Zpracovatel:
ODOUR, s.r.o. Dr. Janského 953, 252 28 Černošice Tel./Fax.: + 420 318 611 061 e-mail:
[email protected] website: www.odour.cz
__________________________________________
Studie STUDIE PACHOVÝCH LÁTEK ENERGETICKÉ CENTRUM NA ZPRACOVÁNÍ BIOODPADŮ TIŠNOV ______________________________________________
Zpracovala: Ing. Petra Auterská, CSc.
PRAHA, 2.4.2010
STUDIE PACHOVÝCH LÁTEK ENERGETICKÉ CENTRUM NA ZPRACOVÁNÍ BIOODPADŮ TIŠNOV __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
OBSAH 1 2
3
4
5 6 7 8
Úvod .................................................................................................................................... 3 Teorie .................................................................................................................................. 4 2.1 Podstata sledování pachů, vznik pachů a jejich měření .......................................... 4 2.1.1 Základní definice a pojmy ................................................................................ 4 2.2 Vznik pachů ............................................................................................................ 5 2.3 Zdroje pachů........................................................................................................... 6 2.4 Měření pachů.......................................................................................................... 6 2.5 Olfaktometrie .......................................................................................................... 7 2.6 Princip měření PACHOVÝCH LÁTEK ..................................................................... 9 2.6.1 Jednotka měření .............................................................................................. 9 2.6.2 Metoda měření .............................................................................................. 10 2.7 Výpočet rozptylových studií pro pachové látky...................................................... 10 2.7.1 Popis metodiky SYMOS 1997........................................................................ 10 2.7.2 Úpravy metodiky SYMOS pro výpočet pachové zátěže ................................. 10 2.8 Imisní limity pro pachové látky v ČR ..................................................................... 11 2.9 Popis měřených technologií které mohou ovlivnit emise pachových látek ............. 11 2.10 Současné postupy likvidace pachů z odpadních vzdušin .................................. 12 Popis zdroje ....................................................................................................................... 13 3.1 Princip výroby ....................................................................................................... 13 3.2 Kapacitní údaje o provozu .................................................................................... 13 3.3 zpracovávané suroviny ......................................................................................... 13 3.4 popis výroby a technologie zařízení ..................................................................... 14 3.4.1 Příjem a příprava surovin:.............................................................................. 14 3.4.2 Proces anaerobní fermentace........................................................................ 15 3.4.3 Plynové hospodářství .................................................................................... 16 3.4.4 Výroba el. energie a tepla .............................................................................. 17 3.4.5 Sklad stabilizovaného digestátu..................................................................... 17 3.4.6 Dezodorizace................................................................................................. 18 3.4.7 Systém kontroly a řízení ................................................................................ 19 3.5 doprava ................................................................................................................ 19 3.5.1 Doprava, skladování, pomocné provozy ........................................................ 19 3.6 Umístění technologie ............................................................................................ 20 DISKUZE ........................................................................................................................... 21 4.1.1 Naměřené hodnoty emisí pachových látek na obdobné technologii ............... 22 4.2 Hodnocení vzduchotechniky ................................................................................. 23 4.3 Hodnocení technologie na čištění vzduchu ........................................................... 24 4.4 Hodnocení - rozptylové studie............................................................................. 24 Závěr ................................................................................................................................. 25 Použitá literatura................................................................................................................ 26 Seznam obrázků a tabulek................................................................................................. 26 Přílohy ............................................................................................................................... 27 8.1 Emisní limity pro některé evropské země jsou uvedeny níže [6]: .......................... 28
1
STUDIE PACHOVÝCH LÁTEK ENERGETICKÉ CENTRUM NA ZPRACOVÁNÍ BIOODPADŮ TIŠNOV __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
8.1.1 8.1.2 8.1.3 8.1.4
Belgie ............................................................................................................ 28 Dánsko .......................................................................................................... 28 SRN............................................................................................................... 28 Nizozemí ....................................................................................................... 28
2
STUDIE PACHOVÝCH LÁTEK ENERGETICKÉ CENTRUM NA ZPRACOVÁNÍ BIOODPADŮ TIŠNOV __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
1 ÚVOD Předmět studie Záměrem objednavatele je vybudování energetického centra na zpracování biologicky odbouratelných odpadů (BRO) Tišnov (dále jen „BPS“), které bude založeno na anaerobní fermentaci bioodpadů v uzavřených plynotěsných fermentorech v režimu mezofilního vyhnívání. Předmětem této studie je posouzení emisí pachových látek vznikajících v průběhu procesu a jejich vliv na imise pachových látek v okolí závodu. Za účelem získání podkladů pro vypracování studie na téma “Řešení emisí pachových látek“ bylo firmou ODOUR, s.r.o. navštíveno několik podobných zdrojů v zahraničí. Studie je rozdělena 3 části: na teoretickou část, popis technologie a její hodnocení.
3
STUDIE PACHOVÝCH LÁTEK ENERGETICKÉ CENTRUM NA ZPRACOVÁNÍ BIOODPADŮ TIŠNOV __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2 TEORIE Měření emisí pachových látek má svá specifika a chování pachových látek není zcela shodné s chováním jednotlivých chemických čistých látek nebo sloučenin. Pro lepší pochopení jednotlivých závislostí při posuzování emisí pachových látek je předřazena samotnému posudku teorie o chování pachových látek. 2.1 2.1.1
PODSTATA SLEDOVÁNÍ PACHŮ, VZNIK PACHŮ A JEJICH MĚŘENÍ ZÁKLADNÍ DEFINICE A POJMY
Nové poznatky v této oblasti ukazují, že pachy a vůně mají nejsilnější účinky ze všech smyslových vjemů, a že působí bezprostředně na psychický stav. Žádná jiná smyslová funkce není tak silně spojena s informacemi uloženými v podvědomí jako čich. Následující vysvětlení pojmů je důležité k pochopení principu a úskalí měření pachů. Pach je organoleptická (smyslová) vlastnost, která je vnímána čichovým orgánem po vdechnutí určitého objemu látky 1. Pach může ve vysokých koncentracích vyvolávat až zdravotní potíže, jako zvracení, nevolnosti, bolesti hlavy apod. Známé jsou provozy lakoven, potravinářské výroby a některé specifické chemické výroby, kdy i nízké koncentrace zapáchajících látek mohou vyvolat subjektivní zdravotní potíže. To je důvod, proč se pachem zabývá nejen legislativa Evropské unie, USA, Kanady i Austrálie a proč byly vytvořeny metodiky na sledování pachového zatížení. Při dlouhých expozicích obtěžujícího zápachu může následně docházet k žaludečním problémům, jako je nechutenství, zvracení apod. Existuje hypotéza, že intenzivní, nebo dlouhodobě obtěžující pach ovlivňuje náladu, emoce, výběr partnera, imunitní systém a endokrinní systém, v extrémním případě i druhotně může poškodit kardiovaskulární systém v důsledku psychického vypětí a stresu. Obtěžování obyvatelstva pachem patří k nejběžnějším stížnostem obyvatel na znečišťování životního prostředí nejen v ČR, ale ve většině vyspělých států. Světová zdravotní organizace definuje zdraví nejen jako pouze zdraví fyzické, ale i jako psychickou pohodu a zdraví duševní. Pachová látka je látka, která stimuluje lidský čichový systém tak, že je vnímán pach. Čich, vývojově nejstarší smysl, přítomný v různé formě u všech živočišných skupin. Zprostředkuje chemické informace z vnějšího prostředí a výrazně ovlivňuje emoční stavy a chování individua. Čichové chemoreceptory rozlišují velmi nepatrné rozdíly ve struktuře pachových molekul. Citlivost k pachům se individuálně i mezi pohlavími značně liší. Netrénovaný člověk rozeznává asi 4 000 pachů, trénovaný až 10 000. Čichové ústrojí, organum olfactus – orgán umožňující vyšším živočichům pachové vjemy. Začíná čichovými a podpůrnými buňkami v čichové sliznici nosu, u člověka umístěnými na stropu nosní dutiny. Čichové buňky jsou zvlhčovány sekretem čichových žlázek, jsou drážděny plynnými látkami ve vdechovaném vzduchu, které se v sekretu rozpouštějí, a teprve potom je vjem snímán. V hloubce sliznice vytvářejí čichové buňky ze svých vodivých výběžků pleteň, z níž vznikají vlákna čichového nervu. Ten vede čichový vjem do čichového bulbu a odtud do čichového mozku na spodině čelního laloku koncového mozku. Čich člověka a všech primátů je slabý. Lidský čichový orgán se skládá ze dvou základních částí: čichových buněk v nosní sliznici a čichového centra v mozku. Molekuly detekované chemické látky se nejprve musejí dostat
