VLIV SMĚRNIC EVROPSKÉ UNIE NA ROZSAH A TECHNICKOU ÚROVEŇ SPALOVÁNÍ ODPADŮ V ČESKÉ REPUBLICE VEJVODA J., BURYAN P. Vysoká škola chemicko-technologická, Ústav plynárenství, koksochemie a ochrany ovzduší, Technická 5, Praha 6
Přehled platných směrnic EU a legislativa ČR Spalování odpadů v EU se dotýká dvou kategorií odpadů. Jedná se komunální odpady a o nebezpečné odpady. V současné době jsou ještě na jejich spalování kladeny odlišné nároky. Technické požadavky na spalovny z hlediska úrovně spalování a znečišťování ovzduší jsou shrnuty v následujících legislativních aktech: 1. Směrnice 89/429/EEC pro stávající spalovny komunálních odpadů; 2. Směrnice 89/369/EEC pro nové spalovny komunálních odpadů. 3. Směrnice 94/67/EC pro spalování nebezpečných odpadů. Z hlediska kvant spalovaných KO má pro další vývoj základní význam: 4. Směrnice 99/31/EC o skládkování odpadů; Při této příležitosti je třeba se zmínit o připravovaném předpisu, který pod názvem Společné stanovisko č. 7 předložila Rada evropské unie Evropskému parlamentu a které po schválení touto institucí má nahradit první tři citované směrnice. Jeho přijetí se očekává v tomto roce a má zásadně upravit spalování všech odpadů. V ČR podmínky pro provoz spaloven komunálních i nebezpečných odpadů vymezuje vyhláška MŽP ČR 117/1997 Sb.(dále vyhláška). Spalování komunálních odpadů Směrnice 89/429/EEC pro stávající spalovny KO není z hlediska vstupu ČR do EU aktuální. V roce 1991 přijatá úprava ve formě Opatření FVŽP k zákonu 309/1991 Sb.o ovzduší ve svých ustanoveních splňuje téměř všechny požadavky směrnice 89/369/EEC pro nové spalovny KO, které jsou přísnější než požadavky kladené směrnicí pro stávající spalovny. Navíc, jak dokládají data v tab. č. 1, v současné době v platnosti zůstávají ustanovení směrnice 89/429/EEC jen pro spalovny od 1 do 6 tun za hodinu, avšak i ty musí do 30. listopadu 2 000 splňovat směrnici 89/369/EEC. Za výkon spalovny podle směrnice 89/369/EEC se považuje součet množství spálených odpadů za jednotku časovou všech zařízení umístěných na společném stanovišti a sloužícím témuž účelu. Směrnice rozeznává tři kategorie spaloven komunálních odpadů (KO), jimiž jsou: - spalovny o jmenovitém množství spáleného KO nižším než 1 t/h - spalovny o jmenovitém množství spáleného KO od 1 – 3 t/h - spalovny o jmenovitém množství spáleného KO vyšším než 3 t/h Vyhláška třídí z hlediska požadavků na ochranu ovzduší spalovny KO do dvou skupin.První z nich je pro spalovny s jmenovitým množstvím spáleného odpadu do 1 t/h, druhá pak pro ostatní spalovny. Porovnání emisních limitů pro stanovené koncentrace vztažných plynů je provedeno v tab. č. 2. Zatím co vyhláška připouští vyjádření emisních limitů ve vztahu ke koncentraci kyslíku, direktivy EU umožňují emisní limity vztahovat vedle kyslíku i ke koncentraci oxidu uhličitého, přičemž pro obsah O2 ve výši 11 % obj. je ekvivalentní koncentrace CO2 ve výši 9 % obj. Pro spalovny KO do množství spáleného odpadu 1 t/h stanoví vyhláška vztažný obsah kyslíku 17 %, zatím co direktiva uvádí obsah 11 %. Direktiva však připouští vyjádření emisního limitu i pro koncentraci kyslíku ve spalinách ve výši 17 % s tím, že koncentrace takto vyjádřené nesmí překročit hodnoty uvedené v tabulce po jejich vynásobení koeficientem 2,5. Směrnice rovněž předepisuje zvýšit teplotu spalin za posledním přívodem spalovacího vzduchu na minimální teplotu 850 oC s dobou prodlení spalin při této teplotě alespoň 2 s a při koncentraci kyslíku minimálně 6 % obj. a to i za nejméně příznivých podmínek pro provoz spalovny. Všechny nové spalovny KO musí být vybaveny reservními hořáky, které se uvedou samočinně do provozu, pokud teplota spalin za posledním přívodem kyslíku klesne pod 850 oC. Tato podmínka platí i pro najíždění a odstavování zařízení, pokud se spalovaný odpad nalézá ve spalovací komoře. Porovnáme-li emisní limity podle vyhlášky s posuzovanou směrnicí, tak jak jsou