stosowanych metod
przeróbki osadów, ekonomia i prawo to trzy najistotniejsze uwarunkowania
tworzące płaszczyzny odniesienia dla szeregu analiz
w zakresie zastosowania i optymalizacji zrównoważonych metod
zagospodarowania osadów ściekowych, szczególnie metod
opartych na ich termicznym przekształcaniu. Po zakończonym,
wspieranym funduszami UE etapie budowy wielu krajowych
instalacji suszenia i spalania osadów ściekowych pojawiły się
w praktyce eksploatacyjnej dotąd w Polsce nieznane technologie
przeróbki osadów. Wraz z bieżącą eksploatacją tego typu instalacji
zdobywane są nowe doświadczenia eksploatacyjne, zarówno
pozytywne, jak i negatywne. Ich analiza w wybranych aspektach
technologicznych, ekonomicznych i prawnych stanowi zasadniczą
treść niniejszej pracy.1. Wprowadzenie
Wśród stosowanych metod zagospodarowania komunalnych
osadów ściekowych coraz powszechniejsze stają się metody oparte
na suszeniu i termicznym przekształcaniu osadów, z udziałem sięgającym
obecnie 40%. Wiodąca dotąd metoda zagospodarowania
osadów ściekowych oparta na ich składowaniu została od kilku już
istotnie ograniczona, a data 01.01.2016 wyznacza graniczny termin
jej stosowania. Swoje ograniczenia ma także przyrodnicze bądź rolnicze
wykorzystanie osadów, których skład i obecność w nich często
nieznanych bliżej mikrozanieczyszczeń powoduje ograniczone
możliwości ich stosowania w praktyce.
Obserwowany na przestrzeni ostatnich 15 lat dynamiczny rozwój
metod zagospodarowania komunalnych osadów ściekowych,
grawitujący zdecydowanie w kierunku wdrożenia suszenia i termicznego
przekształcania osadów, datuje się od 2000 r., gdy dla
potrzeb uporządkowania krajowej gospodarki wodno-ściekowej
dostępne stały się unijne fundusze przedakcesyjne, o skrótowej nazw[...]
Effectiveness of dry method of flue gas treatment as exemplified by some domestic sewage sludge incineration plants Efektywność suchej metody oczyszczania spalin na przykładzie wybranych krajowych spalarni osadów ściekowych DOI:10.15199/62.2015.9.21
Flue gases from 3 Polish sewage sludge incineration plants were
neutralized with dry NaHCO3. The solid product was analyzed
for Na2CO3, NaHCO3, NaCl, Na2SO3, Na2SO4 and NaF contents to
det. the stoichiometric coeff. of the reaction. The flue gas purifin.
systems were less efficient (except for Cracow plant) than the
similar plants operated in the European Union.
Zaledwie od kilku lat pracują w Polsce instalacje
spalania komunalnych osadów ściekowych i zdobywają
pierwsze doświadczenia eksploatacyjne.
Procesowi spalania osadów nieodłącznie towarzyszy
oczyszczanie spalin ze składników kwaśnych.
Wiele krajowych spalarni osadów stosuje w tym
celu metodę suchą z wykorzystaniem wodorowęglanu
sodu jako reagenta. Metoda ta nie jest jeszcze
zbyt powszechnie stosowana (także w tych krajach
UE, w których spalanie osadów ma znacznie dłuższą
tradycję) i do efektywnego przebiegu wymaga
precyzyjnego doboru wielu parametrów. Kwestia ta
stanowi kluczowe zagadnienie w niniejszej pracy.
Wyniki laboratoryjnych badań chemicznego składu
produktu reakcji wodorowęglanu sodu z kwaśnymi
zanieczyszczeniami w kilku polskich spalarniach
osadów ściekowych (istotne dla oceny efektywności zmniejszania zawartości kwaśnych składników
spalin) porównano z wynikami podobnie przebadanych
spalarni osadów ściekowych pracujących
w wiodących w tym zakresie krajach UE. Zasadnicze
konkluzje dotyczą efektywności suchej metody
oczyszczania spalin z wodorowęglanem sodu jako
reagentem stosowanej przez badane krajowe spalarnie
osadów ściekowych.