1
ČSN ISO 5492 - Senzorická analýza - Slovník
4
STUDIE PACHOVÝCH LÁTEK ENERGETICKÉ CENTRUM NA ZPRACOVÁNÍ BIOODPADŮ TIŠNOV __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
na nosní sliznici. Sliznice s čichovými buňkami je na počátku dýchacích cest a dech zajišťuje její neustálé ofukování analyzovaným vzduchem. Tvar nosní dutiny způsobuje, že proudění v nose je turbulentní. Vzduch se v nosní dutině promíchává a vyrovnávají se koncentrace příměsí v něm. Přes vrstvu hlenu, která působí jako filtr, se detekovaná chemikálie dostává k čichovým buňkám. Zde musí molekula chemikálie prostoupit membránou receptoru. K tomu slouží přenašeče bílkovinné povahy. Je jich několik druhů a každý má schopnost vázat jen některé molekuly. Přítomností přenašečů na membráně receptoru je dána citlivost receptoru k určité chemické látce. Molekula, která pronikne do receptoru, vyvolá jeho podráždění. Signál o druhu a úrovni podráždění je nervovými vlákny veden do čichového centra v mozku. Zde je teprve čichový vjem vyhodnocován. Vyhodnocení vjemu je poměrně složitý proces, přenesený signál musí být porovnán s tím, co již má člověk uloženo v paměti, aby byl nejen schopen říci, zda je mu vůně příjemná, ale také, co právě cítí nebo které ze známých vůní je to, co cítí, nejvíce podobné. Poslední, ale také důležitou fází detekce vůně či zápachu je očištění receptorů. To zajišťuje výdech, který odfukuje z nosní dutiny zbytky vdechnutého vzduchu. Vnímání, odrážení reality prostřednictvím smyslových orgánů - současně se na charakteru a kvalitě vnímání podílejí postoje, emoce, zájmy, daná soustava hodnot, očekávání, dosavadní zkušenosti aj. V psychologii tvarové (Gestaltpsychologie) se předpokládá vnímání celků a tvarů ve vzájemných vztazích jako jednotného vjemového prožitku jedince (vhled); podstatou je vždy jeho aktivní zpracování jedincem. Rozlišuje se vnímání úmyslné, založené na záměrné, vědomé pozornosti, a vnímání neúmyslné (bezděčné). Vnímání závisí na vnějších okolnostech nebo momentálním zájmu. K hodnocení stížností obyvatel a skutečného zdravotního rizika je často nutno posuzovat i psychologické faktory a další sociálně-ekonomické okolnosti stížností a obav o zdraví. Nicméně pachové látky dokáží obtěžovat takovým způsobem, že mohou narušovat psychiku obyvatel a následně sociální vztahy. 2.2
VZNIK PACHŮ
Všechny látky organického i anorganického charakteru mají, alespoň za určitých podmínek, schopnost uvolňovat jednotlivé molekuly, případně atomy, které charakterizují jejich chemické složení. Takto uvolněné, tj. odpařené, případně vysublimované podíly tvoří podstatu nejrůznějších pachů, které se vyskytují v organické i anorganické přírodě. Kromě přírodních zdrojů pachů existují i zdroje, které souvisejí s činností lidí, jako jsou pachy nejrůznějších výrobních provozů, laboratoří, pachy dopravních prostředků a jejich provozu, zemědělské výroby a další. Znečištění venkovního ovzduší může vznikat z jednotlivých bodových zdrojů, které mohou ovlivňovat jen poměrně malou plochu. Daleko častěji je však znečištění venkovního ovzduší vyvoláno směsí znečišťujících látek z různých difúzních zdrojů, jako je například dopravní provoz a vytápění, a z bodových průmyslových zdrojů. Vedle znečištění emitovaného z místních zdrojů k celkové místní úrovni znečištění ovzduší přispívají i znečišťující látky přinášené ze středních a dlouhých vzdáleností. Relativní příspěvky emisních zdrojů k expozici na lidi se mohou měnit vlivem regionálních faktorů a životního stylu. Pro některé typy znečišťujících látek bude sice znečištění ovzduší uvnitř budov závažnější než znečištění venkovního ovzduší, tím se však význam znečištění venkovního ovzduší nesnižuje. Pokud jde o množství látek emitovaných do ovzduší, je znečištění venkovního ovzduší daleko důležitější a může mít škodlivé účinky na zdraví lidí, na zvířata, rostliny a materiály. Některé výrazné pachy mohou být i varovným signálem pro únik nebezpečných látek. Jak z přírodních, tak i z člověkem vytvořených zdrojů jsou vypouštěny do ovzduší různé chemikálie. Jejich množství se může pohybovat od stovek do milionů tun ročně. Přírodní znečišťování ovzduší pochází z různých biotických a abiotických zdrojů (např. rostlin, radioaktivního rozpadu, lesních požárů, sopek a jiných geotermálních zdrojů, emisí z krajiny 5
STUDIE PACHOVÝCH LÁTEK ENERGETICKÉ CENTRUM NA ZPRACOVÁNÍ BIOODPADŮ TIŠNOV __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
i z vodních ploch, z procesů rozkladu atp.), což způsobuje přirozené koncentrace pozadí, které se liší podle místních zdrojů nebo specifických podmínek počasí. Antropogenní znečištění existuje přinejmenším od té doby, kdy se lidé naučili používat ohně, ale od počátku industrializace rychle vzrostlo. Podobně jako u přírodních zdrojů pachů i u zdrojů pachů vytvořených lidskou činností za celou dlouhou dobu lidského bytí dochází k specifickým oblastem s určitým charakteristickým pachovým pozadím. Především velká koncentrace těžkého průmyslu v malých lokalitách s nevýhodnými rozptylovými a inversními podmínkami má za následek oblasti, které jsou známy v širokém okruhu svým typickým zápachem. Tento zápach je tvořen jednotlivými složkami ze všech místních výrob, které spolu vzájemně reagují v závislosti na koncentraci a dalších fyzikálních podmínkách, jako je sluneční záření, vlhko, teplota, tlak, proudění vzduchu apod. Kromě typického pachového pozadí lokalit jsou významné jednotlivé konkrétní zdroje pachů, které přímo obtěžují pachem své okolí. U těchto zdrojů je reálné omezit vznik pachů vhodným nápravným opatřením. V případě snížení pachového zatížení u jednotlivých zdrojů je možné omezit i pachové zatížení celé lokality. Vzrůst znečištění ovzduší v důsledku rostoucího využívání fosilních zdrojů energie, rozvoje výroby a použití chemikálií a výrobních procesů doprovází rostoucí uvědomění veřejnosti a rostoucí obavy ze škodlivých účinků na zdraví a na životní prostředí. Přestože znalost povahy, množství, fyzikálně-chemického chování a účinků látek znečišťujících ovzduší v posledních letech značně vzrostla, je třeba získávat další poznatky. Určité aspekty účinků látek znečišťujících ovzduší na zdraví vyžadují další vyhodnocení. 2.3
ZDROJE PACHŮ
Původcem pachu je ZDROJ. Pro nalezení objektivního hodnocení je potřeba uvědomit si přesnost určení zdroje, podmínky, které povedou k emisím pachů do prostředí a imisní podmínky lokality. Zdrojem pachů mohou být jak jednotlivé provozy velkých průmyslových podniků, tak celé závody jako např. kafilérie, čistírny odpadních vod, či živočišná výroba. Významným zdrojem pachů jsou provozovny potravinářského průmyslu. V případě pachů nelze zařadit zdroje pachů do kategorií znečištění podle dosud platného zákona o ovzduší, neboť velké podniky mohou produkovat mnohem menší zápach než například malé provozovny na zpracování ryb, sušení masa, či barvení korálků. Pach z těchto firem, které většinou bývají umístěné v obytné zástavbě, bývá velmi intenzívní, agresivní a může až vyvolávat u občanů subjektivní zdravotní potíže. Z těchto důvodů musí mít podniky produkující pach vlastní kategorizaci. Důležitá je lokalita, kde se zdroj emitující pach do okolí vyskytuje. V lokalitě může být např. majoritní zdroj s velkým tokem zapáchajících emisí a několik malých lokálních zdrojů. Zápach se potom bude měnit se změnami koncentrací jednotlivých zdrojů, se vzdáleností od jednotlivých zdrojů, v závislosti na počasí, popř. na dalších faktorech. Zdroj nemusí mít tak intenzivní zápach sám o sobě, ale zápach se může po čase měnit rozptylem, reakcí s jinými látkami. Typickým příkladem je sirovodík, který při nižších koncentracích páchne mnohem intenzivněji, než při vysokých koncentracích. I přídavek malé koncentrace amoniaku k těmto emisím zvýší intenzitu a dráždivost zápachu sirovodíku několikanásobně, přičemž nízké koncentrace čistých plynů nemusí být pachově významné. 2.4