uvedeny v tab. č. 2, vysvítají jen nepatrné rozdíly. U spaloven do 1 t/h musíme hodnoty ve vyhlášce vynásobit hodnotou 2,5 (rozdíl ve vyjádření vzhledem ke vztažné koncentraci kyslíku). V tomto případě vyhoví emisní limity pro prach, které jsou hodnotou 125 mg. mn-3 přísnější, naproti tomu nevyhoví výrazně mírnější hodnota pro CO, která po přepočtu činí 250 mg. mn-3. Emisní limit pro CO hodnotou 100 mg. mn-3 v zařízení o jmenovitém množství spálených KO 1 t/h a vyšším je splněn, pokud nejméně 90 % všech měření za 24 hodin je nižší než 150 mg. mn-3. U ostatních znečišťujících látek, uvedených v tab. č. 2 se vychází z sedmidenních průměrů, z nichž žádný nesmí překročit emisní limit a žádná z naměřených denních hodnot nesmí překročit emisní limit o více než 30 %. Zde IUAPPA Praha 2000
299
Section: C
Vejvoda J.: Vliv směrnic Evropské Unie na rozsah a technickou úroveň spalování odpadů v České Republice je na místě porovnat emisní limity podle definice kontinuálního měření podle vyhlášky, které je universální ve svých požadavcích na všechny kategorie zdrojů znečišťování ovzduší, a podmínky vyhodnocení podle směrnice. U spaloven s jmenovitým množstvím spáleného KO nad 1 t/h jsou hodnoty ostatních emisních limitů vesměs shodné, pouze vyhláška ukládá přísnější emisní limit pro HCl a je i přísnější než některé hodnoty podle směrnice pro spalovny s jmenovitým výkonem 1 – 3 t/h. Oproti vyhlášce směrnice neukládá emisní limit pro oxidy dusíku. Pokud jde o emisní limity pro těžké kovy, pak jsou zde malé rozdíly v zařazení jednotlivých kovů do skupin (např.: vyhláška 117/97 Sb. uvádí součtové hodnoty pro Hg + Tl + Cd hodnotou 0,2 mg. mn-3, směrnice stejnou hodnotu jen pro Hg + Cd. Pokud jde o měření, jsou podmínky v zásadě shodné. Směrnice ukládá, že rozsah měření musí být uložen v povolení pro provoz zdroje, včetně používaných metod. Měření musí být provedeno k tomu oprávněnou organizací. Dále se požaduje prokázání doby styku 2 s při teplotě 850 oC měřením při minimální koncentraci O2 6 % obj. Vzorkovací místa musí být schválena kompetentními úřady a obsažena v povolení k provozu zdroje. Novela vyhlášky, která vstoupí v platnost v tomto roce, zavede emisní limity pro polychlorované dibenzodioxiny a polychlorované dibenzofurany (PCDD/F) hodnotou 0,1 ng.mn-3 pro všechny spalovny komunálních odpadů o výkonu nad 1 t/h. Spalování nebezpečných odpadů Zatím co vyhláška ošetřuje pouze základní podmínky spalování nebezpečných odpadů (NO) a vyhlašuje emisní limity, směrnice 94/67/EC vymezuje podmínky pro provoz celé spalovny, tj.od přijímání odpadů do spalovny, přes proces spalování odpadu, nakládání s odpadními vodami a odpady ze spalovny NO. Čl. 6 direktivy přesněji vymezuje teplotu spalování NO hodnotou 850 oC, která musí být dosažena na stěně spalovací komory nebo v její blízkosti za posledním přívodem vzduchu po dobu nejméně 2 s a při minimálním obsahu kyslíku 6 %. Obsahuje-li NO více než 1 % halogenovaných organických látek, teplota musí činit nejméně 1100 oC. Tyto podmínky jsou - až na zmínku o místě dosažení požadované teploty - stejné jako ve vyhlášce, která požaduje teplotu 1200oC. Oproti stávajícímu znění vyhlášky směrnice zakotvuje s platností od r. 1997 emisní limit pro PCDD/F hodnotou 0,1ng.mn-3, avšak bude rovněž zaveden při novelizaci s účinností od r. 2003, a to pro všechny spalovny NO bez výkonového omezení. Je-li pec otápěna samotným NO nebo směsí plynných a práškových látek z tepelné předúpravy NO za nedostatku vzduchu (pyrolýzy), a kdy plynná část tvoří více než 50 % veškerého přivedeného tepla do zařízení, koncentrace kyslíku za posledním přívodem vzduchu musí být alespoň 3 %. Pro případ pyrolýzních pecí se vyhláška odvolává na individuální stanovení podmínek spalování, jejichž kompetenci svěřuje ČIŽP. Směrnice dále deklaruje, že všechna spalovací zařízení musí být vybavena zvláštními hořáky, které se samočinně uvedou do provozu, pokud