Metoda suchego oczyszczania spalin z wykorzystaniem wodorowęglanu
sodu (NaHCO3) jest nową, dynamicznie rozwijającą się metodą obniżania
zawartości kwaśnych składników spalin powstających w różnych procesach
spalania paliw stałych i odpadów, od spalania węgla w elektrowniach po
spalanie różnych grup odpadów w instalacjach zwanych zgodnie z językiem
ustawy o odpadach spalarniami. Doświadczenia w eksploatacji tej metody
są istotnie[...]
Badanie suchej sorpcji ditlenku siarki i chlorowodoru wodorowęglanem sodu ze spalin elektrociepłowni węglowej DOI:10.15199/62.2017.8.24
Od dłuższego czasu energetyka węglowa stoi przed szeregiem
wyzwań kreowanych głównie przez prawo Unii Europejskiej. O wymaganiach
dotyczących znacznego ograniczenia emisji ditlenku węgla
napisano już wiele publikacji i zorganizowano dziesiątki konferencji
i debat. Obecnie tematem wiodącym energetyki zawodowej, dla której
paliwem nadal pozostaje węgiel staje się problem zachowania wymagań
emisyjnych1), jak i właśnie wprowadzanych w życie konkluzji BAT.
Interesującą w tym aspekcie grupę zanieczyszczeń stanowią substancje
kwaśne zawarte w spalinach, wśród których wiodącym związkiem jest
ditlenek siarki. Wiele krajowych i zagranicznych obiektów energetyki
zawodowej opalanych węglem stosuje na potrzeby zmniejszenia emisji
tych związków dobrze sprawdzone metody mokre, a także metody
półsuche. Metody suche, oparte ponadto na sorbencie, jakim jest wodorowęglan
sodu, nie są jak dotąd zbyt rozpowszechnione, choć znajdują
coraz szersze zastosowanie, np. w spalarniach odpadów lub do obniżenia
emisji SO2 podczas eksploatacji dużych jednostek napędowych opalanych olejem napędowym lub mazutem2). Badania efektu ograniczenia
zawartości kwaśnych składników w spalinach przy użyciu wodorowęglanu
sodu przeprowadzono wprost na terenie jednej z większych europejskich
elektrociepłowni węglowych, aby wykazać, że zastosowanie
tego rodzaju sorbentu może dać efekt nie gorszy niż tradycyjne metody
neutralizacji kwaśnych zanieczyszczeń, przy akceptowalnych kosztach
eksploatacyjnych i oczekiwanych efektach środowiskowych.
Badania przeprowadzono w typowej elektrociepłowni węglowej,
składającej z 3 bloków spalania węgla. Łączna emisja tlenków
siarki emitowanych przez tę elektrociepłownię wynosiła ok. 5000 t/r.
Zasadniczym celem podjętych badań było udowodnienie, że możliwe
jest zmniejszenie tej emisji o ok. 20% poprzez zastosowanie suchej
sorpcji z udziałem wodorowęglanu sodu. Badania poprzedzone niezbędnymi[...]
Wpływ wybranych parametrów na ruch cząstki wody w strumieniu spalin DOI:10.15199/62.2018.9.20
Technologie przemysłu chemicznego, energetycznego, spożywczego
i medycznego zawierają w swoich ciągach technologicznych wiele urządzeń,
w których pojawia się ruch cząstek wody w postaci kropel1, 2).
Dokonano analizy wpływu takich parametrów, jak współczynnik oporu,
siła wyporu, siły styczne, Magnusa, grawitacji, Basseta i Columba oraz siły
termoforetyczne związane z podnoszeniem i ciśnieniem oraz efektem wirtualnej
masy, na ruch kropli wody. Mają one znaczący wpływ na przebieg
procesu kondycjonowania spalin w celu przygotowania ich do następnych
etapów technologicznych. W celu zastosowania półsuchej metody oczyszczania
spalin ich temperatura powinna zawierać się w zakresie 140-150°C.
W praktyce jednak przeważnie znajduje się ona w granicach 160-190°C,
co wymaga wprowadzenia dodatkowego urządzenia do kondycjonowania
spalin (tzw. kondycjonera), co w odniesieniu do instalacji oczyszczania
spalin generowanych w procesie spalania odpadów przedstawiono na rys. 1.