MĚŘENÍ PACHŮ
Historicky se vážněji zabývaly měřením pachu země, kde je převážně zemědělský průmysl, nebo velké ČOV (Amerika, Kanada, Austrálie, Nizozemí) od roku 1970. První praktické poznatky s měřením pachu byly právě z oblasti ČOV a zemědělských farem. Další rozvoj 6
STUDIE PACHOVÝCH LÁTEK ENERGETICKÉ CENTRUM NA ZPRACOVÁNÍ BIOODPADŮ TIŠNOV __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
sledování pachů a nové metodiky měření pachu vedly ke zjištění, že ČOV jsou významným zdrojem zápachu, ať už je to kalové hospodářství, mechanické předčištění, nebo velké plochy aktivačních nádrží. Měřením a sledováním intenzity pachu ve vztahu ke zdraví obyvatel byla vyvrácena teorie, že zápach je zcela neškodný lidskému zdraví. Význam čichu spočívá především ve vybavování podmíněně reflexního vyměšování trávicích šťáv a v obranných reakcích organismu na dráždění a škodlivé látky v prostředí. 2.5
OLFAKTOMETRIE
Citlivost člověka k intenzitě pachu je zásadně závislá na použité látce, či směsi látek. Přesto člověk rozpozná čichem tak nepatrná množství voňavých nebo páchnoucích látek, které se nedají rozpoznat ani nejjemnější chemickou analýzou. Absolutní práh může být nižší než 1 díl pachové látky na 50 miliard dílů vzduchu. Na čich se spoléháme méně než jiné živočišné druhy. I přesto jsme schopni vnímat mnoho různých pachových kvalit. Odhady se různí, některá literatura udává, že netrénovaný člověk rozeznává asi 4 000 pachů, trénovaný až 10 000 pachů, ale zdá se, že zdravá osoba je schopná rozlišovat 10 000 až 40 000 různých pachů, ženy obecně více než muži. Profesionální odborníci na testování voňavek, nebo míšení whisky jsou snad ještě lepší – dokáží rozlišovat až 100 000 různých vůní. Naše schopnost rozlišovat pachy není doprovázena bohatým slovníkem názvů, které by je popisovaly. Dosud neexistuje jasná shoda o tom, jak fenomenologicky popsat kvality různých pachů. Pokrok byl však učiněn na biologické úrovni, v poznání, jak čichová soustava kóduje kvalitu pachů. Vnímání člověka není lineární. Vztah mezi podnětem (drážděním) a vnímáním intenzity pachu je logaritmický. Přesná koncentrace pachu v jednotce odráží spíše intenzitu pachu, než koncentraci pachu. Určení přesné koncentrace pachu je analogické s určením přesnosti úrovně (hladiny) akustického tlaku v decibelech. „Hladina“ pachu může být zpřesněna porovnáním s decibely dBod a vyjádřena podobně jako dekadický logaritmus koncentrace pachu. Jde o specifickou charakteristiku smyslových vjemů. Německý psycholog Ernst Weber prováděl v roce 1834 podrobnou studii a uvedl jednu z nejzásadnějších nálezů v celé psychologii. Zjistil, že čím vyšší intenzitu má počáteční podnět, tím větší změna musí nastat, aby ji jedinec zaznamenal. Změřil velikost nejmenšího pozorovatelného rozdílu pro intenzitu, týkající se různých smyslů, včetně zraku a sluchu. Zjistil, že hodnota nejmenšího pozorovatelného rozdílu se zvyšuje s intenzitou standardního podnětu, a stanovil, že je stálým podílem intenzity. Brzy po té, co Weber stanovil svůj zákon, zobecnil ho německý fyzik Gustav Fechner (1860). Fechner určil, že nejmenší pozorovatelný rozdíl není pouze stálým podílem intenzity podnětu, ale také, že se jakýkoli menší pozorovatelný rozdíl percepčně rovná jakémukoli jinému nejmenšímu pozorovatelnému rozdílu. Fechner určil vztah, že velikost vjemu podnětu P, je poměrná k logaritmu jeho fyzikální intenzity: P = c • log I Tento vztah se nazývá Fechnerův zákon. Pro vysvětlení, předpokládejme, že c = 1. Poté co zdvojnásobíme hodnotu I, například z 10 na 20 jednotek, se zvýší P z 1 na přibližně 1,3 jednotky. Z toho vyplývá, že zdvojnásobíme-li intenzitu světla (pro lepší pochopení), neznamená to, že je budeme vnímat jako dvakrát jasnější (100 wattovou žárovku nevnímáme jako dvakrát jasnější než 50 wattovou), dvojnásobně intenzivní hluk neslyšíme dvakrát hlasitěji a totéž je platné pro čich, chuť a jiné smysly. Obecně řečeno, když se zvyšuje fyzikální intenzita podnětu, velikost vjemu zpočátku roste rychle a poté stále pomaleji. V konečném důsledku to tedy znamená, jak bylo už uvedeno, že lineárním snížením koncentrace organických látek způsobujících zápach nebude lineárně snížena koncentrace pachových látek. Dalším omezujícím faktorem pro analytické stanovení pachu je proměnlivý charakter pachu čistých chemických reziduí ve směsi. Zastoupení všech chemických látek obsažených ve sledovaném vzorku pachu má významný vliv na kvalitu i intenzitu pachu. Jednotlivé
7
STUDIE PACHOVÝCH LÁTEK ENERGETICKÉ CENTRUM NA ZPRACOVÁNÍ BIOODPADŮ TIŠNOV __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
chemické látky se ve směsi vzájemně ovlivňují a tyto interakce nejsou doposud uspokojivě popsány. Některé látky zvyšují intenzitu pachu tak, že se intenzity jednotlivých pachů sčítají, jiné násobí, nebo naopak maskují, obr. 1. Příkladem maskování může být dvousložková směs methylmerkaptanu (MM) a sirovodíku (SH) - obě látky se na ČOV běžně vyskytují jak na mechanickém předčištění tak při probíhajících anaerobních procesech v kalovém hospodářství. Při koncentraci 75 ml.m-3 (ppm) čistého MM je koncentrace pachových jednotek 800 000 ouE/m3, pro 15 ml.m-3 SH je koncentrace pachových látek 300 000 ouE.m-3. Ve směsi 75 ml.m-3 MM a 15 ml.m-3 SH je výsledná koncentrace pachových látek 300 000 ouE.m-3. Čichový práh pro sulfan je 0,00041 ml.m-3, pro MM je 0,00007 ml/m3. (Podle evropské normy EN 13725 je označení Evropské pachové jednotky ouE/m3, avšak v české legislativě se objevuje jednotka OUER·m-3. Obě jednotky jsou ekvivalentní). 150 OUER.m-3
M ožné kom binace intenzity pachu u sm ěsi látek A:B (1:1) Vstupní koncentrace pachových látek
Možné kom binace intenzity výsledného pachu
100
A
50
B
0 1
2
3
4
5
6
7
Obr. 1: Možné hodnoty intenzity pachu při smísení dvou chemických látek o stejné koncentraci
Jednotlivé látky na sebe vzájemně působí a tím mění charakter výsledného pachu. Měření analytickými metodami není možné zápach určit a jen velmi těžce definovat. Příklad rozdílných výsledků měření na městské ČOV ukazuje obr. 2.
Obr. 2: Koncentrace H2S a pachu na městské ČOV – dispersní model
8
STUDIE PACHOVÝCH LÁTEK ENERGETICKÉ CENTRUM NA ZPRACOVÁNÍ BIOODPADŮ TIŠNOV __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Ve stejnou dobu bylo prováděno měření koncentrace H2S a pachu. Naměřené hodnoty byly dosazeny do dispersního modelu pro výpočet rozptylu jednotlivých složek v ovzduší. Z obrázku je patrné jak se výsledné hodnoty sirovodíku liší od hodnot naměřeného pachu. A protože pro posouzení obtěžování obyvatel pachem je významnější hodnota pachu než sirovodíku který v naměřených koncentracích není toxický, přistoupilo se k měření zápachu na ČOV. Podobně se chovají i jiné látky, zejména směs organických látek, a je jen velmi těžké definovat, která z naměřených látek je dominantním zdrojem pachových látek a jak ovlivňuje koncentraci celkové směsi. K uvolňování pachových látek pak dochází nejvíce z otevřených ploch těchto prostor. Princip vychází z difúze pachových látek do prostředí, s nižší koncentrací těchto látek. (Difúze je přirozená tendence látek přecházet z prostředí s vyšší koncentrací do prostředí s nižší koncentrací). Uvolňování pachových látek z otevřené plochy nádrže napomáhá vítr nad nádržemi, který narušuje difuzní vrstvu a podporuje další vymývání pachových látek z plochy nádrže, viz obr. 3. Proto často problém vyřeší ne příliš těsné zakrytí nádrže, aby se zabránilo proudění vzduchu nad hladinou. Obr. 3: Difúze pachových látek
2.6
PRINCIP MĚŘENÍ PACHOVÝCH LÁTEK
Koncentrace pachových látek v plynném vzorku obsahujícím pachové látky se stanoví podáním tohoto vzorku komisi vybraných a předběžně ověřených lidských subjektů s měnící se koncentrací těchto látek uskutečněnou ředěním vzorku neutrálním plynem tak, aby byl určen zřeďovací poměr při 50 % prahové koncentraci (Z50 = Z ITE, pan ). Při tomto zřeďovacím poměru je definičně koncentrace pachových látek rovna 1 ouE/m3. Koncentrace pachových látek ve sledovaném vzorku se pak vyjádří jako násobek jedné evropské pachové jednotky na krychlový metr při standardních podmínkách pro olfaktometrii. 2.6.1
JEDNOTKA MĚŘENÍ
Evropská pachová jednotka [ouE/m3] je takové množství pachových látek nebo látky, které při odpaření do 1 krychlového metru neutrálního plynu za standardních podmínek, vyvolá fyziologickou reakci komise posuzovatelů (prahová detekce pachu) shodnou s reakcí vyvolanou evropskou referenční hmotností pachové látky (EROM) odpařenou do jednoho krychlového metru neutrálního plynu za standardních podmínek. Pro n-butanol (CAS 71-363) odpovídá jedna EROM hmotnosti 123 µg. Odpařena do jednoho metru krychlového
9
STUDIE PACHOVÝCH LÁTEK ENERGETICKÉ CENTRUM NA ZPRACOVÁNÍ BIOODPADŮ TIŠNOV __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
