Čištění spalin a limity z hlediska ochrany ovzduší: Legislativa v České republice

Snaha o globální ochranu životního prostředí je zaměřena především v oblasti emisí do ovzduší, respektive následně vody a půdy.

Důvodem je skutečnost, že emise škodlivin vypouštěné do ovzduší jsou unášeny větrem do okolí a kontaminují tak životní prostředí bez ohledu na regionální hranice a typ prostředí.

Proto tak i EU svoji snahu o ochranu životního prostředí primárně zaměřuje na omezení/snížení emisí vypouštěných do ovzduší formou legislativních návrhů/stanovením maximálních limitů.

Nové emisní limity a BAT pro LCP

Problematika budoucích právních předpisů EU o BAT pro LCP vede k nutnosti nového pohledu na komplexní řešení problematiky použitých technologií a s tím spojených výzkumných a vývojových aktivit v zemích s velkým podílem využitím pevných fosilních paliv v průmyslových zdrojích. Příklady těchto zemí jsou v EU např. ČR a Polsko.

Tyto nové předpisy stanovují nižší emisní limity SO2, NOx, prachu (TZL), CO a stanoví nové emise pro koncentrace HF, HCl a v neposlední řadě Hg ve spalinách, které by měli platit od roku 2021.

Čtěte také: Ochrana ovzduší a čištění plynů

V EU bylo vydáno prováděcí rozhodnutí Komise (EU) 2017/1442, kterým se stanoví závěry o nejlepších dostupných technikách, a které zpřísňují podmínky pro stanovení emisních limitů pro SO2, NOx, TZL a dalších látek.

Nově stanovuje limit i pro koncentraci rtuti, specificky nejen pro nová ale i stávající zařízení. Uvedené požadavky budou platit nejpozději od 08/2021 a měli by být zohledněny v podmínkách provozu velkých spalovacích zařízení v ČR v rámci integrovaných povolení.

Navržené limity dle BAT pro Hg byly stanoveny na základě výsledků měření, které byly v té době k dispozici (referenčním rokem pro dotazníkové šetření v rámci technické pracovní skupiny při Evropské Komisi byl rok 2010 a v některých případech byla provozovateli poskytnuta data za rok 2011).

Chování rtuti během spalování

V palivu je Hg vázaná na anorganickou část, předně na skupinu minerálu sulfidy, předně na pyrity a markenzity.

Následně se veškerá rtuť obsažená v palivu při spalování (teplota varu Hg je 357°C) uvolní a je ve spalinách ve formě plynné, atomární označené Hg0.

Čtěte také: Čištění odpadů - havarijní zásah

Oxidace Hg je ve velké míře dána vlivem reakce s Cl obsaženým ve spalinách na chlorid rtuťnatý HgCl2. V průběhu dalšího ochlazování, počínaje ohřívákem vzduchu, dochází k částečnému vázání rtuti s pevnými částicemi (sorpce).

Oblast mezi 380 - 180°C je charakterizována vznikem tzv. formy rtuti Hgp, tj. sorpcí Hg na povrchu částic popílku. Následně je uvedená forma Hgp zachycena v odlučovači popílku.

V popílku je zastoupená v menší míře i rtuť oxidovaná ve formě vyluhovatelného chloridu rtuťnatého HgCl2 a ve větší míře je rtuť pravděpodobně sorbována na povrchu popílku.

Následně z odlučovače popílku vystupují jen formy rtuti atomární, plynné a oxidované. V menší míře ale i rtuť sorbovaná na popílek, v závislosti na účinnosti zachycení popílku v odlučovači popílku.

Velice podobně jako znalosti o koncentraci HgT ve spalinách nebyla zatím podrobně zpracovány data o koncentraci Hg v palivech těžených v České republice.

Čtěte také: Čištění trubek bez chemie

V rámci výzkumných projektů byly nově zpracované rozsáhlé analýzy dostupných paliv a předně paliv, které budou těženy a dostupné i v následujících letech jednak pro energetiku, ale zejména pro teplárenství.

