Ropné laguny v Kolíně PODTITULEK: Využití energetického potenciálu Při petrochemických výrobách, v minulosti zejména kvůli nedokonalým technologiím, vznikalo značné množství organických odpadů kapalné, pevné či pastovité konzistence. Tyto odpady byly v souladu s tehdejší legislativou ukládány na...
Ropné laguny v Kolíně
PODTITULEK: Využití energetického potenciálu
Při petrochemických výrobách, v minulosti zejména kvůli nedokonalým technologiím, vznikalo značné množství organických odpadů kapalné, pevné či pastovité konzistence. Tyto odpady byly v souladu s tehdejší legislativou ukládány na více či méně zabezpečené deponie v blízkosti rafinérií. Vzhledem k ekologicky neúnosnému stavu většiny z nich je v současné době jediným racionálním řešením sanace těchto lokalit.
V kolínském podniku KORAMO, a. s., probíhají od roku 1996 sanace starých ekologických zátěží, které mají odstranit tyto primární zdroje kontaminace horninového prostředí a podzemních vod v areálu závodu. Cílem sanace je využít energetický potenciál zde deponovaných odpadů přepracováním na aditivní palivo KORMUL, které je možno spalovat v elektrárnách s odsířením a cementárnách.
Odpady z rafinace
Rafinérie ropy v Kolíně vznikla již na přelomu století. Ve dvacátých a třicátých letech zde firma Vacuum Oil Co. provozovala na tehdejší dobu jednu z nejmodernějších rafinérií ropy v Evropě. V době II. světové války byla kapacita rafinérie výrazně zvýšena vzhledem k vysoké spotřebě pohonných hmot pro válečné operace. Závěrem války byla rafinérie cílem několika spojeneckých náletů. Po opravě zničených provozů vyrábělo KORAMO řádově stovky tisíc tun ropných produktů. Od roku 1992 je zastavena destilace ropy a v KORAMO probíhá pouze výroba mazacích olejů a tuků.
Až do roku 1976 se pro odparafínování ropných produktů používala tzv. kyselinová rafinace založená na smísení oleje s koncentrovanou kyselinou sírovou, která způsobí vysrážení parafinických podílů z oleje ve formě kalu. Tento kal (tzv. sludge nebo gudron) byl v kolínské rafinérii ukládán do tzv. slečových (sludgeových) rybníků, což jsou odkaliště nijak nezajištěná proti úniku škodlivin do horninového prostředí a podzemní vody.
Slečové kaly jsou pastovitá až polotekutá hmota medovité konzistence, silně vazká a kyselá. Obsahují asi 70 % organických látek a až 15 % volné H2SO4. Celkově je v kolínských lagunách uloženo kolem 36 000 tun slečových kalů. Z toho vyplývá, že sleče jsou velmi nebezpečným odpadem, který může výrazně kontaminovat své okolí. K tomu také došlo v KORAMU, a. s., kde v okolí slečovách rybníků je na hladině podzemní vody až 1,5 m fáze volných ropných uhlovodíků.
Starý slečový rybník byl postaven po II. světové válce se sypanými hrázemi, bez izolace dna a stěn proti úniku ropných látek do podloží. Celkem zde bylo uloženo asi 22 500 m3, tj. 29 250 tun odpadů. Vedle vlastních odpadních pryskyřic z kyselé rafinace pastovitého charakteru sem byly prokazatelně ukládány i jiné odpady jako stavební suť, sudy, kovový odpad. Celková plocha starého rybníka je 10 000 m2, plocha volné hladiny zhruba 7500 m2, jeho provoz byl ukončen v roce 1967.
Nový slečový rybník byl postaven západně od starého. Východní hráz tvoří původní hráz starého slečového rybníka. Do provozu byl uveden v roce 1967. Celkem zde bylo uloženo 11 620 m3, tj. 15 110 tun odpadů. Tyto rybníky byly v rámci hodnocení rizikovosti zařazeny mezi 25 potenciálně nejrizikovějších skládek v okrese Kolín.
Orientační chemické složení vzorku sleče ukazuje tab. 1. Údaje byly získány na základě opakované extrakce organickými rozpouštědly a následujících IR a H1 -NMR spekter extraktů, resp. elementární analýzou vzorku. Ve sleči jsou přítomny ropné oleje, směsi éterů, ketonů a aldehydů s významným podílem kyselin a sulfonátů, asfaltery, sulfonové kyseliny a sulfony, karbeny, karboidy a polymerní estery sulfonových kyselin.