neutrálního plynu za standardních podmínek vytvoří molární zlomek 0,040 µmol/mol (což odpovídá 0,04 ppm). 1 EROM ≡ 123 µg n-butanolu ≡ 1 ouE směsi pachových látek Tato rovnice definuje návaznost jednotky koncentrace libovolné pachové látky na jednotku koncentrace referenční pachové látky. Obsah pachových látek je tak účinně vyjádřen v jednotkách „ekvivalentní hmotnosti n-butanolu“. 2.6.2
METODA MĚŘENÍ
Stanovení koncentrace pachových látek dynamickou olfaktometrií bylo provedeno podle ČSN EN 13725 ve smyslu vyhlášky MŽP č. 362/2006 Sb. Vzorky plynu byly odebrány do jednorázových vaků pomocí vakuové vzorkovací nádoby a čerpadla s regulovatelným průtokem. Při použití tohoto vzorkovacího zařízení nepřichází vzorkovaný plyn do kontaktu s čerpadlem díky odčerpání vzduchu z nádoby v prostoru okolo vaku. Takto vzniklým podtlakem je vak naplněn plynem ze zdroje. Pro každý odběr byl použit nový nalophanový vak. Podání vzorků pachových látek komisi posuzovatelů ke stanovení koncentrace pachových látek bylo provedeno metodou ANO/NE. Výsledky byly zpracovány do protokolů. 2.7 2.7.1
VÝPOČET ROZPTYLOVÝCH STUDIÍ PRO PACHOVÉ LÁTKY POPIS METODIKY SYMOS 1997
Tato metodika je založena na předpokladu Gaussovského profilu koncentrací na průřezu kouřové vlečky. Umožňuje počítat krátkodobé i roční průměrné koncentrace znečišťujících látek v síti referenčních bodů, dále doby překročení zvolených hraničních koncentrací (např. imisních limitů a jejich násobků) za rok, podíly jednotlivých zdrojů nebo skupin zdrojů na roční průměrné koncentraci v daném místě a maximální dosažitelné koncentrace a podmínky (třída stability ovzduší, směr a rychlost větru), za kterých se mohou vyskytovat. Metodika zahrnuje korekce na vertikální členitost terénu, počítá se stáčením a zvyšováním rychlosti větru s výškou a při výpočtu průměrných koncentrací a doby překročení hraničních koncentrací bere v úvahu rozložení četností směru a rychlosti větru. Výpočty se provádějí pro 5 tříd stability atmosféry (tj. 5 tříd schopnosti atmosféry rozptylovat příměsi) a 3 třídy rychlosti větru. 2.7.2
ÚPRAVY METODIKY SYMOS PRO VÝPOČET PACHOVÉ ZÁTĚŽE
Pro výpočet byla použita upravená metodika SYMOS 97 vycházející z materiálu „Odhad pachové zátěže adaptovaným rozptylovým modelem SYMOS´ 97, RNDr. Josef Keder, Csc, ČHMÚ Praha, Ochrana ovzduší č. 6, 2006“. Pro vnímání pachu platí Fechnerův zákon viz kap. 2.5. Tato upravená metodika reaguje na specifické chování pachových látek, jako bylo uvedeno již výše: Účinky pachových látek z různých zdrojů se mohou vzájemně ovlivňovat, např. jedna látka maskuje druhou nebo naopak zesiluje její účinek. Pachové látky se mohou v ovzduší transformovat v důsledku změn teploty, vzdušné vlhkosti a slunečního záření způsobem, který dosud není uspokojivým způsobem popsán. Nejkratší časový interval, pro který rozptylové modely predikují průměrné koncentrace, je obvykle 1hodina. Během tohoto intervalu může koncentrace pachové látky fluktuovat kolem této průměrné hodnoty v širokém rozmezí Smyslová reakce člověka na pach je velmi rychlá, obvykle v řádu milisekund, nejdéle v řádu trvání jednoho nádechu 10
STUDIE PACHOVÝCH LÁTEK ENERGETICKÉ CENTRUM NA ZPRACOVÁNÍ BIOODPADŮ TIŠNOV __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Intenzita vjemu je určena špičkovými hodnotami koncentrace, nikoliv průměrnou hodnotou do modelu musí být proto zabudována možnost výpočtu okamžitých koncentrací nebo korekce na poměr Špička/Průměr (Peak-to-Mean, P/M ratio)
2.8
IMISNÍ LIMITY PRO PACHOVÉ LÁTKY V ČR
Zákon o ovzduší č. 86/2002 Sb., §10 (1) Vnášení pachových látek ze stacionárních zdrojů do ovzduší nad míru způsobující obtěžování obyvatelstva není dovoleno. (2) Prováděcí právní předpis stanoví přípustnou míru obtěžování zápachem a způsob jejího zjišťování. Vyhláška MŽP č. 362/2006 Sb. ze dne 28. června 2006, o způsobu stanovení koncentrace pachových látek, přípustné míry obtěžování zápachem a způsobu jejího zjišťování §1 Přípustná míra obtěžování zápachem (1) Přípustná míra obtěžování zápachem je stav pachových látek ve vnějším ovzduší, kterého je třeba dosáhnout, pokud je to běžně dostupnými prostředky možné, odstraněním nebo omezením obtěžujícího pachového vjemu. (2) Překročení přípustné míry obtěžování zápachem se posuzuje na základě písemné stížnosti osob bydlících nebo pracujících v oblasti, ve které k obtěžování zápachem dochází. (3) Přípustná míra obtěžování zápachem je překročena vždy, pokud si na obtěžování zápachem stěžuje více než 20 osob podle odstavce 2 a pokud alespoň u jednoho z provozovatelů stacionárních zdrojů bylo prokázáno porušení povinnosti podle zákona, které překročení přípustné míry obtěžování zápachem způsobilo. Vyhláška MŽP č. 363/2006 Sb. ze dne 28. června 2006, kterou se mění vyhláška MŽP č. 356/2002 Sb., kterou se stanoví seznam znečišťujících látek, obecné emisní limity, způsob předávání zpráv a informací, zjišťování množství vypouštěných znečišťujících látek, tmavosti kouře, přípustné míry obtěžování zápachem a intenzity pachů, podmínky autorizace osob, požadavky na vedení provozní evidence zdrojů znečišťování ovzduší a podmínky jejich uplatňování. Poznámka: S nabytím účinnosti vyhlášky MŽP č. 363/2006 Sb. dne 1.8.2006 byly zrušeny emisní limity pro pachové látky (bod 9. v příloze č. 2 se body č. 2 a 3 včetně nadpisu zrušují). Emisní limity pro pachové látky v české legislativě byly navrženy od roku 2002 do roku 2006 50 ouE.m-3 . Tyto emisn9 limity byly odvozeny od starých typů olfaktometrů, které měřily až o 3 řády nižší hodnoty než současná technika. Dnešní metodika měření popsaná ČSN EN13725 zajišťuje opakovatelnost a reprodukovatelnost naměřených výsledků. V současné době není v ČR stanoven emisní limit, ale předpokládá se, že v novele pachové vyhlášky, která bude platit od roku 2009 již emisní limity pro vyjmenované zdroje budou uvedeny.
2.9
POPIS MĚŘENÝCH PACHOVÝCH LÁTEK
TECHNOLOGIÍ
KTERÉ
MOHOU
OVLIVNIT
EMISE
VÝROBA BIOPLYNU, KAFILÉRIE, ČISTÍRNA ODPADNÍCH VOD, KOŽELUŽNY - Všechny tyto technologie mají velmi podobný charakter pachových látek. Pachové látky jsou tvořeny rezidui biologického aerobního (relativně nízké pachové emise), resp. anaerobního rozkladu, převážně kvasných procesů, (velmi nepříjemné intenzivní emise pachových látek). Specifický zápach je z kafilérií a hygienizačních jednotek, kde dochází k rozkladu živočišného materiálu. Tento zápach je velmi koncentrovaný, intenzívní a nepříjemný.
11
STUDIE PACHOVÝCH LÁTEK ENERGETICKÉ CENTRUM NA ZPRACOVÁNÍ BIOODPADŮ TIŠNOV __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Všechny pachy z těchto procesů jsou tvořeny zejména nízkými mastnými kyselinami a jejich aldehydy a ketony, amoniakem, popřípadě amino-sloučeninami, sirovodíkem a merkaptany a sirnými organickými deriváty v různých poměrech. Zápach je těžký a vydrží v atmosféře, na rozdíl např. od rozpouštědel, velmi dlouhou dobu. Koncentrace jednotlivých chemických látek ve směsi těchto pachů je téměř na hranici analytického stanovení, avšak koncentrace pachových látek jsou vysoké. Tabulka 1 Čichové prahy látek vyskytujících se v anaerobních technologiích Nejnižší detekční Pásmo detekce práh čichového prahu Sloučenina -3 -3 (Cod, mg m ) (Cod, µg m ) 0.000 000 3 Methanethiol Cod ≤ 0.01
0.01≤ Cod ≤ 0.05
0.05 ≤ Cod ≤ 0.1
0.1≤ Cod ≤ 0.25
0.25 ≤ Cod ≤ 0.4
2-propanethiol 2-propene-1-thiol 2,3-butanedion Fenyletanová kysleina (Fenyl octová kyselina) Ethanethiol 4-methylphenol (p-cresol) Hydrogen sulphid (sirovodík) 1-octene-3-one Benzenethiol 2,4-decadienal 3-methylbutanová kyselina 2,6-dimethylphenol 3-methylphenol 2,4-nonadienal Dacanal 2-phenylethanol Trimethylamine Octanová kyselina Nonanal Methylthiomethan Ethyldithioethan 3-methylindol (skatol) Butanová kyselina 2-methylphenol
0.000 002 5 0.000 005 0.000 007 0.000 03 0.000 043 0.000 05 0.000 1 0.000 1 0.000 14 0.000 18 0.000 2 0.000 2 0.000 22 0.000 25 0.000 25 0.000 26 0.000 3 0.000 3 0.000 3 0.000 3 0.000 35 0.000 35 0.000 4 0.000 4
*Nejnižší čichový práh: Nejnižší koncentrace při které je 50%ní pravděpodobnost že bude za standartních podmínek pach detekován (CEN 1999).
[1] Nagata Y., Measurement of Odor Threshold by Triangle Odor Bag Method, Bulletin of Japan Environmental Sanitation Center, (1990), 17, pp. 77-89
2.10 SOUČASNÉ POSTUPY LIKVIDACE PACHŮ Z ODPADNÍCH VZDUŠIN Možnosti řešení minimalizace emisí pachových látek lze rozdělit na: preventivní, následné. Preventivním řešením rozumíme postup, kterým jsou emise pachových látek vyřešeny již při jejich vzniku, např. územním plánováním při umísťování zdrojů pachových látek v dostatečné vzdálenosti od obytné zástavby s ohledem na dlouhodobou meteorologickou situaci řešené lokality.
12
STUDIE PACHOVÝCH LÁTEK ENERGETICKÉ CENTRUM NA ZPRACOVÁNÍ BIOODPADŮ TIŠNOV __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Následným řešením jsou metody a opatření, které vedou k minimalizaci pachových emisí ze zdroje, který je již v provozu. V současné době existuje několik světově známých a běžně uplatňovaných opatření. Volba daného opatření je závislá na: finanční náročnosti, investičních a provozních nákladech, požadované účinnosti, případných výhodách, které opatření přinese.
