| Alternativa řízení | Emisní úroveň (%) | Odhad nákladů | Rizika řízení |
|---|---|---|---|
| Aglomerační závody | |||
| Primární opatření: | |||
| - optimalizace / uzavření aglomeračního pásového dopravníku; | nízké | není stoprocentně dostupné | |
| - recirkulace odpadních plynů, například emisně optimalizované sintrování (EOS) snižující tok odpadního plynu o asi 35 % (to snižuje náklady na další sekundární opatření) s kapacitou 1 milion Nm3/h; | 40 | nízké | |
| Sekundární opatření: | |||
| - elektrostatické odlučovače + molekulární síta; | střední účinnost | střední | |
| - přídavek směsi vápence/aktivního uhlí; | vysoká účinnost (0,1 ng*) | střední | |
| - vysoce-účinné pračky, stávající zařízení: AIRFINE (Voest Alpine Stahl Linz) od r. 1993 0,6 milion Nm3/h; druhé zařízení je plánováno v Nizozemí, Hoogoven v r. 1998. | vysoká účinnost, snížení emisí na 0,2-0,4 ng* | střední | viz pozn.*** |
| *** za cenu vyšší spotřeby energie lze dosáhnout 0,1 ng*; nedostatek stávajících zařízení; | |||
| Produkce neželezných (barevných) kovů, např. mědi | |||
| Primární opatření: | |||
| - předtřídění šrotu, odstraňování plastů a PVC složek ze vstupních materiálů; odstranění nátěrů a použití chloruprostých izolačních materiálů; | nízké | ||
| Sekundární opatření: | |||
| - chlazení horkých odpadních plynů; | vysoce účinné | nízké | |
| - použití kyslíku nebo kyslíkem obohaceného vzduchu ke spalování, vstřikování kyslíku do pece (zabezpečuje úplné spálení při minimalizovaném objemu odpadních plynů); | 5-7 (1,5- 2 ng*) | vysoké | |
| - reaktory s fluidním ložem nebo s fluidním proudem s adsorpcí na aktivním uhlí nebo koksárenském prachu; | (0,1 ng*) | vysoké | |
| - katalytická oxidace; a | (0.1 ng*) | vysoké | |
| - zkrácení doby zdržení v oblasti kritické teploty v systému odpadního plynu | |||
| Průmysl produkce železa a oceli | |||
| Primární opatření: | |||
| - čištění šrotu před jeho vsázením do produkční linky; | nízké | Nutnost užít čistící roztoky. | |
| - eliminace doprovodných organických materiálů (olejů, emulzí, tuků, nátěrů, plastů) ze zásob vstupních materiálů jejich | nízké | ||
| čištěním; | |||
| - snižování specif. vysokých objemů odpadních plynů; | střední | ||
| - separovaný sběr a zpracování emisí z operací vsázení a vypouštění; | nízké | ||
| Sekundární opatření | |||
| - separovaný sběr a zpracování emisí z operací vsázení a vypouštění; | nízké | ||
| - tkaninové filtry ve spojení se vstřikováním koksu. | < 1 | střední | |
| Sekundární produkce hliníku | |||
| Primární opatření: | |||
| - vyloučení halogenovaných materiálů (hexachlorethanu); | nízké | ||
| - eliminace maziv obsahujících chlor (např. chlorovaných parafínů); a | nízké | ||
| - očištění a roztřídění vsádek špinavého šrotu, např. odstranění nátěrů opískováním, flotačními separačními postupy či technikami swim-sink (flotace) nebo točivým proudem vysokotlakého paprsku vody; | |||
| Sekundární opatření: | |||
| - jednostupňové a vícestupňové textilní filtry s aktivací vápencem či aktivním uhlí na vstupu | <1 (0,1 ng*) | střední/ vysoké | |
| (na čele) filtru; | |||
| - minimalizace a separované odstraňování a čištění různě kontaminovaných toků odpadních plynů; | střední/ vysoké | ||
| - vyloučení depozice částic z odpadního plynu a podpora rychlého průchodu oblastí s kritickou teplotou; a | střední/ vysoké | ||
| - zlepšené předzpracování odpadních hliníkových špon užitím separačních postupů "swim-sink" (flotace) a dalšího zlepšení točivým proudem vysokotlakého paprsku vody. | střední/ vysoké | ||
B. Termické procesy v metalurgickém průmyslu
- 24. Specifické procesy metalurgického průmyslu mohou být důležitým přetrvávajícím zdrojem emisí PCDD/PCDF. Jsou to:
- a) průmysl primární produkce železa a oceli (např. vysoké pece, lisovny železa, aglomerační závody - kovohutě);
- b) průmysl sekundární produkce železa a oceli;
- c) průmysl primární a sekundární produkce neželezných kovů (produkce mědi).
