Ministerstvo životního prostředí, Odbor ochrany ovzduší pořádá ve spolupráci se Spolkovým ministerstvem pro životní prostředí, ochranu přírody a jadernou bezpečnost Spolkové republiky Německo a Českým svazem chemických inženýrů Mezinárodní dvoudenní seminář :
Problematika pachových látek a emisí škodlivin z chemického průmyslu (Zdroje emisí v chemickém průmyslu a jejich skladba, sledování a řešení eliminace pachových emisí s využitím BAT technologií)
Termín: Místo konání: Komu je určen:
23-24. říjen 2008 KÚ Ústí nad Labem, Konferenční sál, 2. patro, budova A Expertům v chemickém průmyslu a úředníkům státní správy
Akce probíhá pod záštitou hejtmana Ústeckého kraje Jiřího Šulce
Pachové látky v legislativě ochrany ovzduší v ČR Ing. Daniel Kostovský Ministerstvo životního prostředí ČR Regulace pachových látek ze stacionárních zdrojů znečišťování ovzduší v České republice se provádí podle § 10 zákona č. 86/2002 Sb., o ochraně ovzduší a o změně některých dalších zákonů (zákon o ochraně ovzduší), ve znění pozdějších předpisů (dále jen „zákon o ochraně ovzduší“). Na toto ustanovení blíže navazuje vyhláška č. 362/2006 Sb., která je účinná od 1. srpna 2006 a vymezuje způsob a rozsah stanovení koncentrace pachových látek a definuje přípustnou míru obtěžování zápachem. Přípustná míra obtěžování zápachem je založena na dvou předpokladech, které musí nastat současně, aby bylo možné konstatovat, že vždy dochází k její překročení. Jedním je přijetí stížnosti orgánem ochrany ovzduší podané více než 20 obyvateli, kteří bydlí nebo pracují v oblasti, v níž k obtěžování dochází. Druhým předpokladem, který musí být současně splněn, je skutečnost, že bude orgánem ochrany ovzduší zjištěno na zdrojích, které se v dotčené oblasti vyskytují, že alespoň na jednom z nich došlo k porušení povinnosti, která mohla obtěžování zápachem způsobit. Zdrojem obtěžování zápachem tudíž nemůže být zdroj, který dodržuje podmínky ochrany ovzduší, které mu byly pro provoz schváleny a jsou dostatečné. Vyhláška č. 362/2006 Sb. také vymezuje způsob a rozsah stanovení koncentrace pachových látek. Provést stanovení koncentrace pachových látek do určitého termínu je uloženo vybraným zdrojům od určité kategorie, která se stanovuje podle § 4 zákona o ochraně ovzduší. Podrobný přehled zdrojů, kterých se tato povinnost týká, uvádí příloha k vyhlášce č.362/2006 Sb. Výběr zdrojů částečně vychází z odborných poznatků platných v době přípravy této vyhlášky a ze seznamu, který byl uveden v předchozí vyhlášce č. 356/2002 Sb., jejíž ustanovení, která se týkala pachových látek, platila do 31. července 2006. Způsob provedení stanovení koncentrace pachových látek, u některých dříve uváděných zdrojů není dosud uspokojivě vyjasněn např. rafinérie ropy, chemický průmysl, chovy hospodářských zvířat, a proto přestože jsou předmětem stížností na obtěžování zápachem, nejsou předmětem provádění stanovení koncentrace pachových látek. Rovněž od 1.srpna 2008 byly zrušeny do té doby platné obecné emisní limity pro pachové látky ve výši 50 ouE/m3 respektive 100 ouE/m3, které z celé skupiny zdrojů, pro které platily, řadě z nich konkrétně technicky nevyhovovaly a nebo zdroj přestože byl schopen této hodnoty dosáhnout, nadále zůstával předmětem stížností. Způsob stanovení koncentrace pachových látek se provádí v České republice podle české technické normy ČSN EN 13725, která vychází z evropské technické normy EN
13725:2003. Tato norma byla přijata řadou států Evropy, které stanovení koncentrace pachových látek využívají. Za účelem zajištění jednotného postupu v rámci České republiky pro provádění odběrů pachových látek na plošných zdrojích např. skládky, kompostárny, biofiltry je zpracováván jednotný metodický pokyn. V Evropě dosud jednotný společný postup v této oblasti není stanoven a příslušná technická norma EN 13725:2003 detailně tento problém nepopisuje. Výhledově předpokládá legislativa v oblasti pachových látek v České republice u technologií, na nichž bylo prováděno stanovení koncentrace pachových látek, zavedení emisního limitu pro pachové látky. Při nedodržení emisního limitu provozovatelem zdroje, bude mít možnost náhradou za tento limit provozovat zdroj podle plánu snížení emisí pachových látek, který vypracuje a který zajistí další technicky možné snížení emisí pachových látek. Rovněž se předpokládá využití získaných výsledků měření k předpovědi rozptylu pachových látek v okolí obdobných zdrojů za podmínky stanovení určitého kritéria pro posouzení výskytu možného obtěžování v obydlené oblasti v okolí zdroje.
Odour in the Czech legislation Ing. Daniel Kostovský Ministerstvo životního prostředí ČR
Odour substances regulation from stationary sources in the Czech Republic is laid down in § 10 of the Act No. 86/2002, on Clean Air Protection and Amendment of Some Other Acts, Coll. (the Clean Air Act). § 10 refers in details to Decree No.362/2006 Coll., which entered into force on the day of 1st August 2006. The Decree defines method and range for odour concentration determination and significant nuisance. Significant nuisance is based on the two following conditions which must coincide to define that significant nuisance always occurs. The first condition is a receipt of complaint from more than 20 inhabitants living/working in the impacted area by the air protection authority. The second condition which must coincide is that the air protection authority, after carrying out the inspection on the sources operating in the impacted area, states on any of them breaking the obligatory rules for their operation which are related to the possibility of odour emission which could cause the nuisance. Thus it means that any source meeting its approved and sufficient operating conditions can not be the originator of annoying odour. The Decree lays down the deadlines for chosen categories of sources in accordance with § 4 of the Clean Air Act to undertake odour concentration measurement. The sources are listed in the Annex to the Decree. The choice of the sources was based on expert recommendations regarding the state of knowledge in this field and experience in odour measurement. The list is also partially derived from the list which was laid down in previous legislation (Annex No.8 to Decree No. 356/2002 Coll.), which was revoked, as for odours, by Decree No. 363/2002 Coll. The manner of odour measurement on some sources which were listed in Annex No.8 to Decree No. 356/2002 Coll. e.g. rafineries, chemical industry, farming has not been comfortably clarified yet. For this reason these sources are not subject to provide odour measurement, although they might be the cause of complaints. From 1st August 2006 were also revoked by Decree No. 363/2002 Coll., general emission limit values for odours (50 ouE/m3 or 100 ouE/m3) set in Annex No.2 to Decree No. 356/2002 Coll. Many operators were not technically able to meet these limit values or even though some of them were, they still remained the object of complaints. Odour measurements in the Czech Republic are carried out in accordance with the European standard 13725:2003, which was adopted in the Czech legal code.
