NÁHRADNÍ PALIVO PRO CEMENTÁRNY Jakostní parametry náhradního paliva (NP) a jeho stabilita a homogenita jsou zásadní otázkou pro technologické řešení vstupu paliva do cementářské pece a možnost řízení procesu výroby cementu. Cena je na druhé straně limitem pro ekonomickou výhodnost použití paliva....
NÁHRADNÍ PALIVO PRO CEMENTÁRNY
Jakostní parametry náhradního paliva (NP) a jeho stabilita a homogenita jsou zásadní otázkou pro technologické řešení vstupu paliva do cementářské pece a možnost řízení procesu výroby cementu. Cena je na druhé straně limitem pro ekonomickou výhodnost použití paliva. Náhradní palivo je především posuzováno z hlediska vlivu na kvalitu slínku a z hlediska emisí škodlivých látek do ovzduší.
Technická reálnost použití náhradního paliva pro cementárny byla prokázána podrobným rozborem a zkouškami. Tuhý komunální odpad (TKO) určený ke spalování v cementářské rotační peci však musí mít určité základní vlastnosti a minimální kvalitativní ukazatele.
ZÁKLADNÍ VLASTNOSTI
Výchozí výhřevnost by měla být alespoň 9 MJ.kg-1. Palivo s nižší výhřevností sice také hoří, ale pro výpal slínku v rotační peci se již podle dosud nepublikovaných zkušeností z cementárny Radotín neosvědčuje. Postupem jednání u jednotlivých potencionálních odběratelů nároky na výhřevnost paliva rostly a podle posledních jednání požaduje např. cementárna Hranice výhřevnost min. 19 MJ/kg.
Spalované náhradní palivo musí mít odpovídající vlhkost a zrnitost, aby jej bylo možno spalovat v hořáku. Vlhkost musí být jen taková, aby nedošlo k nalepování v dopravním potrubí a nesnižoval se energetický obsah paliva. Zrnitost musí být přizpůsobena použitému hořáku a měla by odpovídat zrnitosti mletého uhlí, které v cementárnách slouží běžně jako základní palivo. Velikost zrna zpravidla je 0-5 mm, odběratelé připouštějí i větší zrnitost, a to ve frakci 0-30 mm.
Tato granulometrie vychází z navrhovaných typů hořáků. Zvláště vlhkost paliva se zdá být pro odběratele limitující a stanovení hodnoty vlhkosti na 20 % hmotnosti je výrazně omezujícím faktorem.
Z laboratorních zkoušek provedených u různých laboratoří vyplývá, že obsah škodlivin v náhradním palivu je srovnatelný s běžnými palivy. Pouze u některých prvků je výsledek odlišný. Oproti běžným palivům je v NP výrazně nižší obsah síry, barya, stroncia, vanadu, niklu, tantalu. Naopak je v NP vyšší podíl vápníku, fosforu, zinku, olova, cínu a antimonu. Přes tyto rozdíly jsou limitní hodnoty dodrženy. S ohledem na drcení odpadu a další manipulace je možno konstatovat, že NP musí být homogenním materiálem.
V třídírenském závodě OZO Ostrava, s. r. o., je možnost výroby náhradního paliva pro cementárny. Proto byl hledán potencionální odběratel v nejbližším okolí. Kontaktovány byly cementárny Mokrá a Hranice.
Oba subjekty mají ve svých rozvojových programech využití alternativních paliv jako náhradu za neobnovitelná paliva. V cementárně Mokrá se již využívá odpadní pryž a některé druhy odpadních olejů. V cementárně Hranice se připravuje technologické zázemí pro možnost přísady alternativního paliva. V současné době je nejdále cementárna v Prachovicích, kde byl ukončen zkušební provoz a je zahájen běžný provoz výroby a užití NP v cementářské peci.
Náhradní palivo se skládá z vytříděných frakcí průmyslových a komunálních odpadů: papír, plasty, dřevo a textil. Ručně jsou z těchto materiálů vybírány ty druhy odpadů, které nesplňují obsahy chloru a síry. Především se jedná o materiály jako je PVC a pryž.
výroba a třídění
Postup výroby náhradního paliva je navržen v areálu Zpracovatelského závodu ZZ TDO v Ostravě Kunčicích. Vhodné druhy odpadu jsou přijaty v zásobnících a je provedena první laboratorní zkouška jejich kvality.
Potom je odpad dopraven na třídící pás, kde jsou vytříděny jak složky odpadů, které lze dále materiálově využít, tak složky nevhodné pro výrobu paliva. Odpad je potom předdrcen a homogenizován v homogenizačním zásobníku.
Po homogenizaci následuje drcení na požadovanou frakci. Po ní opět následuje laboratorní rozbor, který prokazuje homogenitu náhradního paliva a jeho shodu s normou. Tato norma je shodná s normou pro černé uhlí - materiálem, který je dosud běžně v cementářské peci spalován.