Opatření omezující emise PCDD/PCDF v metalurgickém průmyslu jsou shrnuty v tabulce 2.
Tabulka 2
Snížení emisí PCDD/PCDF v metalurgickém průmyslu
- a) Zbývající emise ve srovnání s nesníženými emisemi.
Aglomerační závody
- 26. Měření v aglomeračních závodech průmyslu železa a oceli obecně prokazovalo emisní koncentrace PCDD/PCDF v rozsahu 0,4 až 4 ng TE/m3. Jedno měření v závodu bez opatření omezujících emise zjistilo koncentraci 43 ng TE/m3.
- 27. Halogenované sloučeniny mohou vést k tvorbě PCDD/PCDF pokud vstupují do aglomeračního provozu se vstupním materiálem (koksový mour, obsah soli v rudě) a v přidaném recyklovaném materiálu (např. okuje z válcování, prach z plynů hlav vysokých pecí, prach z filtrů a kaly z čistíren odpadních vod). Avšak podobně jako v případě spalování odpadů, neexistuje přímá souvislost mezi obsahem chloru ve vstupním materiálu a emisemi PCDD/PCDF. Vhodným opatřením může být vylučování kontaminovaných zbytků materiálů, odolejování a odmaštění okují z válcování před jejich vnášením do aglomeračních závodů.
- 28. Nejúčinněji lze snížit emise PCDD/PCDF kombinací následujících různých sekundárních opatření:
- a) recirkulace odpadního plynu významně snižuje emise PCDD/PCDF. Dále je významně snížen tok odpadního plynu, což snižuje náklady na zařízení dodatečných systémů omezování emisí (na konci linky).
- b) instalací textilních filtrů (ve spojení s elektrostatickými odlučovači v určitých případech) nebo elektrostatických odlučovačů se vstřikováním aktivního uhlí/uhlí martinských pecí/směsi vápenců do odpadního plynu; a
- c) byly vyvinuty čistící metody které zahrnují předchlazení odpadního plynu, loužení vysokoúčinným čištěním/sprchováním a separaci padajících kapek. Lze tak dosáhnout emisních koncentrací 0,2 až 0,4 ng TE/m3. Přídavkem vhodných adsorpčních činidel, například lignitu, uhlí, koksu/uhelného odpadu či zvětralého uhlí, lze dosáhnout emisních koncentrací 0,1 ng TE/m3.
Primární a sekundární produkce mědi
- 29. Stávající závody pro primární a sekundární produkci mědi mohou po čištění odpadních plynů dosáhnout úroveň emisí PCDD/PCDF od několika málo pikogramů do 2 ng TE/m3. Před optimalizací agregátů mohla jediná pec produkující měď emitovat až 29 ng TE/m3. Obecně je spektrum koncentrací PCDD/PCDF v emisích z těchto závodů velmi široké, vzhledem k velkým rozdílům v surovinách používaných v různých agregátech a procesech.
- 30. Obecně jsou pro snížení emisí PCDD/PCDF vhodná následující opatření:
- a) předtřídění šrotu;
- b) předzpracování šrotu, např. odstranění plastických či PVC ochranných povlaků; zpracování kabelových šrotů pouze chladnými/mechanickými postupy;
- c) hašení horkých odpadních plynů (s možností využití tepla) ke snížení doby zdržení v kritické oblasti teplot v systému odpadního plynu;
- d) využití kyslíku nebo kyslíkem obohaceného plynu k pálení nebo vstřikování kyslíku do pece k zajištění dokonalého spálení a minimalizace objemu odpadního plynu;
- e) adsorpce v reaktoru s pevným ložem nebo s fluidním proudem s aktivním uhlím nebo s koksárenským prachem; a
- f) katalytická oxidace.