3 POPIS ZDROJE 3.1
PRINCIP VÝROBY
Projekt energetického centra (EC) řeší primárně zpracování různých typů biologicky rozložitelného odpadu (BRO) tzv. mokrou anaerobní fermentací v reaktorech s předřazenou hygienizací a dále výrobu elektrické a tepelné energie spalováním vznikajícího bioplynu v kogenerační jednotce. Dalším produktem je organické hnojivo (stabilizovaný substrát), využitelné v zemědělství. Pro proces anaerobní fermentace je využíván dvoustupňový uzavřený systém řízené anaerobní fermentace, se čtyřmi ležatými válcovými (rourovými) fermentory a jedním dofermentorem, s jímáním bioplynu do zásobníku umístěného v hale příjmů v samostatném stavebně odděleném prostoru. 3.2
KAPACITNÍ ÚDAJE O PROVOZU
Elektrický výkon: 526 kWe (+526 kWe z druhé kogen. jednotky) Tepelný výkon: 524 kWe (+634 kW z druhé kogener. jednotky) Provozní doba jedné kogenerační jednotky: cca 8.000 hod/rok Dodávka surovin: pravidelně Max. denní potřeba surovin: 46,6 t/den Roční potřeba surovin pro zajištění max. výkonu: 17.000 t/rok Roční produkce bioplynu: 94 m3 BP/t surovin = 1.600.000 m3 BP/rok, průměrně 4.384 m3 BP/den Roční produkce elektřiny: 3.897.650 kWhel Roční produkce tepla: 3.878.490 kWht Obsah metanu v bioplynu: cca 63,1% Objem rourových fermentorů: 4 x 160 m3 Objem dofermentoru: cca 1.880 m3 Objem skladu stabilizovaného substrátu (digestátu): 2x cca 4.527 m3, celkem 9054 m3 Objem zásobníku plynu: cca 300 m3 3.3
ZPRACOVÁVANÉ SUROVINY
Jako vstupní surovina může bude v BPS zpracováván biologicky rozložitelný odpad různého původu: Průmyslové odpady organického původu z potravinářských provozů (odpady ze zpracování ovoce a zeleniny, odpady z výroby cukrovinek, pečiva, potraviny s prošlou lhůtou spotřeby, použité rostlinné oleje a tuky, výpalky)
13
STUDIE PACHOVÝCH LÁTEK ENERGETICKÉ CENTRUM NA ZPRACOVÁNÍ BIOODPADŮ TIŠNOV __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Komunální odpady organického původu (tráva a listí z údržby veřejné zeleně, splaškové odpadní vody, odpady ze stravovacích provozů, separovaný biologický komunální odpad, odpady z odlučovačů tuků apod.) Vedlejší živočišné produkty (dále jen VŽP), krev, odpady z výroby masa atd. Pro efektivní průběh plánování a smysluplný provoz energetického centra v Tišnově jsou uvažovány následující vstupní suroviny: Tabulka 2 Vstupní materiál do bioplynové stanice Materiál
Vyžadující hygienizaci Krev Odpady z výroby masa Potraviny s prošlou dobou trvanlivosti, použité oleje Odpady ze stravovacích zařízení, kuchyňský odpad Nevyžadující hygienizaci Prošlé pečivo Bioodpad od občanů, tříděný sběr bioodpadu Zahradní odpad, seno Odpady – ovoce, zelenina Odpady z údržby zeleně, tráva, listí Lihovarnické výpalky
Kategorizace Roční Sušina Kat. číslo množství (%) (t/rok)
Sušina (t/rok)
Organická Organická sušina sušina (%) (t/rok)
VŽP VŽP 200125
400 1500 500
19,2 14,0 20,0
77 210 100
18,6 11,8 17,2
74 176 86
200108
200
20,0
40
17,2
34
200108 200108
500 2100
90,0 40,0
450 840
87,3 24,0
437 504
200201 200201 200201
100 2500 1200
65,0 20,0 15,0
65 500 180
58,5 16,6 13,5
59 415 162
190604
8000
4,0
320
3,9
310
17000 16,4 2782 13,3 2255 Celkem Pro provoz zařízení nejsou potřebné žádné další materiály, kromě výše specifikovaných surovin. 3.4
POPIS VÝROBY A TECHNOLOGIE ZAŘÍZENÍ
Zde jsou popsány pouze technologie mající vliv na emise do ovzduší. 3.4.1
PŘÍJEM A PŘÍPRAVA SUROVIN:
Suroviny ve formě pevných látek budou vykládány z dopravních prostředků do přijímací jímky s víkem, ze které je substrát dopravován šnekovými dopravníky k separaci kovů a drcení (úprava materiálu). Takto připravený substrát bude dopraven do homogenizačních přípravných nádrží (míchací jámy), do kterých se budou přímo stáčet tekuté odpady z cisteren. V případě vyšší hustoty substrátu v těchto nádržích je možné jeho ředění odpadní vodou z procesu. Míchadly je substrát promícháván a homogenizován, hladina je automaticky hlídána a celý proces je zobrazen na vizualizaci. Míchací jímky jsou dimenzovány na maximální dobu meziskladování 2,5 dne. Při procesu vykládky (stáčení) suroviny může docházet k úniku zápachu. Proto je tento proces, včetně čištění vozidel navážejících VŽP situován ve vnitřním prostoru haly. Vykládka (stáčení) bude probíhat při uzavřených vjezdových vratech.
14
STUDIE PACHOVÝCH LÁTEK ENERGETICKÉ CENTRUM NA ZPRACOVÁNÍ BIOODPADŮ TIŠNOV __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Příjmový box je opatřen těsným víkem, které se po vykládce surovin uzavře. Teprve po uzavření víka a odvětrání haly přes biologický filtr je umožněno otevření vrat haly a výjezd dopravního prostředku.
Obr. 4: Obrázek vykládky surovin na obdobné BPS v Rakousku Zwentendorfu.
Z přípravných nádrží (míchací jámy) je substrát dopravován (čerpán) do hygienizačního zařízení (odpady rostlinného původu, které se nemusí hygienizovat jsou dopravovány přímo do zavážecích nádrží), které je umístěno uvnitř v hale a skládá se ze tří izolovaných nerezových nádrží vybavených topením a míchadly. Při hygienizaci je substrát desinfikován po dobu nejméně 20min při teplotě min 133°C a tlaku nejméně 3 bary. Pasterizačně hygienická jednotka bude vybavena zařízením pro sledování teploty v reálném čase a záznamovým zařízením s průběžným zaznamenáváním výsledků měření teploty a dále bezpečnostním systémem zabraňujícím nedokonalému ohřevu. Z hygienizace je upravený substrát připravený k fermentaci stáčen do zavážecích nádrží. V zavážecích nádržích je substrát opět promícháván a homogenizován, hladina je měřena automaticky a celý proces je opět zobrazován na vizualizaci. Ze zavážecích nádrží je substrát připraven pro odčerpání do rourových ležatých fermentorů (viz proces anaerobní fermentace). Způsob zajištění zásobních nádrží je patrný z obrázku 5.
Obr. 5: Obrázek zásobníků surovin na obdobné BPS v Rakousku Zwentendorfu
Všechny nádrže, zařízení a dopravní systémy příjmu a přípravy surovin jsou uzavřené a budou umístěné v hale, jejíž větrací systém bude udržovat v hale stálý podtlak a proces bude vybaven systémem biologického filtru v kombinaci s dopalováním brýdových par. Na zařízeních příjmu surovin a hygienizace budou instalována odběrná místa pro odběr poměrných vzorků již tepelně ošetřených vedlejších živočišných produktů k laboratornímu a bakteriologickému vyšetření. 3.4.2
PROCES ANAEROBNÍ FERMENTACE
První stupeň anaerobní fermentace hygienizovaného substrátu probíhá ve čtyřech ležatých uzavřených válcových nádržích, tzv. rourových fermentorech, umístěných za halou příjmu. Každý z fermentorů má objem 160m3, je vybaven navijákovým míchadlem a je vytápěn. Provozní teplota uvnitř válcových fermentorů se pohybuje mezi 36°C-38°C. Regulace teploty se provádí měřícími čidly, která jsou umístěna v různých částech fermentoru. Válcové
15
STUDIE PACHOVÝCH LÁTEK ENERGETICKÉ CENTRUM NA ZPRACOVÁNÍ BIOODPADŮ TIŠNOV __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
fermentory mají tepelnou izolaci pláště. V anaerobním prostředí se substrát odbourává pomocí metanových bakterií. Na základě konstrukce fermentorů je dosaženo pístového proudění, takže dochází k efektivnějšímu organickému odbourávání. Válcové fermentory jsou zcela naplněné a na konci jsou opatřeny přepadem, odkud při každém přísunu čerstvého materiálu je zfermentovaný materiál vytlačen do dofermentoru (druhého stupně fermentace). Všechny čtyři fermentory jsou vzájemně propojeny tak, aby bylo umožněno přečerpávání substrátu a optimalizace procesu fermentace ve všech nádržích. Konstrukce fermentorů a jejich náklon zajišťuje optimální průběh fermentačních procesů a snadné odstraňování organických příměsí (písek, hlína). Výhodou těchto reaktorů je jejich kontrola a optimalizace procesu. Pokud bude kontrolou zjištěn nedostatečný vývin bioplynu dovolí úpravu jednoho reaktoru, zatímco další reaktory jsou vyvarovány dávkování problematického substrátu. Z rourových fermentorů je dále substrát transportován do tzv. druhého stupně fermentace jedné směšovací nádrže. Druhý stupeň fermentace, kterým je zajišťována stabilizace substrátu, probíhá v uzavřené betonové nádrži dofermentoru, umístěné rovněž mimo halu příjmu, pod rourovými fermentory. Do dofermentoru je částečně také přidáván čerstvý materiál, v důsledku promísení zčásti zfermentovaného a čerstvého substrátu se uskutečňuje kontinuální přeočkování čerstvého materiálu bakteriemi, takže je proces kvašení v betonovém dofermentoru podstatně stabilnější a efektivnější. Provozní teplota uvnitř betonového dofermentoru se pohybuje mezi 36°C-38°C., zajištěna je kruhovým regulovatelným topením umístěným na stěnách nádrže. Promíchávání materiálu je zajištěno kombinací pomalu a rychle se otáčejících míchadel. Betonový fermentor je vybaven přetlakovou a podtlakovou pojistkou, aby se v případě poruchy mohly vyrovnat výkyvy tlaku. Cíleným a řízeným vháněním vzduchu se provádí odsíření vznikajícího bioplynu, který je následně dopravován plynovým systémem do plynojemu a odtud do kogenerační jednotky. Dofermentor obsahuje také přepad, který ústí do plynotěsného skladu substrátu. Při každém přítoku materiálu se tedy starší materiál přepadem dostane do skladu substrátu. Sklad substrátu je také součástí plynového systému, protože zde ještě vzniká poslední zbytek plynu (do 5%). 3.4.3
PLYNOVÉ HOSPODÁŘSTVÍ
Vyprodukovaný bioplyn je jímán ze všech rourových čtyř fermentorů, z dofermentoru i skladu substrátu a je skladován ve vakovém membránovém zásobníku plynu umístěném v hale příjmů (nad zděnou vestavbou v samostatném stavebně oddělené prostoru s větráním). Emisní limity pro spalování bioplynu ukazuje tabulka 2.