Siły działające na kroplę wody
Podczas ruchu cząstki/kropli wody w kondycjonerze napotyka ona
na różnego rodzaju opory związane zarówno z jej ruchem, jak i samym
medium, w którym się porusza4, 5). Kropla również oddziałuje na
otoczenie, tworząc choćby lokalne małe zmiany ciśnienia lub wymieniając
energię mechanic[...]
Reduction of SOx emission in waste incineration plants Zmniejszanie emisji SOx w spalarniach odpadów DOI:10.15199/62.2015.9.22
A review, with 61 refs., of dry, semi-dry and wet methods for
SOx removal from flue gas.
Dokonano przeglądu metod usuwania tlenków
siarki wytwarzanych w spalarniach odpadów.
Temat ten nabiera ważności zarówno w świetle
trwających inwestycji na terenie Polski (6 nowych
spalarni), jak i coraz bardziej wymagających
przepisów uchwalanych przez Unię Europejską.
Zaprezentowano techniki usuwania SOx ze spalin
metodami: suchą, półsuchą i mokrą. Każdą z nich
omówiono z technologicznego i procesowego
punktu widzenia. Ukazano wady i zalety poszczególnych
metod. Zwrócono uwagę na wieloczynnikowość
kryteriów, które muszą zostać wzięte pod
uwagę podczas wyboru którejś z nich.
Powietrze jest jednym z kluczowych czynników
(obok wody i pożywienia) wpływających na
każdego człowieka. Jest ono nieustanie wdychane
i jego skład (w szczególności zanieczyszczenia)
oddziałuje na cały organizm. Powietrze, w pośredni
sposób, oddziałuje także na żywność i na wodę.
W erze ciągłego rozwoju i wzrostu zapotrzebowania
na energię coraz trudniej utrzymać czystość
na "zdrowym" poziomie. Jednym z najbardziej
powszechnych rodzajów zanieczyszczeń wprowadzanych
do środowiska przez człowieka są tlenki
siarki. Mają one wpływ na rozwój organizmów oraz powstawanie kwaśnych deszczy
i zakwaszanie gleb1-4). W tabeli 1 przedstawiono główne źródła emisji tlenków
siarki w Polsce. Są to dane szacunkowe, zgłoszone do Konwencji Klimatycznej
i Konwencji NZ w sprawie transgranicznego transportu zanieczyszczeń powietrza
na duże odległości. Można zauważyć drastyczny spadek ilości ditlenku siarki
w latach 2000-2010 w każdym ze źródeł emisji. W emisji SO2 istotne są lata 2005-
2009, w których widoczny jest spadek na drugie miejsce energetyki zawodowej na
rzecz innych źródeł stacjonarnych (kotłownie lokalne, paleniska domowe, warsztaty
rzemieślnicze, rolnictwo i inne). Zmiana ta wynika z wstąpienia przez Polskę do UE
i przyjęcia regulacji prawnych, które jednoznacznie narzuciły og[...]
Przetwarzanie osadów ściekowych w procesie termicznej hydrolizy i fermentacji na przykładzie oczyszczalni ścieków w Tarnowie DOI:10.15199/62.2018.9.18
Fermentacja osadów ściekowych poprzedzona termiczną hydrolizą
jest jednym z procesów prowadzących do stabilizacji biologicznej1)
osadów ściekowych oraz zmniejszenia ich ilości. Powstałe po procesie
przetwarzania osady ściekowe nadają się do środowiskowego wykorzystania,
np. na cele rekultywacji terenów zdegradowanych.
Problemy z zagospodarowaniem
osadów ściekowych w Polsce
Według danych Głównego Urzędu Statystycznego2) w 2016 r.
w Polsce powstało 947,2 Gg suchej masy osadów ściekowych (568,3 Gg
suchej masy komunalnych osadów ściekowych). Na podstawie dotychczasowych
danych i obserwacji szacuje się, że średni roczny wzrost
ilości suchej masy osadów ściekowych wyniesie 2-3%3).Zakaz składowania osadów ściekowych obowiązujący od dnia 1 stycznia
2016 r., wynikający z rozporządzenia4), wymusił na podmiotach zarządzających
oczyszczalniami ścieków wdrożenie nowych technologii i dostosowanie
gospodarki osadami ściekowymi do nowego stanu prawnego.