Obsah Hg se v černém uhlí pohybuje maximálně do 0,150 mg/kgsuš, ve většině případů se obsah Hg pohybuje pod 0,08 mg/kgsuš.

V rámci provedených výzkumných aktivit v rámci projektů [ 3 ] a [ 4 ] byly zpracovány analýzy reálných spalin vzniklých spálením výše specifikovaných paliv, se zahnutím předpokládaných systémů čištění standardně využívaných ve zdrojích v ČR.

Složením paliva - výše obsahu Hg, ale předně výše obsahu chlóru, bromu a jodu, které jsou zásadní pro oxidaci Hg a následný záchyt.

Typem spalovacího zařízení - fluidní kotle z hlediska distribuce Hg mají díky technologii spalování vyšší než práškové ohniště.

Teplotou spalin na výstupu z kotle - čím vyšší teplota spalin, tím menší, pomalejší je oxidace Hg a nižší poměr oxidované formy Hg, kterou je pak možné dále zachytit v následujícím elektroodlučovači popílku či v mokré metodě odsíření spalin.

Na základě výzkumných prací je při teplotě spalin vyšší než 170 °C cca 30 % záchyt Hg v elektroodlučovači a při teplotě spalin pod 150 °C je záchyt Hg v elektroodlučovači popílku až 50 % a více.

Technologií odprášení spalin - látkové filtry mají vlivem adsorpce na vrstvě filtrační látky vyšší záchyt Hg něž elektrostatické odlučovače.

pH suspenze - Pro zvýšení záchytu Hg je nutné kyselejší prostředí, pH pod 4.

Dle teoretických poznatků jsou sloučeniny síry (4) jsou hlavními hnacími silami v rámci snížení oxidované rtuti rozpuštěné v sádrovcové suspenzi.

Podle literatury jsou nejdůležitější parametry, které ovlivňují re-emise rtuti siřičité ionty (SO32-).

Koncentraci dalších kovů, které zvyšují redukci oxidované formy Hg - např. Fe, Mn, Ni, Sn a Co.

V předkládaném článku jsou shrnuty základní poznatky v rámci problematiky emisí Hg ze spalování fosilních paliv, která se stala vlivem nových emisních limitů platných od 08/2021 velice aktuální.

Před schválením emisních limitů se problematika Hg ve spalinách vzniklých po spálení pevných fosilních paliv řešila jen velice okrajově a bylo nutné začít, dá se říci, od základu, a to nejen v rámci metodiky měření plynné formy HgT ve spalinách pomocí analyzátorů pro kontinuální měření emisí, ale i v rámci samotných znalostí o distribuci Hg v technologiích čištění spalin.

Jak jde vidět z výše uvedených dat, Hg je v palivu obsažena v rozmezí od cca 0,1 do 0,6 mg/kgsuš a zejména spalovací zdroje spalující hnědá uhlí v práškových ohništích v kombinaci s elektrostatickým odlučovačem popílku a mokrou metodou odsíření spalin nesplňují budoucí emisní limity platné pro dané zdroje.

Při spalování černého uhlí jsou emisní limity nižší, ale dle výše uvedených dat zdroje splňují budoucí emisní limit.

Je to dáno zejména složením paliva, tedy nízkým obsahem Hg, ale předně vyšším obsahem Cl, tedy jedním z hlavních prvků ovlivňující oxidaci Hg a tedy i další záchyt.

Legislativa ochrany ovzduší v ČR

Legislativa vychází ze zákona č. 86/2002 Sb. o ochraně ovzduší a navazujících právních prováděcích předpisů (nařízení vlády a vyhlášky MŽP) č. 350/2002 Sb. až č. 358/2002 Sb.

Stacionárních spalovacích zdrojů znečišťování se bezprostředně dotýkají nařízení vlády č. 352/2002 Sb., kterým se stanoví emisní limity a další podmínky provozování spalovacích stacionárních zdrojů znečišťování ovzduší a vyhláška MŽP č. 356/2002 Sb., která mimo jiné uvádí seznam znečišťujících látek, požadavky na vedení provozní evidence, metody zjišťování množství vypouštěných znečišťujících látek aj.