Tabulka 3 Emisní limity pro spalování bioplynu
16
STUDIE PACHOVÝCH LÁTEK ENERGETICKÉ CENTRUM NA ZPRACOVÁNÍ BIOODPADŮ TIŠNOV __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Bioplyn je v každém fermentoru měřen co do množství odděleně pomocí plynoměru. Ve skladovaném bioplynu je možno měřit také kvalitu plynu (CH4, CO2 atd). Po úpravě je plyn dopravován ke spalování v kogenerační jednotce. Celý systém je vybaven předepsanými bezpečnostními a regulačními prvky. Na havarijní výpusti plynového systému do vnějšího ovzduší bude osazena fléra s automatickým zapalovacím systémem tak, aby do ovzduší nemohl uniknout nespálený bioplyn. Plynový systém je zdánlivě beztlaký, přesto jsou nainstalována četná měřidla, aby se během provozu mohl kontrolovat tlak a mohly se rychle rozpoznat a odstranit případné poruchy. K základnímu vybavení patří bezpečnostní plynová zařízení jako hlídače plynu, pojistky proti zpětnému prošlehnutí atd. 3.4.4
VÝROBA EL. ENERGIE A TEPLA
Pro výrobu elektrické energie jsou navrženy dvě kompaktní kogenerační jednotky, jedna na spalování bioplynu – typ JMS 312 GS-B.LC a druhá na spalování zemního plynu a bioplynu – typ JMS 312 GS-N.L. Druhá jednotka je navržena jako špičkovací zařízení, pro zvýšení efektivity a pro případné zvýšení výkonu. Také bude využívána v případě přerušení chodu první jednotky z důvodu oprav atd. Jednotky budou instalovány v uzavřené hlukově izolované a větrané místnosti – strojovně, která bude vytvořena v nové provozní budově (vestavba v hale příjmu). Kogenerační jednotky budou kompaktního provedení s motorem a generátorem spojeným elastickou spojkou, na pružně uloženém základovém rámu. Součástí kompaktu budou výfukový výměník tepla a tlumič výfuku (hluku). Vyrobená elektrická energie bude dodávána do sítě. Tepelná energie bude využívána jednak pro vlastní potřebu centra (vytápění haly, vytápění provozních prostor a zázemí personálu, ohřev TUV), k ohřevu přípravných a fementačních nádrží a k hygienizaci. Dále bude vzniklé teplo využíváno pro vytápění a ohřev TUV pro areál firmy IN-EKO-TEAM (předběžně dohodnuto s firmou), která je od zdroje vzdálena přibližně 250m severozápadně. Pro další využití tepla se předpokládá vytápění plánovaných skleníků na pěstování zeleniny (výhledový záměr investora), případně vytápění dalších objektů v blízkosti Energetického centra (EC) (např. školící středisko HZS atd). Přebytek tepla (zejména v letních měsících) bude zpracován v chladicím kondenzačním zařízení, které je umístěno venku za halou příjmů. 3.4.5
SKLAD STABILIZOVANÉHO DIGESTÁTU
Zahuštěný stabilizovaný digestát přepadající z dofermentoru do skladu substrátu (zásobník zbytkového kvašení) se z vyrovnávací nádrže bude čerpat na šnekový separátor, kde se oddělí pevná část digestátu, tzv. separát, od tekuté části. Pevná část digestátu se bude uskladňovat na dvou vodohospodářsky zajištěných zpevněných plochách v areálu EC (2 měsíční rezerva). Tekutá část ze šnekového separátoru (fugát) bude čerpána do dvou ocelových nádrží, zakrytých fólií ( pojmenované: sklady stabilizovaného digestátu, dvě nevytápěné ocelové nadzemní nádrže), ze kterých bude odebírán a odvážen cisternami ke hnojení na pole. Kapacita skladů stabilizovaného digestátu (cca 2 x 4 527 m3, tj. 9 054 m3) umožňuje uskladnění fugátu i při předepsaných přestávkách ve hnojení zemědělsky obdělávaných pozemků (kapacitní rezerva 244 dní provozu EC). V případě požadavku odběratele (zemědělce) na kvalitu fugátu (zejména s ohledem na podíl sušiny) může být fugát přiváděn do odstředivky kalu (umístěné vedle nádrže), kde dojde k dalšímu odseparování pevných částic od tekuté složky. Fugát 2 (voda po odstředění) bude stáčen přímo do cisteren nebo nádob zemědělce a odvážen na pole jako registrované hnojivo, nebo bude čerpán zpět do technologického procesu, kde bude využit pro ředění vstupního materiálu. Zbytkový substrát (separát) po výstupu z odstředivky bude skladován na vodohospodářsky zajištěných plochách pro uskladnění separátu uvnitř areálu EC, odkud bude odvážen jako hnojivo k přímé aplikaci na pole. 17
STUDIE PACHOVÝCH LÁTEK ENERGETICKÉ CENTRUM NA ZPRACOVÁNÍ BIOODPADŮ TIŠNOV __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Další alternativou pro úpravu digestátu je použití odpařovacího zařízení. Odstředivka a odpařovací zařízení jsou vhodnou a účinnou alternativou úpravy koncové kvality digestátu s ohledem na případné požadavky smluvních odběratelů. 3.4.6
DEZODORIZACE
Jednotlivá odsávací místa (příjmová část haly, homogenizační jímky) jsou propojena nerezovým spiro potrubím do odsávacího ventilátoru rovněž z nerez materiálu. Odsávací ventilátor je součástí biofiltru, který je umístěn ve venkovním prostoru podél haly. Potrubní rozvody budou vybaveny regulačními klapkami pro možnost seřízení požadovaného odsávaného množství. Odsávací potrubí bude spádováno a rozvody vně budovy a v prostoru dezintegrátoru budou opatřeny tepelnou izolací. Odpadní vzduch bude čištěn ve dvoustupňovém režimu. Silně znečištěné brýdové páry – odpadní plyn 1 budě z části dosušen ze spalovacího plynu kogenerační jednotky (cca 2 000 m3/hod) a tento vysušený vzduch bude hnán přes filtr s vápencem, kde dojde k eliminaci sirných látek a dále bude dopalován v kogenerační jednotce. Méně znečištěný vzduch (odpadní plyn 2) prochází přes pračku vzduchu a je filtrována na biofiltru v souproudu. Odpadní voda z tohoto procesu bude dále využívána v procesu BPS na ředění vstupní suroviny. Rozdělovací jednotka pro odpadní vzduch z brýdových par dosušovaných plynem je uvedena na obr.6
Obr. 6: Obrázek předpravy vzduchu před dopalováním na hořácích.
V případě výpadku kogeneračních jednotek bude odpadní vzduch brýdových par procházet přes malý záložní biofiltr. Náplň biofiltru se počítá zhruba na 3-5 let. Účinnost dezodorizace se předpokládá 90%. Schéma zapojení dezodorizace je na obrázku 7.
18
STUDIE PACHOVÝCH LÁTEK ENERGETICKÉ CENTRUM NA ZPRACOVÁNÍ BIOODPADŮ TIŠNOV __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Obr. 7: Schéma čištění vzduchu v EC.
3.4.7
SYSTÉM KONTROLY A ŘÍZENÍ
Celý výrobní proces v navrhovaném energetickém centru bude vybaven automatizovaným řídícím systémem, zajišťujícím sběr dat, jejich vyhodnocení, optimalizaci probíhajících procesů a kontrolu funkčnosti bezpečnostních zařízení a prvků. Dále bude řídící systém poskytovat obsluze aktuálních informace o stavu probíhajících procesů a aktuální i historické výkonové a fyzikální parametry jednotlivých částí procesu. Řídicí jednotka s monitorem bude umístěna v místnosti MaR, vedle místnosti pro kogenerační jednotky. 3.5
DOPRAVA
Všechny suroviny určené ke zpracování v BPS budou zaváženy přepravními automobily dovnitř haly příjmu surovin. Navážení a přesun vstupních surovin bude probíhat mezi 6.00 a 22.00 hod. Zařízení umožňuje příjem surovin ve formě pevných látek a to buď ze sběrných vozů, nebo ze sběrných nádob a ve formě tekutých suspenzí, dovážených v cisternách. 3.5.1
DOPRAVA, SKLADOVÁNÍ, POMOCNÉ PROVOZY
Provoz EC vyvolá nároky na vnitřní i vnější dopravu. Jde o svoz surovin – biologicky rozložitelných odpadů a odvoz digestátu – hnojiva vždy v uzavřených vozidlech. Dovážený vstupní materiál (bioodpad) je přepravován v těchto nádobách: odpady ze stravovacích zařízení jsou dodávány ve speciálních nádobách na gastroodpad (120/140 l) nebo svozovými vozy potraviny s prošlou dobou trvanlivosti jsou dodávány nákladními auty nebo svozovými vozy. Vyprazdňování se provádí do přijímací jímky tuky a staré oleje jsou dováženy v malých nádobách po 60l nebo v cisternách jateční odpady jsou dodávány v uzavřených kontejnerech nebo v cisternách komunální bioodpad je dodáván ve velkoobjemových kontejnerech, nákladními auty nebo svozovými vozy. Vjezd a výjezd do areálu EC bude novým hlavním vjezdem z ulice II/379 U Lubě (sjezd řešen jiným projektem v rámci rekonstrukce a rozšíření stávající komunikace). Stávající vjezd bude využíván minimálně a to jen pro osobní automobily zaměstnanců a údržby EC. Předpokládaná četnost svozu surovin: průměrně 7-12 aut/den 19
STUDIE PACHOVÝCH LÁTEK ENERGETICKÉ CENTRUM NA ZPRACOVÁNÍ BIOODPADŮ TIŠNOV __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Předpokládaná četnost odvozu hnojiva: 7 až 12 aut/den (v sezóně). 3.6
UMÍSTĚNÍ TECHNOLOGIE
Energetické centrum (dále jen EC) se bude nacházet v nezastavěné části města Tišnov,
Obr. 8: Přehledná mapa s umístěním energetického centra Tišnov 1
na jeho jihovýchodním okraji při výjezdu směrem na Drásov u silnice II/379, naproti potoka Lubě. Jedná se o pozemky v areálu bývalé cihelny při ulici U Lubě.
Obr. 9: Přehledná mapa s umístěním energetického centra Tišnov 2
Ve schválené územně plánovací dokumentaci je lokalita s pozemky plánované stavby energetického centra (EC) určena jako plocha pro výrobní podniky a podnikatelské aktivity s funkčním typem Vp. Projektované EC tomuto funkčnímu typu odpovídá. Stavba je v souladu se schváleným územním plánem (viz vyjádření MÚ Tišnov – stavební úřad). Terén je v místě stavby relativně rovinný a tvoří údolí, kde protéká řeka Lubě. Celá oblast je součástí Oslavanské brázdy, která je podcelkem Boskovické brázdy.