Postup zpracování
Postupy a komplexní metodiku na zpracování odpadů vzniklých při rafinaci ropy a olejů vyvinula firma .A.S.A., spol. s r. o. spolu s externími specialisty. Zpracování probíhá v následujících krocích:
odtěžba odpadů z lagun,
přepracování odpadů na alternativní palivo,
spalování alternativního paliva v topeništích energetických zdrojů nebo cementářských pecích.
Do lagun s těmito materiály není možný vstup jakékoliv techniky. Proto musí být odtěžba kalů prováděna bagry s extrémně dlouhými výložníky (až 50 m), které jsou schopné ze břehu laguny odtěžit materiál z jejich středu.
Ústředním bodem celého postupu je přepracování slečových kalů na alternativní palivo smísením se sušeným uhelným multiprachem. Zde se využívá vysoké sorbční schopnosti jemně mletého sušeného uhlí, která je založena jak na povrchové adsorbci na povrchu zrn uhelného multiprachu, tak na inkluzi do objemu uhelného multiprachu.
Proto je sorbční schopnost uhelného multiprachu daleko vyšší než u obdobných materiálů s podobnou velikostí částic (např. elektrárenský popílek). Pro snížení vysoké kyselosti kalů (až 10 -15 % volné H2SO4) se přidává do směsi vápno, resp. vysokoprocentní vápenec. Takto připravené aditivní palivo je černá práškovitá hmota, sypká, dobře manipulovatelná (parametry jsou uvedeny v tab. 2).
Složení předurčuje alternativní palivo ke spalování buď v energetických zdrojích spolu s hnědým (černým) uhlím v poměru přibližně 1 : 10. Z důvodů zvýšených obsahů síry je nutné, aby byl zdroj vybaven odsířením spalin. Druhou možností využití alternativního paliva je jeho spalování v cementářských rotačních pecích, kde je možné ho kombinovat jak s tuhými, tak s tekutými palivy. Škodliviny se zachycují do cementářského slínku.
Popis technologie
Odpady jsou z přistavených kontejnerů dávkovány nakládáním přes kladivový drtič, kde se rozdrtí příměsi a nehomogenity (např. úlomky stavebních materiálů), do násypek a jsou vyhrnovány do mísícího zařízení vynášecími šneky. Mísící zařízení je umístěno pod zásobními sily, z nichž je automaticky dávkován hnědouhelný multiprach a další aditiva. Po homogenizaci všech složek dojde k automatickému otevření výstupních klapek a výsledný produkt -palivo KORMUL -je vyhrnováno do přistavených kontejnerů, resp. do 30 m3 vanových návěsů a odváženo k odběratelům.
Zařízení je vybaveno protivýbuchovým a protipožárním systémem, který je plně automatizován a je připojen na řídící počítač. Obsluha technologie je o funkci zařízení informována na schématickém panelu, který zobrazuje aktuální stav jednotlivých strojů a zařízení (teplotu, tlak, kapacitu sil a násypek atd.). V případě jakékoliv nestandardní situace (poruchy technologie) nebo havarijního stavu je okamžitě upozorněna varovným signálem na monitoru a zvukovou signalizací. Řídící systém automaticky zablokuje ty části strojů, které hlásí poruchu a v případě havárie automaticky plní předem naprogramované kroky.
Zařízení je konstruováno na výkon 100 t paliva za den a v současné době je zpracováno 25 000 tun, tj. přibližně 70 % veškerého objemu slečů. Odtěžba a přepracování odpadů ze slečových rybníků bude probíhat do roku 2002.
Tato technologie umožní definitivní zneškodnění odpadů tohoto charakteru při využití jejich energetického potenciálu při zachování maximální jednoduchosti, snadné obsluhy a bezpečnosti výrobního postupu.
Jan Lochmann, Vladimír Drvota
A.S.A., spol. s r. o., Praha
FOTO ARCHÍV
Tab. 1 Orientační složení sludge
Složka Číslo kyselosti Obsah popela Obsah vody Spalné teplo Síra Chlor
Obsah 160 mg/kg 20,05 % 5,5 % 25,03 MJ/kg 5,18 % 0,02 %
Tab. 2 Parametry alternativního
paliva Kormul
Výhřevnost 16 -20 MJ/kg
Popeloviny 15 -25 %
Síra celk. 2 -6 %
Síra SO4 3 %
Cl 0,1 %