Odour sampling from area sources e.g. landfill, composting, biofilters, waste water treatment plants needs unified approach to get comparable results. However a few versions for odour sampling have already been developed and are still discussed because of their weaknesses in some aspects. The standard 13725:2003 concers this point marginally. Future prospects in the Czech Republic are to set odour emission limits for the measured technologies. If the operator was not able to meet the limit there would be possibility to operate the source according to an approved reduction plan with aim to reduce odour emission. It is supposed that results will be also used for odour dispersion modeling under the set criterion of annoyance.
Jednorázová průzkumová studie pachové zátěže obyvatelstva v příhraniční oblasti se SRN v západním Krušnohoří Lenka Janatová, Tomáš Hrbek. Český hydrometeorologický ústav Abstrakt: V červenci a srpnu 2003 byl uskutečněn rozsáhlý projekt, jehož důvodem byla potřeba zmapovat imisní zátěž obyvatelstva zápachy v příhraniční oblasti Karlovarského kraje. Cíle a strukturu projektu stanovilo MŽP ČR. V rámci této průzkumové pachové studie bylo v příhraničních oblastech Karlovarského kraje v období červenec až srpen 2003 provedeno dotazování obyvatel na obtěžování zápachy s využitím tzv. Základního dotazníku. V rámci celého zájmového území s 36500 obyvateli bylo náhodným způsobem distribuováno 5200 dotazníků, tj. cca pro 14 procentům obyvatel. Vráceno a vyhodnocováno bylo 479 vyplněných dotazníků, což odpovídá výtěžnosti 9,2% z počtu distribuovaných dotazníků a znamená to, že v rámci studie se k pachové zátěži prostřednictvím dotazníku vyjádřilo 1,3 % z celkového počtu obyvatel žijících na sledovaném území. An extended project oriented on mapping of odour burden of population in Czech-German crossborder region of Karlovy Vary district has been accomplished in July and August 2003. In the framework of this screening study interviewing of citizens on odour nuisance has been provided using so called Basic questionnaire. An amount of 5200 questionnaires has been randomly distributed over the area of interest where 36500 inhabitants are living. Thus, about 14% of them were addressed. From this amount 479 filled questionnaires were returned. That means that from the total number of people living in area of study 1.3% citizens expressed on the odour nuisance problem. Results obtained from the processed questionnaires are presented in this contribution.
V červenci a srpnu 2003 byl uskutečněn rozsáhlý projekt, jehož důvodem
byla
potřeba zmapovat imisní zátěž obyvatelstva zápachy v příhraniční oblasti. Cíle a strukturu projektu stanovilo MŽP ČR. Výsledky této studie se staly jedním z podkladů při jednání s německou stranou, kde se vyskytovaly stížnosti na zápachy, jejichž původ je údajně v České republice. Průzkumové studii předcházela přípravná jednání mezi MŽP ČR, zástupci SRN (země Sasko a Bavorsko) a ČHMÚ. Na základě přípravných jednání s MŽP ČR bylo vymezeno zájmové území studie, zahrnující příhraniční části okresů Karlovy Vary, Sokolov a Cheb (západní Krušnohoří, Smrčiny a severní část Českého lesa). Za
účelem
možnosti
hodnocení
dílčích
částí
zájmového
území
(např.
i pro možnost porovnání s výsledky obdobných studií provedených v sousedních příhraničních oblastech Saska a Bavorska) bylo vyhodnocení došlých údajů provedeno v členění na 5 oblastí, dále na oblast nazvanou „Sasko“ (sloučené oblasti 2, 3 a 4 sousedící se Saskem), oblast nazvanou „Bavorsko“ (sloučené oblasti 4 a 5 sousedící s Bavorskem) a dále ještě podrobněji podle katastrů jednotlivých obcí.
Na základě dohody s MŽP ČR byl pro studii použit tzv. Základní dotazník, uváděný v normě ČSN 83 5030 - Účinky a posuzování pachů – Stanovení parametrů obtěžování dotazováním panelového vzorku obyvatel. Dotazník jsme částečně modifikovali na danou situaci. Stejný dotazník je uveden i v německých předpisech a byl použit německou stranou při studii, která probíhala současně v přilehlém příhraničním území Saska a Bavorska. Každý, v rámci obce náhodně vybraný, potenciální respondent obdržel obálku s dotazníkem, motivačním dopisem, který seznamoval s účelem a cílem naší studie a odpovědní obálku, adresovanou na naše pracoviště. Vyplněné dotazníky, které se vrátily na naše pracoviště byly očíslovány a údaje z jednotlivých dotazníků byly průběžně ukládány do tabulky. Údaje o respondentovi, uložené v tabulce, neobsahují jméno a adresu (nepovinný údaj), ale pouze název obce nebo části obce, ke které se pozorování vztahovalo, pohlaví a věk respondenta. Údaje o zápachu a o obtěžování zápachem byly ukládány pomocí kódování dle Základního dotazníku a zpracovány do shrnujících tabulek a grafů. V rámci
této
průzkumové
pachové
studie
bylo
v příhraničních
oblastech
Karlovarského kraje v období červenec až srpen 2003 provedeno dotazování obyvatel na obtěžování zápachy s využitím tzv. základního dotazníku. V rámci celého zájmového území s 36500 obyvateli bylo náhodným způsobem distribuováno 5200 dotazníků, tj. cca 14 procentům obyvatel.
Vráceno a vyhodnocováno bylo 479 vyplněných dotazníků, což
odpovídá výtěžnosti 9,2% z počtu distribuovaných dotazníků a znamená to, že v rámci studie se k pachové zátěži prostřednictvím dotazníku vyjádřilo 1,3 procenta z celkového počtu obyvatel žijících na sledovaném území. Některé výsledky: Obtěžováno zápachy (otázka 1) se cítí 45% respondentů. Ovšem při přesné otázce na zdravotní účinky, příčiny a druhy zápachů (otázka 8, 11 a 12) se cítí neobtěžováno cca 75% respondentů.
Frekvence výskytu zápachů (otázka 4): cca 53% respondentů, že se zápachy nevyskytují vůbec nebo jednou za měsíc a méně, 13% respondentů uvádí, že jsou zápachy cítit téměř denně. Listopad až únor je období s vyšším výskytem zápachů (otázka 5). Nejčastější příčinu obtěžování zápachem (otázka 11) uvádějí respondenti domácí vytápění 62%, automobilovou dopravu 51% a zemědělství 39% (čili místní zdroje). Ostatní příčiny
mají
podstatně
nižší
zastoupení,
další
v pořadí
jsou
ostatní
zdroje
a výtopny (velká spalovací zařízení), obojí na úrovni 17%. Nejčastější druh vyskytovaného zápachu (otázka 12) uvádějí respondenti kouř 63%, chlév-amoniak 38% a spalování plastických hmot 30% (čili zápachy pocházející z místních zdrojů), další v pořadí jsou saze 28% a benzín 25%.