20
STUDIE PACHOVÝCH LÁTEK ENERGETICKÉ CENTRUM NA ZPRACOVÁNÍ BIOODPADŮ TIŠNOV __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Na obr. 10 jsou znázorněny emise pachovýcu látek pro koncentrace na výstupu z technologie, ak jak -3 je garantuje dodavatel: 500ouE·m . Objem odsávané vzdušiny z celé technologie a po dočištění je 12 3 -1 000m ·hod . Obr. 10: Emise pachovýcj látek
4 DISKUZE Bioplynové stanice, které se ve velkém začaly stavět zhruba před deseti lety a se kterými byly pramalé zkušenosti, se negativně představily velkým zápachem. Pro mnohé občany je nepředstavitelné, že by v jejich blízkosti takový zdroj mohl stát. Důvodem pachových látek byly prapůvodně takové faktory jako : špatně navržený jednostupňový reaktor, byly podceňovány emise zásobních jímek. (Emise pachových látek na vstupních jímkách se pohybují od 8.000 do 30.000 ouE.m3.) byly špatně zhodnoceny provozní postupy, kdy si provozovatel myslel, že může do procesu nasypat, co mu přijde pod ruku, nebyly sledovány chemické a fyzikální hodnoty procesu provozní nekázeň, kdy se skladoval odpad na otevřené ploše špatná manipulace s digestátem Je však nutné si uvědomit, že za deset let pokročil vývoj technologií a legislativy k omezení tohoto nepříjemného vedlejšího efektu výstavby technologií pro alternativní (ekologickou) výrobu energie.
21
STUDIE PACHOVÝCH LÁTEK ENERGETICKÉ CENTRUM NA ZPRACOVÁNÍ BIOODPADŮ TIŠNOV __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
V první řadě Ministerstvo životního prostředí vydalo metodický pokyn, ve kterém přísně specifikuje podmínky pro projektování, výstavbu a provozování jednotlivých bioplynových stanic. Bioplynová stanice, která je zde posuzována patří mezi tzv. ostatní bioplynové stanice, pro která platí velmi přísná opatření z hlediska regulace emisí pachových látek. Mezi zmiňované regulace patří dvoustupňová fermentace zakrytí všech jímek manipulace se surovinou v uzavřené hale odsávání odpadního vzduchu pře dočišťovací jednotku (dopalování, biofiltrace apod.) Posuzovaná bioplynová stanice všechny výše uvedené body splňuje.: Celý proces, od vykládky, přes úpravu suroviny a nadávkování do biologického procesu probíhá v uzavřené a v podtlaku odvětrané hale. Všechny zásobní jímky jsou uzavřeny. Neodvodněný digestát a fugát je skladován v uzavřeném systému. Jímky jsou odsávány do jednotky biofiltru (ve složení vodní pračka biofiltr). Brýdové páry z vařáků hygienizace jsou dočištěny dopalováním v systému vysušení spalinovými plyny, odsíření na vápenci a dopálení v kogenerační jednotce. Dočištění bude doplněno o použití biofiltru v případě havárie nebo odstavení kogenerace. Bioplynová stanice pracující na stejném principu je vybudována 150 m od obytné zástavby a nejsou na ní žádné stížnosti.
Obr. 11: Obrázek ze střechy obdobné BPS v Rakousku Zwentendorfu směrem na obec
4.1.1
NAMĚŘENÉ HODNOTY EMISÍ PACHOVÝCH LÁTEK NA OBDOBNÉ TECHNOLOGII
Dodavatel technologie poskytl několik protokolů měření emisí pachových látek na obdobných zdrojích jako je posuzován v této dokumentaci. Z důvodu utajení obchodních dat, nebyly poskytnuty bližší informace o provozovateli (objem zpracovaných odpadů pod.)
22
STUDIE PACHOVÝCH LÁTEK ENERGETICKÉ CENTRUM NA ZPRACOVÁNÍ BIOODPADŮ TIŠNOV __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Tabulka 4 Měření emisí pachových látek na obdobných zdrojích v Rakousku Měřící skupina Standort LinzInstitut für Industrie- und Umweltanalytik TÜV Österreich Geschäftsbereich Umwelttechnik Und Chemie Standort Linz Institut für Industrie- und Umweltanalytik Standort Linz Institut für Industrie- und Umweltanalytik
Emise za biofiltrem
94 GE/m
3
Popis technologie z protokolu Zařízení k výrobě bioplynu a proudu (kogenerační jednotka). Výstup z různých odsávacích zařízení od strojů pro úpravu materiálu a odsávání vzduchu z haly jsou přiváděny do biofiltrační jednotky se 3 kontejnerovými biofiltry
300 GE/m3
Strojovna 2, strojovna 1, mlýn, přísun
450 GE/m3
Výroba bioplynu z biogenních odpadů a potravin po době skladovatelnosti, zátěží (jmenovitá zátěž : 350 kW a 250 kW).Průtok vzduchu 21.05.2008 /10:00 6000 m3/h
300 GE/m3
Pro stanovení čistícího výkonu biofiltru v bioplynové stanici Amstetten, Průtok vzduchu 05.12.2006 /10:30 5600 m3/h
Dodavatel garantuje na výstupu z čistící technologie max. 500 GE·m3 = 500 ouE·m-3. V příloze 1 je kopie jednoho z měřících protokolů. 4.2
HODNOCENÍ VZDUCHOTECHNIKY
Na úvod je nutné zdůraznit, že se jedná o projektovou dokumentaci ve fázi procesu EIA a technologii je v rámci projektové dokumentace pro územní řízení upřesnit. Ze schématu (obr.7) je patrné zapojení technologie. V připomínkované dokumentaci byly upraveny průtoky odsávaného vzduchu takto: Odpadní vzduch na dopalování Odsávání hygienizace 90 m3/h 3 Odsávání zavážecích jam 100 m /h na jednu, předpoklad 4 nádrže, tj. celkem 400 m3/h, z toho 300 m3/h na dopalování (100 m3/h do biofiltru) Odpadní vzduch do biofiltru Odsávání zavážecích jam Odsávání haly Odsávání kontejneru s odpadním materiálem Odsávání z míchacího tunelu Odsávání ze skladu odpadů Strojovna čerpadel Celkem
100 m3/h 4 000 m3/h 1 000 m3/h 3 000 m3/h 2 000 m3/h 1 000 m3/h 11 100 m3/h
Na základě obdobných technologií, které jsme navštívili u dodavatele technologie doporučujeme minimální odsávání z haly 12 000 m3/h. Mezi toto odsávání nelze započítat odsávání uzavřených jímek a uzavřenou strojovnu odpadů. V projektové dokumentaci je podrobně pospána technologie bioplynové stanice včetně manipulačních ploch, které jsou významné z hlediska emisí pachových látek. Součástí technologie bioplynové stanice, kde se zpracovává VŽP (vedlejší živočišný produkt) je tzv. hygienizace. Ta je zde popsána jako celek, kde dodavatel ručí za všechny její parametry, včetně dočištění vzduchu. Vzhledem k tomu, že hygienizace je největším rizikovým bodem z hlediska pachových látek doporučujeme do projektové dokumentace pro stavební povolení zpracovat podrobnější popis a zejména bilanci látkových a energetických toků.
23
STUDIE PACHOVÝCH LÁTEK ENERGETICKÉ CENTRUM NA ZPRACOVÁNÍ BIOODPADŮ TIŠNOV __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Provozovny pracující se stejnými technologiemi, které nám byly prezentovány v zahraničí však byly bez pachových emisí. Předpokládáme tedy, že v systému hygienizace je propracovaný systém, který je know-how dodavatele, nicméně bilance by v projektové dokumentaci pro stavební povolení neměly chybět. 4.3
HODNOCENÍ TECHNOLOGIE NA ČIŠTĚNÍ VZDUCHU
Technologie pro čištění emisí pachových látek je dle dodavatele rozdělena do dvou částí: Jímky jsou odsávány do jednotky biofiltru (ve složení vodní pračka biofiltr). Brýdové páry z vařáků hygienizace jsou dočištěny dopalováním v systému vysušení spalinovými plyny, odsíření na vápenci a dopálení v kogenerační jednotce. Dočištění bude doplněno o pohotovostní biofiltru v případě havárie nebo odstavení kogenerace. Parametry biofiltrů nejsou popsány. Dodavatel garantuje emise pachových látek na výduchu z biofiltrů 500 ouE·m-3. Dobře řízené dopalování vzduchu na kogeneračních jednotkách neemituje zápach, který by byl obtěžující pro obyvatele. Zápach na komíně je zápach spalinových plynů složených z CO2, NOx, SO2. To jsou látky jejichž zápach se vlivem atmosféry a radikálových reakcí rozplyne v průběhu několika sekund. Pro výpočet spalovacího vzduchu do kogeneračních jednotek je uvažováno s výhřevností bioplynu 24 MJ/m3 s účinností 85%. Výpočtem vychází množství spalovacího plynu 716 m3/hod. na jedno kogenerační jednotku za předpokladu, že je možné využít 20% přebytku spalovacího vzduchu. Pokud bude možné využít 50 % přebytku vzduchu, potom objem spalovacího vzduchu na jednu kogeneraci je 895 m3/hod. Při provozu obou kogenerací je možné dopalovat 1790 m3/hod odpadního vzduchu. Toto je pouze orientační výpočet, který nezahrnuje teplotu a vlhkost odpadního plynu a konstrukci kogenerace. Přesný výpočet doporučujeme doplnit do dokumentace pro stavební povolení. Provozovny pracující se stejnými technologiemi, které nám byly prezentovány v zahraničí byly zcela bez pachových emisí. Předpokládáme tedy, že v systému čištění odpadního vzduchu je propracovaný systém, který je knot-how dodavatele a imise pachových látek bude dodavatel garantovat. Nicméně bilance by v projektové dokumentaci pro stavební povolení výše zmíněné podklady neměly chybět. 4.4
HODNOCENÍ - ROZPTYLOVÉ STUDIE
Rozptylová studie bude samostatnou přílohou této Studie. Do rozptylové studie byly zadány garantované hodnoty dodavatelem. Při koncentraci pachových látek 1 ou·m-3 u 50% respondentů může být pach vnímán, avšak nemůže být rozpoznán (identifikován). V literatuře uváděná koncentrace pachových látek, kdy může být pach rozpoznán se pohybuje mezi 3-5 ou·m-3 v závislosti na hedonickém tónu pachu. Koncentrace pachových látek 5 ou·m-3 a více již může být pro respondenty obtěžující [8]. Hedonický tón vyjadřuje míru příjemnosti či nepříjemnosti pachových látek a zpravidla se vyjadřuje číselnou hodnotou ze stupnice od -5 do +5. Čím nižší je hedonický tón pachové látky, tím méně je vjem pachové látky příjemný. Např. hedonický tón rozkládajícího se masa či močůvky je na samém okraji stupnice (-5). Pach emitovaný z čerstvě posekaného travního porostu může být z hlediska hedonického tónu pro většinu populace neutrální (0). Příjemné pachy, jako např. káva, čokoláda, parfémy mají hedonický tón v kladné části stupnice (+1 až +5). Avšak i hedonický tón je závislý na koncentraci pachu, který vjem způsobil. Se zvyšující koncentrací pachu může hedonický tón za normálních okolností příjemného pachu značně klesat, až se pach stane nepříjemným. Jinými slovy, průměrný jedinec dokáže identifikovat zápach až od 5 pachových jednotek. Tato koncentrace pachu není zpravidla obtěžující, ale pouze zaznamenatelná. Významná je pro ciltivé osoby hodnota 10, pro průměrné obyvatele potom 30 pachových jednotek. Pro
24
STUDIE PACHOVÝCH LÁTEK ENERGETICKÉ CENTRUM NA ZPRACOVÁNÍ BIOODPADŮ TIŠNOV __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
ještě lepší představu o pachových jednotkách je možné uvést koncentraci pachu čerstvě umleté kávy, která je 300 pachových jednotek na m3. Z rozptylové studie je patrné, že imise pachových látek nebudou zasahovat obytnou oblast. Hodnoty 5 pachovýc jednotek, tedy hodnota, kdy je možné pach identifikovat, zasahuje v případě inverzí zahrádkářskou oblast. Nejvyšší koncentrace pachu zůstávají i za nejnepříznivějších podmínek pouze v areálu závodu. Pro povolovací řízení pro územní řízení doporučujeme dopracovat rozptylovou studii po upřesnění všech vzduchotechnických parametrů, které se mohou změnit.