Produkce oceli
- 31. Emise PCDD/PCDF z konvertoru oceláren pro produkci oceli a z kuplových vysokých pecí a elektrických obloukových pecí pro tavení litiny jsou významně nižší než 0,1 ng TE/m3. Pece s chladným vzduchem a rotační válcové pece (pro tavení litiny) mají emise PCDD/PCDF vyšší.
- 32. Elektrické obloukové pece pro sekundární produkci oceli mohou dosáhnout koncentraci emisí PCDD/PCDF 0,1 ng TE/m3 za předpokladu uplatnění následujících opatření:
- a) separovaný sběr emisí z operací vsázení a z odpichování (vyprazdňování); a
- b) použití textilních filtrů nebo elektrostatických odlučovačů ve spojení s nástřikem koksu.
- 33. Materiál přiváděný do elektrických obloukových pecí často obsahuje oleje, emulze nebo tuky. Obecným primárním opatřením ke snížení emisí PCDD/PCDF může být třídění, odolejování, odstraňování nátěrů šrotu a ochranných povlaků obsahujících plasty, pryž, barvy, pigmenty a vulkanizační přísady.
Kovohutě průmyslu sekundárního hliníku
- 34. Emise PCDD/PCDF z tavících pecí průmyslu sekundárního hliníku mají koncentraci v rozsahu přibližně 0,1 až 14 ng TE/m3; výsledná koncentrace v emisích závisí na typu tavícího zařízení, na vstupujících materiálech a na postupu použitém k čištění odpadního plynu.
- 35. V souhrnu: jednostupňové a vícestupňové textilní filtry s přídavkem vápence či aktivního uhlí nebo koksu/vypáleného uhlí na vstupní straně filtru umožňují splnit emisní koncentraci 0,1 ng TE/m3, účinnost snížení emisí je 99 %.
- 36. Dále lze uvážit použití následujících opatření:
- a) minimalizace a separované odstraňování a čištění různě kontaminovaných toků odpadních plynů;
- b) vyloučení depozice částic v odpadních plynech;
- c) rychlé převedení plynu oblastí s kritickou teplotou;
- d) zdokonalení předúpravy (předtřídění) odpadních hliníkových špon užitím separačního postupu swim-sink (flotace) a následné zlepšení proudem točivého vysokotlakého paprsku; a
- e) zlepšení předčištění hliníkového šrotu odstraněním nátěrů jejich obroušením za mokra a vysušením.
- 37. Alternativy d) a e) jsou důležité, neboť je nepravděpodobné, že by moderní beztokové tavící techniky (které vylučují toky halogenových solí) byly schopny zpracovávat šrot nízké kvality, který lze využívat v rotačních válcových pecích.
- 38. V rámci Úmluvy o mořském prostředí severovýchodního Atlantiku pokračují diskuse o dřívějším doporučení vyřadit z používání hexachlorethan v průmyslu hliníku.
- 39. S využitím současného stavu poznatků lze zpracovat taveniny, například směsí dusík/chlor v poměru mezi 9:1 až 8:2, zařízením na vstřikování plynu pro jemnou disperzi a použitím dusíku k před- a po-proplachování a vakuové odmašťování. Pro směsi dusík/chlor byly změřeny emise PCDD/PCDF okolo 0,03 g ng TE/m3 (v porovnání s emisemi nad 1 ng TE/m3 při zpracováním samotným chlorem). Chlor je nutný k odstraňování hořčíku a dalších nežádoucích složek.
C. Spalování fosilních paliv v elektrárnách/teplárnách/plynárnách a v průmyslových kotlích
- 40. Při spalování fosilních paliv v elektrárnách/teplárnách/plynárnách a v průmyslových kotlích se jmenovitým tepelným výkonem nad 50 MW povede zlepšení energetické účinnosti a šetření energií k poklesu emisí všech polutantů v důsledku snížení spotřeby paliv. Toto snížení vede rovněž ke snížení emisí PCDD/PCDF. Odstraňování chloru z paliv (uhlí či ropy) by nebylo efektivní, avšak v mnoha případech pomáhá trend k záměně těchto paliv za plyn snižovat emise PCDD/PCDF z tohoto sektoru.