Emise pachových látek ze zásobníků zbytků z kvašení a sanace lagun kyselých ropných kalů Johannes Jacob Referát ochrany před imisemi a hlukem z hlediska zdrojů, Saský zemský úřad pro ŽP, zemědělství a geologii 1. Geruchsemissionen aus einem Gärrestlagerbehälter - Abschätzung der Emissionen mittels Emissionsfaktoren und anschließender Ausbreitungsrechnung - Geruchsemissionsmessung und Wiederholung der Ausbreitungsrechnung - Festlegung von Maßnahmen zur Senkung der Geruchsemissionen 2. Sanierung von Mineralölsäureteichen - Erläuterung der Technologie - Probleme bei der Sanierung - Überwachung der Sanierung
ČESKÝ MODEL PRO ROZPTYL PACHOVÝCH LÁTEK A JEHO VALIDACE Josef Keder Český hydrometeorologický ústav Gaussovský rozptylový model SYMOS97, používaný v České republice jako model referenční, byl adaptován pro modelování rozptylu pachových látek. Je známo a široce dokumentováno v literatuře, že subjektivní vnímání pachu člověkem je úměrné okamžitým hodnotám koncentrace pachových látek, nikoliv průměrným hodnotám. Protože model SYMOS, podobně jako jiné rozptylové modely této třídy, je určen pro výpočet průměrných hodinových koncentrací, spočívala hlavní úprava modelu v přepočtu průměrných koncentrací na koncentrace špičkové. By aplikován obecně používaný postup přepočtu pomocí poměrů špička/průměr. Pro tento účel byla převzata sada přepočítávacích faktorů, navržených firmou Katestone Scientific (Freeman, T. and R. Cudmore, 2002). Vzhledem k tomu, že nejistoty spojené s modelováním šíření pachových látek jsou ještě větší, než je tomu u „klasických“ polutantů, vyvstala nutnost validace navrženého modelu. Validace byla provedena s využitím dat, publikovaných firmou Ingeneurbureau Lohmayer (Bächlin W., A. Rühling and A. Lohmeyer, 2002). Výsledky validace, založené na této unikátní datové sadě, ukázaly, že nehledě na poměrně jednoduchou proceduru adaptace modelu dává navržený postup přijatelné a v praxi použitelné výsledky.
CZECH ODOUR DISPERSION MODEL AND ITS VALIDATION The gaussian dispersion model SYMOS97, used as a reference modelling method in Czech Republic, has been adapted for odour dispersion modelling. It is well known and documented in the literature anywhere that the odour subjective perception by humans is proportional to the instantaneous peak concentration of the odorant rather then to mean values. Because the SYMOS model, similarly as other dispersion models of this class, is set for calculation of hourly mean concentrations, the basic procedure how to modify the SYMOS for odour concentration consisted in recalculation of hourly means reached in particular hours into corresponding peak values which might occur during these hours. Widely used peak-to-mean ratio (P/M ratio) approach has been selected as suitable solution of this task. The set of P/M ratios, derived by Katestone Scientific (Freeman, T. and R. Cudmore, 2002), has been selected and incorporated into model. Because the uncertainties connected with odour dispersion modelling are even substantial compared with models for “classical” pollutants, odour model performance is of great interest. Based on datasets published by Ingeneurbureau Lohmayer (Bächlin W., A.
Rühling and A. Lohmeyer, 2002), validation of the adapted SYMOS97 model has been provided. Results of validation of modified model SYMOS, based on comparison with this unique experimental data, showed that despite of relative simplicity of adaptation procedure the model provides reasonable results applicable in the practice.
REFERENCES Bächlin W., A. Rühling and A. Lohmeyer, 2002: Bereitstellung von Validierungsdaten für Geruchsausbreitungsmodelle – Naturmessungen http://www.lohmeyer.de/literatur/1408bericht.pdf Freeman, T. and R. Cudmore, 2002: Review of Odour Management in New Zealand. Air Quality Technical Report 24. Ministry for the Environment, Wellington, New Zealand http://www.mfe.govt.nz
Transboundary information service about non-standard events in chemical enterprises and its role in solution of odour nuisance problem Soňa Hykyšová Brown Coal Research Institute, j. s. c., Environmental Centre Most and Kralupy, Most, Czech Republic,
[email protected] Abstract
The Environmental Centre Most for the Ore Mountains (ECM) was established in 2000 as an information centre about the environment for general non-professional and expert public since the year 2000. Handling complaints on odour annoyance, mainly from Saxon frontier region municipalities, is one of long-term ECM activities. After the reception of such a report, the dispatchers find out what the situation on near measuring station is and whether a non-standard event was reported by an enterprise. Thanks to attachment to the dispatching centres of industrial enterprises (Česká rafinérská, UNIPETROL RPA, SYNTHOS, MERO ČR, VITOGAZ ČR, Linde Gas a SARTOMER CZECH) the ECM can in case of need operatively provide information about course of events in the industrial complex of these companies. The communication is bidirectional, ECM gets information about non-standard events (e. g. shutdowns, accidents) by the means of fax in the same way as local government and state administration bodies, to which the companies have a disclosure obligation. The up-to-date information about the events in the refinery chemical complex are published on web pages, even in German, and at the same time they are e-mailed to Saxon State Ministry of Environment and Agriculture by their request.
Free line for public, connection to the dispatching rooms of industrial enterprises in the region, own possibility of air quality measuring by the means of using mobile measuring car and a research institute background are the attributes, which make the Most centre and newly founded Kralupy centre really unique in the scope of all the republic. The information
from the enterprises serves not only to better public awareness but they constitute the ground for handling odour annoyance complaints.