teplota za posledním přívodem spalovacího vzduchu klene pod stanovenou hranici. Ty poté musí být v provozu tak dlouho, dokud se spalovaný odpad nalézá ve spalovací komoře.. Během uvádění do provozu nebo odstavování z provozu, pokud se teplota nachází pod požadovanou hranicí, hořáky musí používat paliva, která nesmí vyvolat vyšší emise než vznikají spalováním plynového oleje (přibližně LTO). Odpad nesmí být spalován: - pokud není dosaženo předepsané teploty - kdykoliv, pokud teplota spalování klesne - jestliže předepsané kontinuální měření prokazuje překračování emisních limitů pro případ poruchy čistícího zařízení. Emisní limity pro CO jsou vymezeny hodnotami: - buď 50 mg.mn-3 jako denní průměrná hodnota, nebo jedna z alternativ - 150 mg.mn-3 jako 95 % všech naměřených hodnot za 10 minut - 100 mg.mn-3 jako průměr všech středních hodnot za 30 min během 24 hodin. Poslední pojetí, tj. 100 mg.mn-3 CO jako průměr všech středních hodnot za 30 min během 24 hodin, u nás vyhodnocované s podmínkou navíc jako minimum 95 % všech středních hodnot v průběhu kalendářního roku, je naší legislativě nejbližší. Desetiminutové průměry vyhláška nepředpokládá. Tab. č. 3 porovnává emisní limity podle vyhlášky a směrnice 94/67/EEC. Z porovnání je zřejmé, že vyhláška je pro téměř všechny znečišťující látky podstatně mírnější. Pokud jde o těžké kovy, vyhláška uvádí emisní limit pro součtové koncentrace kovů s obdobnou nejvyšší toxicitou (Hg,Tl, Cd), zatím co směrnice uvádí samostatné hodnoty v členění na nové a existující spalovny NO.Ve vyhlášce schází ve výčtu limitovaných koncentrací Sn. Na nové spalovny směrnice klade přísnější požadavky. Ostatní kovy stanoví směrnice součtovou hodnotou. Odběry vorků pro stanovení PCD/F jako průměrné hodnoty za minimálně 6 a maximálně 9 hodin musí být prováděny 2 x za rok, přičemž v prvním roce provozu každé dva měsíce. Toto ustanovení je rovněž předmětem novely vyhlášky. Není však podmínkou, pokud spalované odpady nemohou překročit stanovenou hodnotu o více než 10 %. Kapalné odpady ze spalovny a z čištění spalin musí být minimalizovány a musí být v souladu s odpovídajícími normami EU co do obsahu těžkých kovů, PCD/F, jejichž hmotnost však musí být nižší než je ta, která je z daného zařízení vypouštěna do ovzduší.
IUAPPA 2000
300
Section: C
Vejvoda J.: Vliv směrnic Evropské Unie na rozsah a technickou úroveň spalování odpadů v České Republice Vybavení spalovny NO musí být na takové úrovni, aby byl zamezen jakýkoliv únik znečišťujících látek do půdy a podzemních vod. Skladovací prostory pro NO musí být zabezpečeny proti svedení dešťové vody do odpadních vod ze skládek odpadů a protipožárních zařízení. Tento svod musí umožňovat odebírání vzorků pro jejich analýzu před jejich vypuštěním. Směrnice 99/31/EC o skládkování odpadů Zatím co předcházející směrnice vymezovaly toliko technické podmínky pro spalování odpadů, tato směrnice omezuje ukládání biologicky rozložitelných (biodegradabilních) odpadů na skládky. Její přijetí zakládá omezení skládkování těchto odpadů, přičemž náhradu lze hledat především v termických procesech zneškodňování odpadů. Směrnice 99/31/EC si klade za cíl omezit ukládání biodegradabilního odpadu na skládky v porovnání s rokem 1995 takto: - do pěti let od vstoupení v platnost, tj. do roku 2006 o 25 % - do osmi let, tj. do roku 2009 o 50 % - do patnácti let, tj. do roku 2017 o 65 % - dále do dvou let od vstoupení v platnost zakazuje ukládat celé ojeté pneumatiky - do pěti let od vstoupení v platnost pak i rozdrcené pneumatiky Směrnice ukládá členským zemím, aby do dvou let od nabytí účinnosti zavedly systémy pro sledování celkového množství komunálního odpadu ukládaného na skládky a jeho podílu, který je biologicky rozložitelný. Náklady na skládkování musí pokrýt veškeré náklady spojené s provozem skládky, vč. předpokládaných nákladů na jejich rekultivaci a následnou péči o lokalitu po dobu alespoň 30 let.