- 41. Mělo by být uvedeno, že emise PCDD/PCDF mohou podstatně vzrůst, pokud je k palivu přidáván odpadní materiál (splaškové kaly, odpadní olej, pryžové odpady atd.) Spalování odpadů v zařízeních na produkci energie by mělo být prováděno jen v případech, pokud zařízení je vybaveno jednotkami na účinné odstraňování PCDD/PCDF z proudu odpadních plynů (viz oddíl A).
- 42. Uplatnění postupů snižování emisí oxidů dusíku, oxidu siřičitého a částic z odpadního plynu může rovněž vést k odstranění emisí PCDD/PCDF. Při použití těchto postupů se mění účinnost odstraňování emisí PCDD/PCDF závod od závodu. Výzkum postupů odstraňování emisí PCDD/PCDF pokračuje, ale dokud tyto postupy nebudou dostupné v průmyslovém měřítku, nebude identifikována žádná nejlepší dostupná technika ke specifickým účelům odstraňování PCDD/PCDF.
D. Spalování v domácnostech
- 43. Příspěvek sektoru spalování v domácnostech k celkovým emisí PCDD/PCDF je méně významný, pokud jsou schválená paliva správně využita. Navíc jsou v důsledku rozdílů v kvalitě paliv a v geografické hustotě topidel a ve způsobech jejich využití možné velké regionální rozdíly v emisích PCDD/PCDF z domácností.
- 44. Domácí krby mají horší podíl nespálených uhlovodíků obsažených v palivech/v odpadních plynech, než je tomu ve velkých spalovacích zařízeních. Tento poznatek se týká zejména tuhých paliv, jako je uhlí a dřevo, kdy koncentrace emisí PCDD/PCDF se pohybuje v intervalu 0,1 až 0,7 ng TE/m3.
- 45. Spalování obalových materiálů přidávaných k tuhým palivům zvyšuje emise PCDD/PCDF. Ačkoli je to v některých zemích zakázáno, v soukromých domácnostech může docházet ke spalování domácích odpadků a obalových materiálů. Je třeba připustit, že v důsledku rostoucích poplatků za likvidaci/odvoz odpadů jsou tyto odpady spalovány v domácích topeništích. Přitápění dřevem přidávaným k odpadním obalům může vést ke zvýšení emisí PCDD/PCDF z 0,06 ng TE/m3 (hodnota pro čisté dřevo) až na 8 ng TE/m3 (vztaženo k 11 % obsahu kyslíku). Tyto výsledky byly potvrzeny měřením v několika zemích, přičemž byly naměřeny koncentrace až 114 ng TE/m3 (vzhledem k 13 % obsahu kyslíku) v odpadních plynech z domácích spalovacích zařízení spalujících odpadní materiály.
- 46. Emise z domácích spalovacích zařízení mohou být sníženy omezením spalovaných paliv na paliva dobré kvality a vyloučením spalování odpadů, plastů obsahujících halogeny a dalších materiálů. K tomuto cíli mohou účinně přispět programy informování veřejnosti zaměřené na kupující/provozovatele domácích spalovacích zařízení.
E. Zařízení pro spalování dřeva s kapacitou pod 50 MW
- 47. Měřené výsledky pro zařízení spalující dřevo nasvědčují tomu, že k emisím přesahujícím v odpadních plynech koncentraci 0,1 ng TE/m3 může docházet za nepříznivých spalovacích podmínek a/nebo pokud spalované látky obsahují vyšší obsah chlorovaných sloučenin než z normálního neošetřeného dřeva. Ukazatelem nekvalitního paliva je vyšší celkový obsah uhlíku v odpadních plynech. Byla zjištěna korelace mezi koncentrací emisí CO, stupněm spálení a emisemi PCDD/PCDF. Emisní koncentrace a faktory některých emisí pro zařízení na spalování dřeva jsou shrnuty v tabulce 3.