Technologické možnosti zachycení a zneškodnění pachových látek Ing. Miroslav Richter, Ph.D., EUR ING Fakulta životního prostředí Univerzity J.E.Purkyně, Ústí nad Labem
[email protected] Abstrakt: Základní charakteristika pachových látek z hlediska chemického složení a jejich vlastností. Výčet základních technologických postupů k jejich zachycení a možnosti zneškodnění ve výrobních aj. procesech. V textu jsou uvedena omezení použitelnosti těchto metod v technické praxi s rámcovými hodnotami vstupních a výstupních koncentrací. Klíčová slova: Čištění plynů, pachové látky, emise, účinnost
Úvod Znečištění atmosféry je průvodním jevem všech aktivit v moderní společnosti. Obvykle nejzávažnější rizika s sebou nesou aktivity ekonomické - různé skupiny průmyslových a zemědělských výrob nebo služeb včetně odpadového hospodářství. Ale nelze pominout ani aktivity další, např. opravy vozovek, stavby a údržbu objektů, bytů, jeho zařízení aj. Přípustné emise znečišťujících látek jsou jednoznačně definovány zákonem o ochraně ovzduší a prováděcích vyhlášek, nařízení a dalších předpisů. Emisní normy zveřejňované vyhláškami jsou vždy stanovovány s ohledem na stav techniky, její konkrétní možnosti a dosažitelnou účinnost odloučení příslušných látek v době vzniku dané normy. Již z toho je patrné, že odloučení znečišťujících látek není stoprocentní. Pachové látky unikající z různých zdrojů do pracovního prostředí a atmosféry z tohoto pohledu nepředstavují samostatnou skupinu chemických sloučenin. V ovzduší bývají některé z nich zjistitelné čichem člověka v koncentracích na úrovni desítek, ale i jen jednotek ppm. Jejich působení na okolí je často dlouhodobé, ne-li trvalé. Při letmém pohledu tyto látky nebo jejich směsi pouze obtěžují okolí, ale při podrobném pohledu na jejich chemické složení lze přesně definovat jejich účinky na biologické organismy včetně člověka. Pak je jasné, že řada z nich má nebezpečné vlastnosti (např. dráždivost, škodlivost zdraví, toxicita). Je vhodné zdůraznit, že pachové látky se běžně vyskytují ve směsích, což situaci v posuzování jejich účinků dále komplikuje. Zásadním důvodem je fakt, že např. klasická toxikologie zkoumá účinky jednotlivých látek na biologické organismy izolovaně, ale běžně se nezabývá jejich kombinacemi ve směsích, navíc s různými v čase proměnnými koncentracemi a dobou působení na člověka - expozicí. Zda existují např. synergické efekty - zesílení negativního účinku jedné z látek díky přítomnosti některé z dalších, pak není známo. Za tohoto stavu při existujících emisích pachových látek do ovzduší je nutné uplatnit "princip preventivní opatrnosti" - pokud možno vyhnout se expozici člověka těmito látkami nebo kombinacemi
jejich směsí. Je důležité, že byl uspořádán seminář zaměřený právě na pachové látky, jejichž vliv na člověka dosud nebyl doceněn. Základní charakteristiky pachových látek Pachové látky lze definovat jako konkrétní chemické sloučeniny, které se za normálních teplot a atmosférického tlaku mohou vyskytovat ve všech skupenstvích. Převládají ale mezi nimi látky plynné a kapalné s relativně nízkým bodem varu. Z různých zdrojů jsou emitovány do atmosféry, kde se rozptylují a zároveň podléhají chemickým změnám vyvolaných či podporovaných např. krátkovlnným zářením, přízemním ozónem, prachovými částicemi s obsahem těžkých kovů apod. Obecně z hlediska chemického složení se jedná o anorganické, ale v naprosté většině případů organické sloučeniny. Kvalitativní a kvantitativní chemická analýza pachových látek a jejich směsí je s vysokou přesností možná metodami plynové nebo kapalinové chromatografie. Převážně se jedná o následující skupiny sloučenin, v nichž bývá vázán (-a): •
uhlovodíky - alifatické nasycené nebo nenasycené, aromatické a heterocyklické,
•
síra - např. sulfan, dále alifatické, aromatické nebo heterocyklické thioalkoholy s funkční skupinou -SH, heterocyklické sloučeniny s 5-ti nebo 6-ti členným kruhem s 1 nebo více atomy S a jejich deriváty,
•
dusík - např. čpavek, dále alifatické, aromatické nebo heterocyklické aminy s funkční skupinou -NH2, kyanoderiváty se skupinou -CN, nitroderiváty se skupinou -NO2, heterocyklické sloučeniny s 5- nebo 6-ti členným kruhem s 1 nebo více atomy N a jejich deriváty,
•
kyslík - např. alifatické, aromatické nebo heterocyklické jedno nebo vícesytné alkoholy se skupinou -OH, aldehydy -COH, ketony =CO, karboxylové kyseliny -COOH a od nich odvozené sloučeniny, étery se skupinou -O- či peroxidy -O-O- .
•
chlór - např. alifatické, aromatické nebo heterocyklické sloučeniny s jedním nebo více atomy chlóru v molekule. Z uvedeného výčtu je patrné, že se jedná o velmi širokou a různorodou paletu
chemických sloučenin. Řada z nich je používána v průmyslu, např. jsou meziproduktem v organických syntézách, ale také se jedná o výrobky komerčně dostupné ve formě motorových paliv, rozpouštědel, barviv, nátěrových hmot, lepidel, farmakologických výrobků, desinfekčních a čistících přípravků, konzervačních přípravků, aj. výrobků.
Základní metody zachycení a zneškodnění pachových látek V průmyslové praxi je v současnosti zavedena řada metod zachycení znečišťujících látek včetně látek pachových. Volba konkrétní metody je závislá na několika okolnostech především vstupní koncentraci a žádané výstupní koncentraci znečišťující látky, objemu čištěného plynu (viz příloha), spotřebě energie, chladící vody a pomocných látek, strojně technologické náročnosti a tím nutných investičních a provozních nákladů na konkrétním zařízení. •
Absorpce - jedna ze základních fyzikálněchemických metod čištění odpadních plynů, ale i běžná technologická operace. Je vhodná pro zachycení plynů a par anorganických látek, např. amoniaku a sulfanu, pro zachycení organických látek má omezenou účinnost. Výstupní koncentrace znečišťujících látek bývají řádově v mg.m-3 i při použití absorpce tlakové s chemickou reakcí. Proto je v některých případech možné absorpci použít jen pro předčištění, tj. 1. stupeň čištění, za nímž musí následovat stupně s vyšší účinností. Z absorpce vystupuje skrápěcí kapalina, běžně voda s rozpuštěnými nebo suspendovanými látkami. Kapalina musí být buď vracena do výrobního procesu nebo v horším případě je odváděna na čistírnu odpadních vod. Znečišťující látky jsou z vody v ČOV obvykle odstraňovány metodami chemickými (srážením, oxidací, redukcí, hydrolýzou) nebo metodami biochemickými, použitelné jsou i procesy membránové.
•
Spalování - bez katalyzátorů a s katalyzátory zahrnuje oxidační procesy, kterými lze bezpečně zneškodnit organické sloučeniny. Vyznačuje se vysokou účinností, používají-li se katalyzátory, obvykle na bázi Pt nebo Pd. Na výstupu jsou dosažitelné koncentrace znečišťujících látek i pod úrovní jednotek ppm! Díky katalyzátorům lze pracovat za teplot kolem 300 - 500 °C, tj. cca o 500 °C nižších, než b ez jejich užití. Problémem někdy bývá nutnost ředění směsi plynů a vzduchu pod mez výbušnosti před spalováním, což znamená práci s většími objemy plynů. Zvýšení teploty do pásma aktivity katalyzátoru je dosahováno současným spalováním zemního plynu. Spalovací zařízení bez katalyzátorů mívají nižší účinnost a proto bývá nutné dočištění spalin dále uvedenými metodami - to je důvodem, proč se používají v omezené míře. Spalování je vesměs energeticky velmi náročné a je proto vždy kombinováno s výrobou horké vody nebo páry pro snížení provozních nákladů.