Očekávané změny v EU pro spalování odpadů Rada EU Stanoviskem č. 7 ze dne 25. listopadu 1999 postoupila Evropskému parlamentu k projednání a přijetí návrh nové směrnice 2000/…/EC, která má nahradit všechny výše citované směrnice s výjimkou 99/31/EC o skládkování odpadů. Základním cílem je odstranit nesrovnalosti při spalování odpadů v členských státech EU a zabránit neřízenému spalování odpadů společně s palivy (dále spoluspalování) při výrobě energie. Stanoví jednoznačná pravidla umožňující spalování odpadů, které nejsou klasifikovány jako nebezpečné, společně s palivy při výrobě energie a výrobků. Na spalování KO klade stejné požadavky jako na spalování NO, přičemž technické požadavky na úroveň spalování, čistotu odpadních plynů a kvalitu vypouštěných vod jsou prakticky stejné jako ve směrnici 94/67/EEC pro nebezpečné odpady. Emisní limity pro znečišťující látky do ovzduší se v případě spoluspalování se stanoví jako vážený průměr hodnot emisních limitů pro spalování paliv a pro spalování nebezpečných odpadů. V případě, že je podíl spalovaných odpadů vyšší než 40 %, musí být dodrženy emisní limity stanovené pro odpady. Dále má usnadnit spalování odpadů v cementárnách, kde se respektuje technologie výroby slinku hodnotami emisních limitů pro prach (30 mg.mn-3) a pro oxidy dusíku (v přepočtu na oxid dusičitý 800 mg.mn-3. Rovněž má být dodržen obsah organického uhlíku v pevných zbytcích spalovacího procesu ve výši 3 % hm. A celkový obsah C nesmí překročit 5 %. Jsou i kladeny požadavky na kvalitu vypouštěných vod z čištění odpadních plynů.
Očekávané dopady na spalovny v ČR Pokud dojde k přijetí směrnice o spoluspalování v podobě, jak byla naznačena výše, lze očekávat zvýšené nároky na spalovny KO zejména na prach. Hodnota 10 mg.mn-3 je v podstatě prohibitivní pro elektrostatické odlučovače prachu, které, pokud nenásleduje mokré čištění spalin, budou muset být u většiny instalací nahrazovány tkaninovými odlučovači, jejichž pořizovací náklady jsou podstatně vyšší. Otázky spojené s dodržováním emisních limitů pro kyselé plynné látky obsažené ve spalinách nemusí být předmětem zvýšených nákladů na zařízení, ale spíše nákladů na provoz. Je však nesporné, že přijetí emisních limitů pro PCDD/F novelizací vyhlášky 117/97 Sb. vyvolá potřebu na investice, ať již do použití uhlíkových sorpčních materiálů nebo aplikací procesu selektivní katalytické redukce. Pokud jde o nároky na rozsah spalování KO je třeba počítat s jejich zvýšeným podílem. V první řadě by měla být naplněna kapacita stávajících spaloven KO ve výši 640 kt/rok (Praha 310 kt/r, Brno 240 kt/r, Liberec 90 kt/r). Dále v časovém horizontu let 2005 – 2006 je nutno počítat, že při respektování směrnice o skládkování vzniknou požadavky na 2 – 3 nové spalovny KO o prosazení okolo 100 kt/rok [1]. Předpokládané náklady na výstavbu jedné spalovny libereckého typu s odlučováním PCDD/F v dnešních cenách by činily asi 2 miliardy Kč. V případě spaloven v Praze a Liberci nutno počítat s instalací třetího stupně čištění spalin. V současné době existuje v ČR asi 79 spaloven NO [2]. Tento počet je značný.Vysoké finanční nároky na jejich úpravy pro dodržení směrnic EU povedou k omezení jejich počtu a rozvozu NO na větší vzdálenosti. Tak tomu bylo ve státech EU, kde jejich počet klesl o jednu třetinu. Otázka spaloven NO si vyžádá podrobnější IUAPPA 2000
301
Section: C
Vejvoda J.: Vliv směrnic Evropské Unie na rozsah a technickou úroveň spalování odpadů v České Republice průzkum, když dotazníkové akce, organizované MŽP v roce 1999, se zúčastnilo jen několik a přitom v zásadě podcenily objem nákladů spojených s požadovanou modernizací.