Tabulka 3
Emisní koncentrace a emisní faktory zařízení na spalování dřeva vztažené k množství spáleného paliva či produkovaného tepla
E. Tabulka 3 Emisní koncentrace a emisní faktory zařízení na spalování dřeva vztažené k množství spáleného paliva či produkovaného tepla alternativa řízení emisní úroveň (%) odhad nákladů rizika řízení Aglomerační závody Primární opatření: - optimalizace / uzavření aglomeračního pásového dopravníku; nízké není stoprocentně dostupné - recirkulace odpadních plynů, například emisně optimalizované sintrování (EOS) snižující tok odpadního plynu o asi 35 % (to snižuje náklady na další sekundární opatření) s kapacitou 1 milion Nm3/h; 40 nízké Sekundární opatření: - elektrostatické odlučovače + molekulární síta; střední účinnost střední - přídavek směsi vápence/aktivního uhlí; vysoká účinnost
(0,1 ng*)střední - vysoce-účinné pračky, stávající zařízení: AIRFINE (Voest Alpine Stahl Linz) od r. 1993 0,6 milion Nm3/h; druhé zařízení je plánováno v Nizozemí, Hoogoven v r. 1998. vysoká
účinnost,
snížení emisí na
0,2 -0,4 ng*střední viz pozn.*** *** za cenu vyšší spotřeby energie lze dosáhnout 0.1 ng*; nedostatek stávajících zařízení; Produkce neželezných (barevných) kovů, např. mědi Primární opatření: předtřídění šrotu, odstraňování plastů a PVC-složek ze vstupních materiálů; odstranění nátěrů a použití chloruprostých izolačních materiálů; nízké Sekundární opatření: - chlazení horkých odpadních plynů; vysoce účinné nízké - použití kyslíku nebo kyslíkem obohaceného vzduchu ke spalování, vstřikování kyslíku do pece (zabezpečuje úplné spálení při minimalizovaném objemu odpadních plynů); 5-7
(1,5-2 ng*)vysoké - reaktory s fluidním ložem nebo s fluidním proudem s adsorpcí na aktivním uhlí nebo koksárenském prachu; (0,1 ng*) vysoké - katalytická oxidace; a (0.1 ng*) vysoké - zkrácení doby zdržení v oblasti kritické teploty v systému odpadního plynu Průmysl produkce železa a oceli Primární opatření: - čištění šrotu před jeho vsázením do produkční linky; nízké Nutnost užít čistící roztoky. - eliminace doprovodných organických materiálů (olejů, emulzí, tuků, nátěrů, plastů) ze zásob vstupních materiálů jejich čištěním; nízké - snižování specif. vysokých střední objemů odpadních plynů; separovaný sběr a zpracování emisí z operací vsázení a vypouštění; nízké Sekundární opatření separovaný sběr a zpracování emisí z operací vsázení a vypouštění; nízké - tkaninové filtry ve spojení se vstřikováním koksu. < 1 střední Sekundární produkce hliníku Primární opatření: - vyloučení halogenovaných materiálů (hexachloretanu); nízké - eliminace maziv obsahujících chlor (např. chlorovaných parafinů); a nízké - očištění a roztřídění vsádek špinavého šrotu, např. odstranění nátěrů opískováním, flotačními separačními postupy či technikami swim-sink (flotace) nebo točivým proudem vysokotlakého paprsku vody; Sekundární opatření: - jednostupňové a vícestupňové textilní filtry s aktivací vápencem či aktivním uhlí na vstupu (na čele) filtru; < 1
(0,1 ng*)střední / vysoké - minimalizace a separované odstraňování a čištění různě kontaminovaných toků střední / vysoké odpadních plynů; - vyloučení depozice částic z odpadního plynu a podpora rychlého průchodu oblastí s kritickou teplotou; a střední / vysoké - zlepšené předzpracování odpadních hliníkových špon užitím separačních postupů „swim-sink“ (flotace) a dalšího zlepšení točivým proudem vysokotlakého paprsku vody. střední / vysoké
- 48. Spalování městského odpadního dřeva (dřeva z demolic) na pohyblivých roštech vede k relativně vysokým emisím PCDD/PCDF v porovnání s neodpadovým dřevem. Primárním opatřením ke snížení emisí je vyloučení spalování ošetřeného odpadového dřeva v dřevospalujících zařízeních. Ke spalování ošetřeného dřeva by mělo docházet jen v zařízeních vybavených jednotkami na čištění odpadního plynu k minimalizaci emisí PCDD/PCDF.