•
Kondenzace - je vhodná jen pro čištění odpadního vzduchu odsávaného např. ze stříkacích nebo lakovacích boxů, spřádacích lázní při výrobě viskózového hedvábí, odkud je odtahována vzduch s relativně vysokou koncentrací znečišťujících látek
(řádově g.m-3). Celý objem znečištěného vzduchu je nutné podchladit pod rosný bod příslušné látky s využitím strojního chlazení nebo odpařování zkapalněných plynů, např. dusíku. Výstupní koncentrace je závislá na tenzi par při teplotě podchlazení směsi plynů. Kondenzace je vždy energeticky velmi náročná, investiční a provozní náklady jsou vysoké. Výhodou je zpětný zisk těkavých látek (např. rozpouštědel) s možností jejich recyklace. Rentabilní je její použití pro zachycení drahých a nebezpečných sloučenin. •
Adsorpce - je rozlišována adsorpce fyzikální a chemická (chemisorpce). Fyzikální adsorpce plynů a par probíhá na pevných sorbentech, kterými jsou obvykle aktivní uhlí, silikagel, alumina, křemelina nebo zeolity přírodní či syntetické. Výhodou fyzikální adsorpce je práce za normálních teplot, vysoká účinnost a vratný průběh. Špičkově jsou dosažitelné výstupní koncentrace znečišťujících látek až pod úrovní jednotek µg .m-3! Zachycenou látku lze desorpcí ze sorbentu uvolnit zahřátím a (nebo) snížením tlaku, zregenerovat ho a získat desorbovanou látku koncentrovanou k dalšímu využití, je-li to vhodné. Sorbent je pak v adsorpční aparatuře využíván opakovaně. Pokud další využití zachycené látky není možné, tak je dle charakteru zachycené látky dále nakládáno s vyčerpaným sorbentem. Jedná-li se o organické sloučeniny, bývá často pro konečné zneškodnění sorbentu se zachycenou látkou používáno spalování, výjimečně po cementaci skládkování. Chemisorpce není pro zneškodňování pachových látek vhodná.
•
Biologické čištění - představuje moderní, vysoce účinnou technologii pro zachycování organických znečišťujících látek včetně látek pachových s využitím mikroorganismů. Biologické čištění je realizováno v bioreaktorech, kde v uzavřené komoře na pevné vestavbě je uchycena kultura mikroorganismů. Bioreaktory běžně pracují v aerobním cyklu, kdy kultura mikroorganismů zajišťuje postupnou biochemickou oxidaci organických látek až na oxid uhličitý a vodu. Znečištěný vzduch vstupuje do bioreaktoru zdola přirozeným nebo nuceným prouděním, shora je vestavba skrápěna cirkulující vodou s živinami (N, P, K aj.). Jiné možné uspořádání biologického čištění odpadního vzduchu spočívává ve dmýchání vzduchu pod vrstvu např. borové kůry s kulturou mikroorganismů umístěnou v polouzavřeném boxu shora skrápěném vodní mlhou. Průchodem vzduchu vrstvou živného substrátu o výšce cca 1,5 m dojde k jeho vyčištění na žádanou úroveň. Při vstupní koncentraci znečišťujících látek na úrovni např. jen desítek µg.m-3 jsou biologickým čištěním dosažitelné výstupní koncentrace pod 1 ppm! Mimořádně vysoká citlivost a účinnost je vykoupena vyššími nároky na provozování - výběru vhodných kmenů bakterií, delší dobou kultivace kultury mikroorganismů před uvedením zařízení do provozu a jejich vyšší citlivost na teplotu,
pH, vstupní koncentraci znečišťujících látek, koncentraci makroživin i mikroživin v kapalné fázi, přítomnost těžkých kovů v kapalné fázi a pevném substrátu, přítomnost toxických látek v plynné a kapalné fázi. S tím jsou spojeny vyšší nároky na kontrolu a řízení čistícího procesu. Přesto se bioreaktory ve stále větší míře používají zejména pro čištění vzduchu z ventilace kompostárenských linek a provozů živočišné výroby (kravíny, vepříny,
drůbežárny),
biologického
čištění odpadních
vod,
vybraných provozů
potravinářského průmyslu, kafilérií apod. Závěr V příspěvku je uveden výčet základní metod, technologických postupů a zařízení pro čištění odpadních plynů, zejména vzduchu z různých technologických procesů. Jak je uvedeno, současné technologie jsou schopny zajistit vysoce účinné zachycení znečišťujících látek, mezi které také náleží látky pachové. Při obvykle velmi nízkých koncentracích pachových látek je vždy zařízení na jejich zachycení a zneškodnění investičně a provozně drahé. Dle užité metody bývají také velké náklady na spotřebu energií.
Literatura - knihy a časopisy 1. Engler B.H.: Katalysatortechnik – auf Leistung getrimmt, Chemische Industrie, Hessen (SRN), 1993 2. Hobler T.: Absorpce, SNTL Praha 3. Lebeděv: Chemická kinetika a katalýza, SNTL Praha 4. Mocek K.: Současné trendy v čištění odpadních plynů, Chemické listy, 89, 564-569, (1995) 5. Richter M.: Technologie na ochranu životního prostředí, část II, Ochrana ovzduší, FŽP UJEP, Ústí n.L., 6. Soldavini H., Wedel W.: Umweltschutz plus Wertstoffgewinnung, Chemische Industrie, Hessen (SRN), 1992 7. Vejvoda J. a kol.: Technologie ochrany ovzduší a čištění odpadních plynů, skripta, ISBN 80-7080-517-X, VŠCHT Praha, 2003 Prospektová literatura 1. 2. 3. 4. 5. 6.
DCE LIMITED, Flue-gas cleaning, Leicester (UK), 1993 Haldor Topsoe A/S, Umweltverfahren, Lyngby (Dánsko), 2000 Hoogovens Technical Services B.V., First SCR Demo-plant, Rotterdam (Holland), 1997 ENETEX GmbH., Katalytische Verbrenungsanlage, Linsengericht (SRN), Johnson Matthey Catalytic Systems Division, Catalytic Converters, Royston (UK), 1990 W.C. Heraeus GmbH., Edelmetallkatalyzatoren – Katalytische Gasreinigung, Hanau (SRN), 1994 7. KEU-CITEX Energie- und Umwelttechnik GmbH, Abgas-/Abluftreinigung, Krefeld (SRN), 1993 8. KEU-CITEX Energie- und Umwelttechnik GmbH, Katalytische Oxidation, Krefeld (SRN), 1993
9. ABB Umwelttechnik, Fortschrittliche Technologien zur Luftreinigung, Butzbach (SRN), 2001 10. Haldor Topsoe A/S, Catalytic Combustion Technology for Air Purification, Lyngby (Dánsko), 1998 11. Degussa AG, Chemical Catalysts, Frankfurt a.M. (SRN), 2001 12. Luigi Fortuna, Katalytische Abluftreinigungsanlagen, Lissone (Itálie), 1997 13. GEC Alsthom, Abgas- und Ruckstandsverbrennungen (ARV-Systeme), Stuttgart (SRN), 1993
Zjišťování a vyhodnocování emisí a imisí pachových látek se zaměřením na rafinerie Ralf Both Zemský úřad pro přírodu, životní prostředí a ochranu spotřebitele, Severní Porýní – Westfálsko Ermittlung und Bewertung von Geruchsemissionen und Geruchsimmissionen unter besonderer Berücksichtigung von Raffinerien". Inhalt: Durchführung von Geruchsmessungen unter Berücksichtigung der einschlägigen Richtlinien, Bewertung der Messergebnisse unter Berücksichtigung der GeruchsimmissionsRichtlinie,
Abluftreinigung
Wirksamkeitsnachweis.