5 ZÁVĚR V pachové studii byla posuzována technologie primárně zpracování různých typů biologicky rozložitelného odpadu (BRO) tzv. mokrou anaerobní fermentací v reaktorech s předřazenou hygienizací a dále výrobu elektrické a tepelné energie spalováním vznikajícího bioplynu v kogenerační jednotce. Dalším produktem je organické hnojivo (stabilizovaný digestát), využitelné v zemědělství. Výsledkem je zhodnocení technologie z hlediska emisí pachových látek do prostředí. Technologie pracuje celá v uzavřeném systému od svozu surovin v uzavřených vozech, vykládky v uzavřených a odsávaných halách s dočištěním odpadního vzduchu a uzavřené nádrži s digestátem. Anaerobní technologie pracuje ve dvoustupňovém režimu – to odpovídá metodickému pokynu MŽP o stavbě bioplynových stanic a současně tato technologie umožňuje dokonalé vyhnívání substrátu a snížení tvorby pachových látek. Koncentrované emise škodlivin resp. pachových látek budou likvidovány na dopalovací jednotce. Pokud jsou dodrženy všechny parametry pro spalovací vzduch patří tato technologie mezi nejúčinnější technologie k eliminaci pachových látek. V případě poruchy kogenerační jednotky je připraven pro použití biofiltr. Méně zatížený odpadní vzduch bude likvidován na biofiltru s předřazenou pračkou vzduchu. Tato technologie patří mezi BAT technologie pro posuzovaný proces. Naměřené emise pachových látek na shodných technologiích vykázaly plnění dodavatelem garantované koncentrace 500 ouE·m-3. Rozptylová studie spočtená na základě garantovaných výstupních koncentrací neprokázala zatížení emisemi pachových látek v obytné oblasti. Doporučení: do projektové dokumentace pro územní řízení podrobněji rozepsat technologii hygienizace s výpočty látkové a tepelné bilance vznikající páry a její likvidace (včetně chlazení, resp. sušení) apod., popř. doladit množství odsávaného vzduchu od této technologie a napojení nejednotlivé čistící jednotky. Na základě současných znalostí technologie lze technologii z hlediska pachových látek považovat jako bezproblémovou a stavbu doporučit.
25
STUDIE PACHOVÝCH LÁTEK ENERGETICKÉ CENTRUM NA ZPRACOVÁNÍ BIOODPADŮ TIŠNOV __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
6 POUŽITÁ LITERATURA [1] ČSN EN 13725 Kvalita ovzduší - Stanovení pachových látek dynamickou olfaktometrií
[2] Zákon o ovzduší č. 86/2002 Sb., v platném znění [3] Vyhláška MŽP č. 362/2002 Sb., vyhláška MŽP č. 363/2006 Sb. [4] P. Pick, Eko Report 1: Likvidace škodlivin v odpadních plynech 1991. [5] K. Pětioký: Současné postupy likvidace pachů z odpadních vzdušin 2002. [6] Metodický pokyn odboru ochrany ovzduší MZP výpočtu znečištění ovzduší z bodových a mobilních zdrojů „SYMOS 97". Věstník MŽP 3/1998, Praha.
[7] http://www.odournet.com/legislation.html [8] Freeman T., Needham C., Schulz T.: Analysis of Options for Odour Evaluation for Industrial or Trade Processes, CH2M BECA LTD, (2000)
[9] Straka, F.: Bioplyn, 2009 [10] Materiály a měření firmy ODOUR, s.r.o. Černošice
7 SEZNAM OBRÁZKŮ A TABULEK Obrázky: Obr. 1: Možné hodnoty intenzity pachu při smísení dvou chemických látek o stejné koncentraci ........................................................................................................................... 8 Obr. 2: Koncentrace H2S a pachu na městské ČOV – dispersní model................................. 8 Obr. 3: Difúze pachových látek ............................................................................................. 9 Obr. 4: Obrázek vykládky surovin na obdobné BPS v Rakousku Zwentendorfu.................. 15 Obr. 5: Obrázek zásobníků surovin na obdobné BPS v Rakousku Zwentendorfu. .............. 15 Obr. 6: Obrázek předpravy vzduchu před dopalováním na hořácích................................... 18 Obr. 7: Schéma čištění vzduchu v EC................................................................................. 19 Obr. 8: Přehledná mapa s umístěním energetického centra Tišnov 1 ................................. 20 Obr. 9: Přehledná mapa s umístěním energetického centra Tišnov 2 ................................. 20 Obr. 10: Emise pachovýcj látek........................................................................................... 21 Obr. 11: Obrázek ze střechy obdobné BPS v Rakousku Zwentendorfu směrem na obec ... 22 Tabulky: Tabulka 1 Čichové prahy látek vyskytujících se v anaerobních technologiích ..................... 12 Tabulka 2 Vstupní materiál do bioplynové stanice .............................................................. 14 Tabulka 3 Emisní limity pro spalování bioplynu................................................................... 16 Tabulka 4 Měření emisí pachových látek na obdobných zdrojích v Rakousku .................... 23
26
STUDIE PACHOVÝCH LÁTEK ENERGETICKÉ CENTRUM NA ZPRACOVÁNÍ BIOODPADŮ TIŠNOV __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
8 PŘÍLOHY Příloha 1 – Protokol měření pachových látek na stejné technologii
Příloha 2 – Emisní limity pachových látek v zahraničí
27
STUDIE PACHOVÝCH LÁTEK ENERGETICKÉ CENTRUM NA ZPRACOVÁNÍ BIOODPADŮ TIŠNOV __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
8.1 8.1.1
EMISNÍ LIMITY PRO NĚKTERÉ EVROPSKÉ ZEMĚ JSOU UVEDENY NÍŽE [6]: BELGIE
Využívá rozptylových studií k určení maximální vzdálenosti zdroje od obytné oblasti. - Kompostárny: 0.5 pachových jednotek jako 98ní percentil pachové koncentrace vypočtený za hodinu - Lakovny: 2.0 pachových jednotek jako 98ní percentil pachové koncentrace vypočtený za hodinu - Čistírny odpadních vod: 0.5 pachových jednotek jako 98ní percentil pachové koncentrace vypočtený za hodinu - Pro chovy prasat a textilní průmysl nebyl emisní limit popsán 8.1.2
DÁNSKO
V Dánsku je využíváno criterium, kdy imise pachových látek nesmí překročit hodnoty od 5 do 10 ou·m-3 , v závislosti na lokalitě (obytná nebo neobydlená zóna) počítáno disperzním modelem, kdy pro 99-percentil, s průměrnou dobou 1 min.
8.1.3
SRN
V SRN se liší metody omezení pachových látek v závislosti na jednotlivých spolkových zemích a na jednotlivých technologiích. Např. pro závody vyrábějící dřevotřískové desky se pohybuje emisní limit okolo 500 ouE.m-3. Ve všech oblastech však převažují dotazníkové metody na zápach. Mimo to je často využívána německá norma VDI3940, (1993) Determination of Odorants in Ambient Air by Field Inspections, Beuth Verlag, Düsseldorf, Germany. Tato metoda může být aplikována k rozhodování o regulaci zdroje Kritéria jsou stanovena opět zvlášt pro obytnou a zvlášť pro neobydlenou oblast < 10% ‘pachových hodin’ v obytné oblasti < 15% ‘pachových hodin’ v průmyslové oblasti Pro zemědělství je speciální regulace daná normami : - VDI3471:1986 Emission Control. Livestock management – Pigs - VDI3471:1986 Emission Control. Livestock management – Hens - VDI3473:1994 Part 1 (draft) Emission Control. Livestock farming – Cattle.Odorants.
8.1.4
NIZOZEMÍ
Emisní limity, či regulaci mají další státy: USA, Kanada, Austrálie, Nový Zéland, Japonsko, v současné době se přidávají další země jako je Turecko, některé oblasti Ruska.
28