Literatura: [1] [1] Mikoláš, J, Kotoulová Z.: Rozvaha k aplikaci směrnice o omezení skládkování biodegradabilního odpadu v České republice. Závěrečná zpráva EMO, s. r. o. Praha 1998, 26 stran. [2] [2] Nekvasil, F., Blohberger, M., Morch, V., Bosák, S.: Katalog spaloven odpadů. Kutná Hora – Praha, prosinec 1998 Druh, (resp. výkon spalovny KO v t/h)
89/369/EEC (tj. nové spalovny KO) Od 1. 12. 1 990
89/429/EEC (tj. stávající spalovny KO) -
od 1. 12. 1996 od 1. 12. 2000
do 30. 11. 1996 do 30. 11. 2000
Nové spalovny -
Stávající spalovny nad 6 t/h od 1 do 6 t/h
Tab. č. 1: Porovnání časové aktuálnosti platných směrnic pro spalování komunálního odpadu
Znečišťující látka Výkon spalovny Vztažný plyn /%/ +/ Celkový prach CO HCl /HCl/ HF /HF/ NOx /NO2/ SO2 /SO2/ Org. Látky /elem. C/ Hg+ Cd+ Cd As + Ni + Cr + Co Pb + Cu + Mn Pb + Cr + Cu + Mn Ni + As Cd + Hg
EU do 1 t/h 11 O2/9 CO2 200 100 250 20
-
EU 1 – 3 t/h 11 O2/9 CO2 100 100 100 4 300 20
5 1 0,2
EU 3 t/h a více 11O2/9CO2 30 100 50 2 300 20
EU Do 1 t/h 17 O2 50 100 -
EU 1 t/h a více 11 O2 30 100 30 2 350 300 20
-
0,2 0,2 5,0
5 1 0,2
___________ +/
v EU lze složení spalin vztáhnout jak na O2, tak i na CO2. Při přepočtu z obsahu O2 17 % na obsah ve výši 11 % se hodnoty dělí koeficientem 2,5 Tab. č. 2: Porovnání emisních limitů / mg. mn-3, suchý plyn / podle Direktivy 84/369/EEC a vyhlášky MŽP ČR č. 117/97 Sb. pro nové spalovny komunálních odpadů.
IUAPPA 2000
302
Section: C
Vejvoda J.: Vliv směrnic Evropské Unie na rozsah a technickou úroveň spalování odpadů v České Republice
Polutant
Vztažný plyn /%/1/ Prach SO2 NOx /NO2/ CO CxHy /C/ Cl /HCl/ F /HF/ PCDD/F
Vyhl. EU-denní EU-30 MŽP ČR průměry minutové 117/97 hodnoty Sb. (alt. „A“)
11 30 300 500 100 20 30 2 -
11 10 50 50 10 10 1 -
11 30 200 100+/ 20 20 4 -
EU-30 minutové hodnoty (alt. „B“)
EUvšechny průměrné hodnoty pro nová zařízení.
EUvšechny prům. hodnoty pro exist. zařízení
11 10 50 -
11
11
10 10 2 -
0,1 ng/m3 ++/
0,2 Hg+Tl+Cd 2,0 As+Ni+Cr+Co 5,0 Pb+Cu+Mn 0,05 0,1 Cd 0,05 0,1 Tl 0,05 0,1 Hg 0,5 1 Sb+As+Pb+Cr +Co+Cu+Mn+ Ni+V+Sn 1/ při spalování samotného odpadního oleje se emisní limity vyjadřují v přepočtu na 3 % O2. +/ 95 % všech denních průměrů v průběhu kalendářního roku ++/ doba odběru vzorku min. 6 hodin a maximálně 9 hodin. Tato hodnota je počítána jako součet koncentrací jednotlivých dioxinů a furanů podle metodiky na ekvivalent podle EPA (viz příloha č. 1 vyhlášky 117/97 Sb.) Tab. č. 3: Porovnání emisních limitů / mg. mn-3, suchý plyn/ podle Direktivy 94/67/EC a vyhlášky MŽP ČR č. 117/97 Sb. pro spalovny nebezpečných odpadů.
IUAPPA 2000
303
Section: C