mit
Biofiltern
und
Erforderliche
Messungen
zum
Intenzivně zapáchající látky v rafineriích a možné zdroje emisí Jürgen Langner PCK Schwedt Geruchsintensive Stoffe in Mineralölraffinerien und mögliche Emissionsquellen Einleitung
Das zu verarbeitende Rohöl enthält geruchsintensive Stoffe, deren Gehalt von der Herkunft abhängig ist. Bei der Verarbeitung des Rohöls zu den hochwertigen Kraftstoffen werden in den verschiedenen Verarbeitungsstufen aus den im Rohöl enthaltenen Heteroverbindungen geruchsintensive Substanzen gebildet, die die im Rohöl enthaltenen Mengen um ein Mehrfaches überschreiten. 1. Art der geruchintensiven Substanzen Beschreibung der Geruchsart und Begründung der Relevanz - Schwefelwasserstoff - Alkylmercaptane - Disulfide - Alkylthiocyanate / - isocyanate Alkylmercaptane haben wegen der sehr niedrigen Geruchsschwelle die größte Bedeutung. Sie dienen als Leitsubstanzen für die technologischen Anfallstellen und insbesondere für die Bschreibung der Geruchsbelastung im Umfeld und für die Reichweite der Geruchswolken. 2. Technologie der Rohölverarbeitung 2.1 Beschreibung des Auftretens und der Verarbeitung von Schwefelwasserstoff und Mercaptanen Technologisches Schema einer Mineralölraffinerie Beschreibung der Verarbeitungsstufen in denen diese Stoffe auftreten und damit auch freigesetzt werden können 2.2 Beschreibung der Entstehung und der technologischen Maßnahmen zur Entfernung und Verarbeitung der geruchintensiven Substanzen an den Beispielen - VD-Entschwefelung - thermische Spaltanlagen (Visbreaker) Mengenbilanz in Abhängigkeit von den Rohölsorten
3. Beschreibung der Technologie zur schadlosen Umsetzung der Substanzen und damit der Vermeidung von Emissionen - Meroxstufen - Sauerwasserbehandlung - Ablaugenbehandlung - Abwasseranlagen 4.
Ermittlung
der
Reichweite
von
Geruchswolken
Emissionsmenge und der meteorologischen Bedingungen
5. Schlußfolgerungen 5.1 Geruchskataster und Checkliste in der Raffinerie 5.2 Verfahrensweise bei auftretenden Geruchsbelästigungen - sofortige Information - sofortige Kontrollen im Umfeld - Anlagenkontrolle nach Checkliste
in
Abhängigkeit
der
Řešení emisí těkavých organických látek z procesu odolejení vod z petrochemie Pavel Sláma UNIPETROL SERVICES, s.r.o. Abstrakt: Referát bude informovat o způsobu řešení emisí z procesu odolejení odpadních vod z petrochemie, který způsoboval významné emise těkavých organických látek do pracovního prostředí. Řešení bylo technicky komplikované zejména s ohledem na bezpečnostní podmínky (riziko výbuchu) a požadované parametry na výstupu do ovzduší. Původní řešení založené na zakrytí odolejovače, zachytávání odpadních plynů a jejich sorpce na aktivním uhlí nezajistilo splnění stanovených podmínek. Konečné řešení problematiky si vyžádalo výstavbu nového nadzemního odolejovače, zachytávání odpadních plynů a jejich likvidaci na jednotce termického spalování.
The paper informs on different attitudes to handling VOC emissions emanating from the process of oil removing from the petrochemical plants” effluents, this process resulted in significant VOC emissions into the work environment. The solution was complicated by strict safety conditions and by the requirements on the purity of air. Previous arrangement based on covering of oil-removing tank, capturing of emitted gases and their sorption on the active carbon (filter) didn”t result in sufficient air quality. To reach these quality parameters a new over-ground oil-removing tank had to be built with emission capture and burning of VOC on the thermal oxidation unit.
Prevence a omezování zápachu z výroby buničiny, zkušenosti Mondi Štětí, a.s. Jan Koubský Mondi Štětí a.s. Omezování zapáchajících látek při výrobě buničiny ve společnosti Mondi Štětí a.s. prošlo v minulých letech několika vlnami. Příspěvek mapuje nejvýznamnější opatření a investice, které přinesly významné zlepšení kvality ovzduší v okolí závodu a seznamuje s dalšími plány omezování emisí zapáchajících látek zaměřených do budoucnosti. Představí i současné formy měření a monitorování a komunikace se zainteresovanými stranami.
Odour abatement and odour control measures taken in the last several years by Mondi Štětí, a.s., major producer of pulp and packaging paper in the Czech Republic, had significantly improved the local air quality. Presentation discusses investments and measures that brought significant air quality improvements improvements and presents several running projects and general outlook for the future. It presents also current methods of monitoring and measurement and current communication with stakeholders.
Technická opatření k omezení emisí pachových látek v Sokolovské uhelné, právní nástupce, a. s. Ing. Zdeněk Bučko Sokolovská uhelná, a.s. Abstrakt: Zpracovatelská část SUAS ve Vřesové byla uvedena do plného provozu v roce 1970 jako významný zdroj svítiplynu, který byl vyráběn tlakovým zplyňováním hnědého uhlí. Zdroj Vřesová zásoboval rozsáhlou síť svítiplynu až do června 1996, kdy byla produkce a dodávka svítiplynu zastavena a systém svítiplynu byl převeden na zemní plyn. Vzhledem k tomu, že zdroj Vřesová disponoval relativně moderním technologickým zařízením a potřebnými surovinovými zdroji bylo rozhodnuto o využití a rozvoji zpracovatelské části SUAS.Nový paroplynový zdroj byl uveden do provozu v roce 1996, takže provoz kombinátu ve Vřesové pokračoval po odstavení systému svítiplynu bez omezení s novými energetickými výstupy. Zplynění hnědého uhlí v tlakové plynárně a výroba elektřiny v paroplynové elektrárně ve Vřesové ukazují zajímavý a ve světě ojedinělý příklad spojení klasické uhelné technologie s moderní výrobou elektrické energie. Vznikla tak účinná jednotka, která umožní využít pro výrobu ekologické, čisté elektrické energie a tepla hnědého uhlí. The processing plant of the Sokolovská uhelná, Ltd., Sokolov, was put into operation in 1970 as an important source of town gas production by lignite gasification. This gas production source supplied a widespread town gas network in the framework of the Czech gasworks corporation until June 1996, when the production and supply were stopped due to the change of the coal-gas system in CR to natural-gas system. With regard to the fact that the combine was disposing of considerable energy sources and relatively modern technological equipment, the concept was made in advance of the future utilization and development of the SU's processing plant. The positive influence of the SU, Ltd., Vřesová, related to its important role as a producer of highgrade fuels and energies and to its considerable contribution in economical area, compensates the negative influence, namely in the ecological area. Particular attention was therefore paid to this area during the existence of the combine A new CCPP was put into service in 1996, so that the running of the SU's processing plant continued in the original technologies with new energy results. Of considerable importance was the construction of a district heating system network for supplying the settlement agglomeration in the surroundings of the SU's processing plant. Coal gasification and electricity production in the combined cycle power plant in Vresova shows an example of connecting a classic coal technology and modern power plant technology. This created an efficient unit with advantageous regulating qualities that can utilise lignite for production of clean, environmental friendly electricity. In a wide spectrum, modern cleaning procedures for decreasing the effect of gas production and power plant operation on the environment are applied here.