CERTIFIKACE
Oblast obecné certifikace paliv v současně platné legislativě se obecně řídí podle zákona 22/1997 Sb., o technických požadavcích na výrobky, případně podle některých novel tohoto zákona. Pro jednotlivé výrobky je zákon konkretizován v postupně vydávaných nařízeních vlády. V případě náhradních paliv pro cementárny se jedná o dobrovolný proces certifikace v rámci platných norem pro paliva.
Vyhláška Ministerstva životního prostředí č. 117/1997 Sb. (vztahující se k zákonu o ochraně ovzduší č. 309/1991 Sb.) definuje seznam látek znečišťujících ovzduší, kategorizuje stacionární zdroje znečišťování, stanovuje limity znečišťování, přípustnou tmavost kouře. Vyhláškou jsou rovněž stanoveny technické podmínky provozu stacionárních zdrojů znečišťování, způsob zjišťování množství emisí a technické prostředky pro měření emisí, požadavky na kvalitu, způsob dodávky a prodej paliv.
Ve vyhlášce se za palivo považuje zejména černé uhlí, hnědé uhlí, rašelina, dříví, sláma, tráva nebo podobné rostlinné látky, produkty destilace ropy a další oleje (s obsahem PCB do 10 ppm), zemní plyny a průmyslové plyny s obsahem síry do 0,1 % hm.
Spolu s palivem lze spalovat i jiné spalitelné látky, které nejsou palivem a o nichž je předem známo, že při jejich spalování nevznikají jiné látky než při spalování paliv. Jejich užití nesmí překročit 25 % okamžitého tepelného příkonu a spalovací zařízení musí být na jejich spalování konstruováno a vybaveno k dodržení emisních limitů znečišťujících látek charakteristických pro daný spalovací proces. Tyto jiné spalitelné látky musí být popsány v místním provozním předpisu včetně způsobu dozoru nad manipulací s nimi. Orgán státní správy vydá ke spalování souhlas a může stanovit i odlišné emisní limity pro dané zařízení.
KONKRÉTNÍ ZAŘÍZENÍ
Z uvedeného vyplývá, že problematika certifikace paliva přechází na problematiku vhodnosti spalování konkrétní spalované látky v konkrétním zařízení. Tato možnost již byla posouzena v minulém roce a můžeme konstatovat, že z technického hlediska je možno spalovat NP palivo v cementářské peci bez významnějších vlivů na čistotu ovzduší.
Správní orgán může vydání souhlasu podmínit jednorázovým nebo opakujícím se měřením emisí, které je velmi nákladné. Pokud je požadavek na toto měření neúměrně vysoký, může se náhrada neobnovitelných zdrojů paliv za alternativní paliva prodražit.
Dodržováním technologického postupu výroby náhradního paliva a průběžným ověřováním kvalitativních znaků NP paliva v sušině lze dosáhnout garance jakosti dodávaného paliva podle požadavků odběratele a vyhovět i podmínkám správního orgánu v ochraně ovzduší. Navrhovaná cesta certifikace kvality paliva se jeví jak technologicky, ekonomicky a i legislativně nejvýhodnější.
REÁLNÝ PROJEKT
V našich podmínkách je možno reálně uvažovat v prvním kroku o využití vytříděných plastů z komunálních odpadů doplněných o vytříděný a nevyužitelný papír, dřevo a textil. Státní správa již několik let vyhodnocuje tyto druhy materiálů v cementárnách a proto je možné zneškodňovat touto cestou pneumatiky, textil, plasty, dřevo, odpadní oleje a další vhodné průmyslové odpady. Především u vytříděných plastů může být tato cesta optimální, protože současné kapacity na zpracování směsných plastů jsou v rámci ČR minimální a odbyt výrobků z nich je problematický.
Tato technologie úpravy odpadů a jeho následné zpracování má jeden významný ekologický aspekt: bezodpadovost využití těchto druhů odpadů, protože popelovina se stane součástí slínku. Proto je kladen důraz na odpady vytříděné s předepsaným složením a otestované v laboratoři na složení sušiny.
Technologická nekázeň při výrobě náhradního paliva má za důsledek znehodnocení cementu, což by znamenalo mnohamiliónové škody. Proto je kvalita paliva pečlivě sledována na vstupu do pece a riziko zvýšení emisí škodlivin do ovzduší je minimalizováno na běžnou úroveň.
PETR BIELAN,
OZO, s. r. o.,
Ostrava
Tab. 1 Požadavky na kvalitu náhradního paliva
Parametr Požadovaná hodnota
Obsah vody max. 20 %
Obsah popele cca 10 %
Výhřevnost min. 20 MJ/kg
Granulometrie 0-30 mm
Tab. 2 Nejčastěji spalované odpady u nás i v zahraničí
Průmyslové odpady
Komunální odpady
Kapalné odpady