Duży problem z zagospodarowaniem osadów widoczny jest zwłaszcza
w małych i średnich oczyszczalniach ścieków, które nie mogą
pozwolić sobie na budowę zaawansowanych technologicznie instalacji,
takich jak np. stacje termicznego przekształcania osadów, funkcjonujące
w dużych oczyszczalniach ścieków.
Racjonalne i uzasadnione, zarówno w aspekcie przepisów prawa,
jak i dostępnych na rynku technologii, wydają się być metody przetwarzania
osadów ściekowych wykorzystujące procesy suszenia i współspalania
osadów, jak również ich monospalania5) (11 monospalarni
osadów ściekowych w Polsce). Znajduje to swoje odzwierciedlenie
w powstałych do tej pory, jak i realizowanych/planowanych do utworzenia
nowych instalacji tego typu.
Oddana do użytkowania w marcu 2017 r. instalacja termicznej
hydrolizy i fermentacji osadów ściekowych w oczyszczalni ścieków
w Tarnowie daje możliwość częściowego uporządkowania problemu
gospodarki osadowej w regionie tarnowskim, pozwalając na
zmniejszenie ilości powstających osadów ś[...]
Regionalna gospodarka osadami ściekowymi w aspekcie zrównoważonego rozwoju DOI:10.15199/62.2019.9.16
Problem zagospodarowania osadów ściekowych jest nierozłącznie
związany z procesem oczyszczania ścieków, zarówno komunalnych,jak i przemysłowych. Uwarunkowania prawne w tym zakresie formowane
są w skali krajowej i międzynarodowej, z uwagi na specyfikę
problemu i możliwość jego transgranicznego oddziaływania.
Proces sedymentacji osadów ściekowych wynikający ze specyfiki
technologii oczyszczania ścieków występuje we wszystkich instalacjach
oczyszczalni ścieków. Podstawową metodą postępowania
z osadami ściekowymi jest ich odwadnianie z wykorzystaniem1)
zagęszczaczy taśmowych, bębnowych, flotacyjnych oraz wirówek
i pras (taśmowych, komorowych, tłokowych).
Według danych Głównego Urzędu Statystycznego2) w 2017 r.
w Polsce powstało 1035,2 Gg suchej masy (s.m.) osadów ściekowych,
w tym 584,5 Gg s.m. komunalnych osadów ściekowych. W porównaniu
z 2000 r. ilość osadów ściekowych wytworzonych w komunalnych
oczyszczalniach ścieków wzrosła o 63%. Szacuje się, że średni roczny
wzrost ilości s.m. osadów ściekowych wyniesie 2-3%3). W tabeli 1
przedstawiono szczegółowe zagospodarowanie komunalnych osadów
ściekowych w latach 2010-2017 wg danych GUS.
Table 1. Municipal sewage sludge handling in 2010-2017, Mg (dry mass)
Tabela 1. Zagospodarowanie suchej masy komunalnych osadów ściekowych
w latach 2010-2017, Mg
Rok
Wytworzone
osady
ściekowe
ogółem
Sposób zagospodarowania osadów
I II III IV V VI
2010 526 723 109 325 54 279 30 940 19 818 58 917 68 228
2011 519 190 116 241 54 386 30 998 41 629 51 447 53 103
2012 533 338 115 024 50 280 33 335 56 644 46 796 52 684
2013 540 292 105 448 29 407 32 556 72 900 31 369 70 028
2014 555 982 107 222 21 961 46 330 84 237 31 503 62 192
2015 568 017 107 536 19 167 47 103 79 274 40 458 56 397
2016 568 329 116 028 20 075 31 817 101 144 20 666 47 253
2017 584 454 108 520 19 695 25 889 106 158 15 250 51 325
I - rolnictwo; II - stosowane do rekultywacji terenów, w tym gruntów na cele rolne; III -
stosowane do upraw[...]