Úvod. Sokolovská uhelná, právní nástupce, a.s. je nejmenší těžební organizací segmentu hnědého uhlí v České republice. Společnost těží kolem 10 milionů tun hnědého uhlí ročně a v porovnání s evropskými těžebními firmami je dlouhodobě
tedy spíše menší
organizací. Je však
angažována v oblasti úpravy pevných paliv a jejich energochemického
přetváření na ekologicky čisté energie a paliva. V tomto oboru je pozitivně hodnocena v evropském i světovém měřítku a je tak skutečně vnímána.
Společnost těží uhlí přibližně v centru trojice největších západočeských lázní a tedy i v centru karlovarského kraje. Tuto skutečnost úzkostlivě respektuje jednak vzhledem k eventuelnímu ovlivnění lázeňských termálních pramenů především Karlových Varů, jednak koncepční činností při zahlazování důsledků své činnosti. Společnost dlouhodobě investuje do modernizace a ekologizace svých těžebních a zejména zpracovatelských procesů a její úspěchy v této oblasti jsou oceňovány regionálními, státními i zahraničními institucemi. Ukončením výstavby paroplynové elektrárny (1996 ), která výrobou „špičkové“ elektřiny vhodně doplňuje jadernou energetiku v ČR, došlo k zásadní diversifikaci výrobkového segmentu společnosti. Tržby za uhlí a elektrickou energii jsou vyrovnané, což umožňuje akciové společnosti lépe zvládat výkyvy na trhu energií. Od roku 1969 provozuje Sokolovská uhelná tlakovou plynárnu, která je součástí komplexu technologií založených na zpracování hnědého uhlí z vlastních lomů . Jednotlivé technologie byly uváděny do provozu postupně od poloviny šedesátých let. Zpracovatelský závod ve Vřesové obsahuje kromě tlakového zplynění i teplárnu, briketárnu a technologie pro čištění odpadních vod a likvidaci plynných emisí. V roce 1993 byla zahájena a v roce 1996 byla plně dokončena výstavba dvou bloků paroplynové elektrárny , která využívá jako základní palivo plyn vyrobený tlakovým zplyněním hnědého uhlí. Zplynění uhlí řadíme mezi
zušlechťující procesy, které převádějí pevné uhlíkaté
palivo na vyšší formu, tj. na plynné palivo. Je to v podstatě polykomponentní mnohastupňový proces, kde dominantní úlohu má heterogenní reakce probíhající za teplot vyšších než 600 0
C mezi pevnou (zplynovanou) substancí a plynným (zplyňujícím) médiem, která je
doprovázená homogenní reakcí v plynné a kapalné fázi, resp. heterogenními reakcemi mezi kapalnými, pevnými a plynnými látkami. Zplyňovacím médiem je převážně volný kyslík (čistý O2 nebo vzduch) nebo vázaný kyslík (H2O, CO2) nebo směs těchto látek. Probíhá - li zplynění pevných paliv za normálního tlaku výsledným produktem je hořlavý plyn obsahující převážně oxid uhelnatý, uhličitý a vodík. Probíhá - li zplynění za zvýšeného tlaku potom vedle uvedených komponent je v plynu obsažen ve významném množství methan. Tím získávaný plyn dosahuje podstatně vyšší výhřevnosti a tím stoupá i ekonomická účinnost při jeho rozvodu a použití. Jednotlivé hlavní reakce probíhající při zplynění pevných paliv jsou znázorněny v Tabulce č. I. Převážná většina reakcí, jak je zřejmé z uvedeného přehledu, je exotermní povahy, mimo reakce uhlíku s oxidem uhličitým a vodní parou.
Tabulka I
Nejdůležitější chemické reakce charakterizující zplynění uhlí
C 2C C C CO C CO CO2
+ + + + + + + +
O2 O2 CO2 H2O H2O 2 H2 3 H2 4 H2
=
CO2 2 CO 2 CO CO + H2 CO2 + H2 CH4 CH4 + H2O CH4 + 2 H2O
+398,6 kJ/mol + 246,4 kJ/mol - 174,8 kJ/mol - 120,7 kJ/mol + 46,9 kJ/mol + 75,4 kJ/mol + 204,3 kJ/mol + 116,3 kJ/mol
Celý proces lze pak sumárně vyjádřit rovnicí CAHBNCSDOE + a (O2 + k N2) + b H2O <=> <=> m CO + n H2 + p CH4 + r CxH y + q H2O + s N2 + t H2S +[u CxHyOzS +v NH3..] Ekonomika procesu je dána zejména poměrem
m+n+ p+r a +b Popis technologie. Hnědé uhlí těžené ve vlastních lomech akciové společnosti Sokolovská uhelná se po rozdrcení předsouší a třídí. Odtříděná jemná frakce ( podsítné) je spalována v klasické teplárně, která byla uvedena do provozu v roce 1966 . Hrubá
frakce tvoří vsázku pro
tlakovou plynárnu. Uhlí je za tlaku 2, 7 MPa zplyňováno kyslíkoparní směsí v generátorech se sesuvným ložem ( Lurgi ). Vyrobený surový plyn je čištěn vypírkou podchlazeným metanolem v zařízení RECTIZOL. Vyčištěný plyn (energoplyn ) je základním palivem pro paroplynovou elektrárnu . Technologie výroby energoplynu se od dřívější výroby svítiplynu odlišuje především menší vypírkou kysličníku uhličitého. Takto získaný plyn
má oproti
svítiplynu menší obsah hořlavých složek, menší výhřevnost a nižší Wobbeho číslo. Surový plyn vyrobený tlakovým zplyněním hnědého uhlí se skládá z vodíku, metanu a CO jako hořlavých složek, z vody a kysličníku uhličitého jako inertních podílů a ze sirovodíku, sirouhlíku, amoniaku, benzinů, dehtů, fenolů. Poslední skupina jsou látky korozivní, jedovaté a jinak škodlivé, které jsou odstraňovány v čisticích technologiích. Po primárním ochlazení zkondenzují vodní a dehtovité podíly. Dehty jsou prodávány jako surovina pro další chemické zpracování, část dehtů je využívána jako energetické palivo v několika teplárnách.