Imisní limity a podmínky a způsob sledování, posuzování, hodnocení a řízení kvality ovzduší jsou uvedeny v nařízení vlády č. 350/2002 Sb.

Mezi povinnosti právnických a fyzických osob podle zákona č. 86/2002 Sb. patří dodržovat přípustnou úroveň znečišťování.

Podle míry vlivu na kvalitu ovzduší se stacionární zdroje znečišťování dělí na zvláště velké, velké, střední a malé.

Z technologického hlediska nejpočetnější skupinou jsou spalovací zdroje, ve kterých se paliva oxidují za účelem využití uvolněného tepla (například kotle).

Zásadní důležitost má pravidlo uvedené v § 4, čl. 6 v zákonu č. 86/2002 Sb., podle kterého každý je povinen při své činnosti předcházet znečišťování ovzduší a omezovat je.

Obdobné pravidlo platí podle § 4, čl. 7 pro zdroje znečišťování. Tzv. obecné emisní limity jsou určeny pro jednotlivé znečišťující látky nebo jejich stanovené skupiny u těch zdrojů, které nejsou zařazeny mezi tzv.

Stacionární spalovací zdroje však patří mezi jmenovitě určené technologie, pro které jsou stanoveny tzv. specifické emisní limity.

Zákon o ochraně ovzduší nově zavádí pojmy "emisní stropy" a "redukční cíle", které mohou být stanoveny pro vybrané znečišťující látky nebo skupiny látek pro vybraná území, pro skupiny nebo jednotlivé stacionární zdroje a lhůty pro jejich dosažení podle národního programu snižování emisí znečišťujících látek za účelem dosažení přípustné úrovně znečištění.

Tato omezení souvisí s ochranou klimatického systému Země a týkají se SO2, NOx, VOC (těkavé organické látky) a NH3.

U zdrojů kategorie ZV, V a S zjišťují provozovatelé emise znečišťujících látek především měřením a pouze ve zvláštních případech, stanovených ve Vyhlášce MŽP č. 356/2002 Sb., výpočtem.

Emise se měří v místě, za kterým již nedochází ke změnám složení vypouštěných odpadních plynů do ovzduší.

Měření a vyhodnocení naměřených hodnot se provádí jednorázově v termínech stanovených vyhláškou MŽP č. 356/2002 Sb. nebo nepřetržitě v průběhu roku (kontinuálním měřením).

Uvedená vyhláška blíže stanovuje např. rozsah a způsob jednorázových měření znečišťujících látek u stacionárních zdrojů včetně jejich vyhodnocení, dále provádění kontinuálního měření včetně zaznamenávání a vyhodnocování naměřených dat.

Zjišťování znečišťujících látek a kontrolu účinnosti spalování u malých zdrojů popisuje nařízení vlády č. 352/2002 Sb.

Povinnosti provozovatelů stacionárních zdrojů

Mezi základní povinnosti provozovatelů ZV, V a S stacionárních, tedy i spalovacích zdrojů, patří (podle § 11 zákona č. 86/2002 Sb.): vést provozní evidenci v rozsahu uvedeném v prováděcím předpise (Vyhláška MŽP č. 356/2002 Sb.).

Provozovatelé ZV, V a S stacionárních zdrojů jsou povinni zpracovat z údajů provozní evidence souhrnnou provozní evidenci každého zdroje za kalendářní rok a předat ji do 15. února následujícího roku příslušnému orgánu ochrany ovzduší.

Bližší informace uvádí Vyhláška MŽP č. 356/2002 Sb.

tags: #čištění #spalin #a #limity #z #hlediska

Oblíbené příspěvky:

• Vhodné stanoviště pro brambory
• Vlastnosti a výhody ekologických koberců
• Zbavte se plísně šetrně
• Objevte německé přírodní skvosty
• Dopady VOC emisí na životní prostředí