Z vodní fáze je destilací získán amoniak, extrakcí butylacetátem fenoly a odpadní vody jsou biologicky čištěny ve dvoustupňové kyslíkové aktivaci. Vyčištěná voda je používána v technologii, popř. je po dalším dočištění čiřením používána pro doplňování chladicích okruhů. Selektivní vypírkou RECTIZOL jsou z plynu odstraněny benziny, veškerý sirovodík, některé organické sloučeniny a také zbytky popelovin, které by mohly v dalším procesu působit abrazivně. Protože vyrobený plyn je používán jako palivo pro plynové turbiny, ponechává se v něm většina kysličníku uhličitého, který jednak koná mechanickou práci v plynové turbině a jeho obsah ( jako inertu ) působí příznivě na tvorbu kysličníků dusíku při spalování v plynové turbině. Chudé expanzní plyny jsou spalovány buď pod kotli elektrárny a nebo v zařízení LICHEP. Účelem zařízení je odstranění zápachu z odpadních chudých expanzních plynů odcházejících z čistící řady sekce Rectisol , odplynů z kolony 21( umístěné na sekci Fenolka) a dále v proudu vzdušiny,která je odsávána ze skladovacích zásobníků sekce Fenolka. Likvidace zápachu se provádí spálením. Ve spalovací peci LICHEPu je možno, jako pomocného paliva, využívat také směs kapalných uhlovodíků. Dokonalého spálení se dosáhne dostatečně vysokou teplotou a patřičnou dobou zdržení likvidovaných plynů ve spalovacím prostoru pece za zajištění přebytku spalovacího vzduchu.Tímto
se
docílí vysoká
účinnost
spalovacího procesu a je zaručena
bezzápachovost spalin. Průkazem účinnosti jednotky LICHEP je minimální obsah uhlovodíků indikovaných na výstupu Proud odplynu
sirných sloučenin a
je monitorován automatickými
analyzátory. V případě spalování chudých expanzních plynů v elektrárenských kotlích jsou spaliny podrobeny odsíření mokrou vápencovou vypírkou společně se spalinami z uhlí. Odsířením expanzních plynů
ze selektivní vypírky je získávána kyselina sírová (
95 % hm. ). Odsíření je založeno na katalytické oxydaci sirovodíku na kysličník sírový a na následné kondenzaci na kyselinu sírovou. Provozní
soubor odsiřovací jednotky WSA je koncovým stupněm výroby
energoplynu. Použitá technologie byla vyvinuta dánskou firmou Haldor-Topsoe a představuje bezodpadovou technologii sloužící ke zpracování odplynů obsahujících jedovatý sirovodík a zapáchající organické sloučeniny síry na kyselinu sírovou. Odplyny odcházející do atmosféry obsahují jen malé množství oxidu siřičitého, stopy oxidu sírového a oxidů dusíku, což nepředstavuje žádné výrazné ekologické zatížení okolí. I když je v expanzním plynu (tzv. bohatém) koncentrace sulfanu relativně nízká (max. 3,6 % V/V), jeho přítomnost determinuje toxicitu odplynu a
nepříjemné penetrantní projevy obtěžující
životní prostředí. Odplyny
odcházející do atmosféry obsahují jen velmi malé množství oxidu siřičitého, stopy oxidu
sírového a oxidů dusíku, což nepředstavuje žádné výrazné ekologické zatížení životního prostředí. V první fázi procesu se sulfan a organické látky včetně sirných spalují s přebytkem vzduchu na oxid siřičitý. Jelikož odsiřovaný expanzní plyn má vzhledem ke svému složení velmi malou výhřevnost, potřebné spalovací teploty kolem 1350 0C se dosahuje současným spalováním adekvátního množství topného plynu. Při vysoké teplotě spalování dochází k značné tvorbě oxidů dusíku. Jejich obsah je proto v procesním plynu redukován. Z tohoto důvodu je k procesnímu plynu po jeho ochlazení na cca 400 0C přidáván plynný čpavek a směs je vedena do SCR (Selektive Catalytic Reduktion) reaktoru, kde je obsah NOx snižován podle reakcí 6 NO
+ 4 NH3 = 5 N2 + 6 H2O
6 NO2 + 8 NH3 = 7 N2 + 6 H2O. Za SCR reaktorem je SO2 reaktor. V tomto reaktoru na loži katalyzátoru probíhá cca z 96 % konverze SO2 na SO3 a to podle rovnice 2 SO2 + O2 = 2 SO3
+ 98 kJ/mol .
Uvolňující se reakční teplo zde zvýší teplotu procházejícího plynu a rocesní plyn se po výstupu z reaktoru ochlazuje přičemž oxid sírový reaguje s vodní parou podle rovnice
SO3 + H2O = H2SO4
+ 101 kJ/mol .
V další části je prováděna kondenzace 92 - 97 % H2SO4. K její výrobě tedy není nutné jiných pomocných produktů ani technologií. Procesní plyn zbavený zbytků kapiček kyseliny sírové je dále ohřát smícháním s horkým vzduchem na ca 120 °C a s tou to teplotou je vypouštěn do vnějšího ovzduší. Energie získaná při ochlazování procesních proudů plynů je využívána k výrobě syté páry o tlaku 3,9 MPa, resp. k předehřevu vzduchu pro spalovací proces. Tlak vyčištěného plynu za čisticím zařízením 2,1 - 2,5 MPa umožňuje použití plynu v plynové turbině bez dodatečné komprese, plyn je po vyčištění prakticky bez síry a neobsahuje žádné dusíkaté látky. Tím je předurčen jako ekologické palivo pro následnou technologii elektrárny. Emise kysličníku siřičitého jsou dány pouze zbytkovým obsahem sirovodíku v energoplynu po vypírce Rectizol. Koncentrace za normálního provozu činí řádově jednotky mg / sirovodíku. Emise kysličníků dusíku jsou dány především mechanizmem vzniku NOx. Z dusíkatých látek, které jsou obsaženy v uhlí, vzniká v procesu tlakového zplynění z největší části amoniak, který se odstraní v čisticích procesech. Plynné palivo tedy
neobsahuje dusíkaté sloučeniny a kysličníky dusíku vznikají pouze oxidací vzdušného dusíku. Množství tohoto NOx, který nazýváme také termický NOx je exponenciálně závislé na adiabatické stechiometrické teplotě spalování Tst. Tuto teplotu můžeme snížit přívodem chladicí ( inertní ) látky do reakční zóny nebo do čela plamene. Perspektivy a záměry Další rozvoj akciové společnosti a provoz její především energetické a plynárenské části je nutno soustavně spojovat s její ekologizací a využívání
čistých
uhelných
technologií. To umožní technologii zplyňování hnědého uhlí provozovat až do vyčerpání uhelných zásob v sokolovské pánvi – tj. do roku 2030 až 2035. Technologické zařízení společnosti je v současné době doplňováno o jednotku pro zplyňování karbochemických produktů – fenoly a dehty, které odpadají při výrobě plynu zplyňováním v generátorech Lurgi. Jednotka pracuje na principu zplyňování v unášeném loži Výstavbou jednotky bude odstraněn jeden z velkých negativních vlivů na životní prostředí v blízkém i vzdálenějším okolí. Závěr. Zplynění hnědého uhlí v tlakové plynárně a výroba elektřiny v paroplynové elektrárně ve Vřesové ukazují zajímavý a ve světě ojedinělý příklad spojení klasické uhelné technologie
s moderní výrobou elektrické energie . Vznikla tak účinná jednotka, která
umožní využít pro výrobu ekologické, čisté elektrické energie a tepla hnědého uhlí.
Poznámky:
Poznámky:
Poznámky:
