SORBALIT V PRAŽSKÉ SPALOVNĚ Není žádným tajemstvím, že v celé Evropě dochází k radikálnímu přechodu od skládkování k termickému zpracování odpadů. Přínosem není jen ekologičtější a v dlouhodobém horizontu i ekonomičtější likvidace odpadů, ale současně i využití tepelné energie, vzniklé spalováním....
SORBALIT V PRAŽSKÉ SPALOVNĚ
Není žádným tajemstvím, že v celé Evropě dochází k radikálnímu přechodu od skládkování k termickému zpracování odpadů. Přínosem není jen ekologičtější a v dlouhodobém horizontu i ekonomičtější likvidace odpadů, ale současně i využití tepelné energie, vzniklé spalováním.
Základem technologického zařízení Spalovny tuhého komunálního odpadu (TKO) Malešice jsou čtyři kotle s válcovými rošty. Každý z nich umožňuje spálit až 15 t/h odpadů, přičemž v provozu mohou být trvale tři kotle a čtvrtý zůstává v záloze jako studená rezerva. Roční kapacita spalovny je 310 000 t odpadů. Současně vyrobí každý z kotlů 36 t páry/h o teplotě 235 0C a tlaku 1,37 MPa. Pára je dodávána do energetické sítě Pražské teplárenské, a. s., v ročním objemu 1,1x106 GJ.
POUŽITÁ TECHNOLOGIE
Čištění kouřových plynů ze spalovny je řešeno pro každou linku třísekcovými elektrofiltry a dvoustupňovou mokrou vypírkou. Nejdříve je provedena předpírka vápenným mlékem, tj. suspenzí Ca(OH)2 a potom praní v pračce rovněž vápenným mlékem.
Vápenné mléko se vyrábí mokrým hašením vysoce reaktivního vápna (CaO) z Vápenky Čertovy schody, a. s. Následuje zahuštění a zvýšení pH odpadní suspenze z vypírky. Tato suspenze je vedena do rozprašovací sušárny, kde dojde k jejímu vysušení. Sušárna je předřazena před elektrofiltr za kotel a suspenze je vysušena kouřovými plyny.
Při úpravě suspenze před sušením je do úpravny dávkován jako srážecí prostředek vodní roztok trojsodné soli TMT 15. Tento prostředek slouží k převodu Hg z elementární do iontové formy. Výhodou této technologie čištění kouřových plynů, kterou dodala firma Lentjes Bischoff ze SRN, je, že při ní nevznikají odpadní vody.
Spalovna bez problémů zajišťovala plnění emisních limitů, daných vyhláškou č. 117/97 Sb., a zpřísněných Českou inspekcí životního prostředí (ČIŽP). Výpis z výsledků měření ve srovnání se zákonnými limity a limity danými ČIŽP je uveden v tab. 1.
SNÍŽENÍ PCDD/F
Protože s blížícím se termínem platnosti novely vyhlášky č. 117/97 Sb. se snížení limitů PCDD/PCDF na úroveň 0,1 ngTEQ/Nm3 stávalo stále aktuálnější, hledalo vedení spalovny možnosti separace dioxinů a furanů z kouřových plynů ve spalovně. Zvažovali různá řešení dodatečného dávkování Sorbalitu (směsný sorbent na bázi vápenného hydrátu, aditivovaný hnědouhelným koksem nebo aktivním uhlím), tak jak je ve světě běžné. Žádné z těchto řešení se nezdálo vhodné nejen z důvodu nutnosti dalších investic, ale vzhledem k charakteru čištění spalin i z provozních důvodů.
Za účinné spolupráce se specialisty z Group Lhoist z Belgie bylo navrženo poněkud neobvyklé řešení. Principem bylo plné zachování stávající technologie a náhrada dosavadního sorbentu páleného vápna (resp. vápenného mléka) Sorbalitem (resp. sorbalitovým mlékem).
Návrh počítal s kombinací čištění sorbalitovým mlékem v mokré vypírce a v rozprašovací sušárně, která byla pro tento účel považována za absorbér. Vzhledem k tomu, že účinnost čištění kouřových plynů mokrosuchou technologií sorbalitovým mlékem je vysoká, počítá navržený model řešení s tím, že po stabilizaci systému se Sorbalitem se prvotním čistícím technologickým uzlem stane absorbér (sušárna) a v mokré vypírce dojde k dočišťování spalin.
PROVOZNÍ POKUS
Bylo dohodnuto provedení provozního pokusu s přibližně 75 t Sorbalitu s doporučenou recepturou 89 % vysoce reaktivního vápna VJM (CaO) a 11 % aktivního uhlí NORIT L 140. Doporučné dávkování bylo 50 kg CaO/h + 6 kg NORIT L 140/h, tj. 56 kg Sorbalitu pro jednu linku.
Provozní pokus probíhal na linkách 2 a 3 za normálního provozního stavu na konci roku 1999. Znamená to, že nebyly nijak upravovány (separovány) pálené odpady a proběhly běžné provozní stavy, tj. nutné odstávky, údržba a odstraňování běžných drobných poruch.
Od počátku záměny sorbentu nebyly žádné provozní problémy s jednotlivými částmi technologického zařízení. Sorbalitové mléko mělo stejnou kvalitu jako vápenné mléko, nesedimentovalo a technologické zařízení nevykazovalo při provozu žádné problémy z hlediska průchodnosti média, ucpávání zařízení či zvýšené poruchovosti. V první etapě měření nebyl dávkován přípravek TMT pro zachycování rtuti, neboť se předpokládalo, že její absorbce Sorbalitem bude dostatečná.
Od počátku pokusu jsme se společně s provozovatelem zaměřili na významný negativní faktor, tzv. "memory effect". K tomuto efektu dochází u všech spaloven, které dodatečně přecházejí na čištění kouřových plynů od dioxinů a furanů. Memory effect spočívá v tom, že celé zařízení je "vystláno" molekulami PCDD/PCDF z předchozího provozu.
Nejlépe jsou tyto molekuly absorbovány gumovými a plastovými povrchy technologického zařízení. Znamená to, že po dobu trvání uvedeného jevu je zatíženost sorbentu látkami PCDD/PCDF při čištění podstatně vyšší, než je jejich obsah v nevyčištěných kouřových plynech. Sorbent tedy musí dioxiny a furany vyčistit nejen z kouřových plynů, ale uvolnit je a vyčistit i z technologického zařízení, kde jsou usazeny.
Ze zahraničí je známo, že memory effect přetrvává několik měsíců a během provozního pokusu ve Spalovně TKO Malešice proto nemohl být odstraněn.
Výsledky měření jsou podrobně uvedeny v závěrečné zprávě, kterou zpracovala TESO Praha, a. s. V tab. 2 je uveden výpis výsledků měření.
HODNOCENÍ
[*] Z měření před použitím Sorbalitu je zřejmé, že spalovna neměla problémy s dodržením limitů podle vyhlášky č. 117/97 Sb. ani podle rozhodnutí ČIŽP. Limity pro Hg byly dodrženy při dávkování TMT, limity pro PCDD/ PCDF nebyly stanoveny.
[*] Je zřejmé, že emise škodlivin budou ve spalovně při použití Sorbalitu obdobné jako při použití páleného vápna (CaO) a emisní limity tedy budou rovněž dodrženy - z této konstatace vyjímáme Hg a PCDD/PCDF.
[*] Z měření při provozním pokusu se Sorbalitem vyplývá, že emisní limity pro Hg, resp. pro skupinu těžkých kovů I, budou při čištění kouřových plynů Sorbalitem docíleny i bez použití TMT.
[*] Z naměřených hodnot vyplývá, že emise PCDD/PCDF byly mírně nad hodnotou 0,1 ngTEQ/Nm3. Tento výsledek vyplývá z faktu, že v průběhu provozního pokusu nemohl být odstraněn tzv. memory effect. Účinnost proti referenčním hodnotám z měření z května 1999 byla dobrá a lze předpokládat, že při použití Sorbalitu budou po odstranění jevu memory effect docíleny hodnoty emisí PCDD/PCDF pod 0,1 ngTEQ/Nm3. Tím budou splněny limity, dané novelou vyhlášky č. 117/97 Sb.
[*] Použitím Sorbalitu lze tedy dosáhnout limitů PCDD/PCDF daných novelou vyhlášky č. 117/97 Sb. bez jakýchkoliv nároků na investiční výstavbu nebo dostavbu spalovny.
[*] Zvýšení provozních nákladů, dané změnou sorbentu, nebude při zavedení Sorbalitu tvořeno absolutním rozdílem nákladů na oba sorbenty, ale bude nižší vzhledem k tomu, že nebude nutné při použití Sorbalitu dávkovat TMT 15.
Hlavním výsledkem uvedených aplikací a provozního pokusu je skutečnost, že Vápenka Čertovy schody, a. s., dodává ve spolupráci s LHOIST, s. r. o., Praha do Spalovny TKO Malešice SORBALIT 89CaO 0/90mi-11 NORIT L 140 od dubna roku 2000. Tento SORBALIT se již vyrábí v České republice, a tím byla zahájena nová etapa v aplikaci speciálních sorbentů. Zásluhou této skutečnosti Spalovna TKO Malešice dosáhne limitů PCDD/PCDF, daných novelou vyhlášky č. 117/97 Sb. již v průběhu letošního roku.
Použitým technologickým řešením ušetřily Pražské služby, a. s., zhruba 600 mil. Kč investičních prostředků, které by byly nutné pro výstavbu třetího stupně čištění kouřových plynů.
JINDŘICH KADLČÍK,
Lhoist, s. r. o.
FOTO ARCHÍV
Tab. 2 Výsledky měření provozního pokusu ve spalovně Malešice
Datum měření, měř. veličina 6. 12. 1999 7. 12. 1999 20. 12. 1999 Jednotka
koncentrace Hg, celkem 1,1260,22 0,5960,12 1,3660, 27 mg/m3
koncentrace Hg, 11 % O2 1,2160,24 0,5960,12 1,3660,27 mg/m3
hmotnostní tok Hg 0,0860,02 0,0460,01 0,1060,03 g/h
koncentrace PCDD/PCDF 0,1060,03 0,1060,03 0,1760,05 ng/m3
koncentr. PCDD/F, 11 % O2 0,1160,03 0,1160,03 0,1860,05 ng TEQ/m3
hmotnostní tok PCDD/F 0,00760,003 0,00760,003 0,01260,004 g/h
Tab. 1 Měření emisních limitů, srovnání se zákonnými limity
(vyhláška č. 117/97 Sb.) a limity ČIŽP
Název látky prach SO2 NOx CO org.C HCl HF těž. k. těž. k. těž. k. PC
stanovení II III DD/F
vyhl. 117/97 30 300 350 100 20 30 2 0,2 2 5
rozh. ČIŽP 30 50 350 100 20 10 1 0,2 0,5 2,5
měření 2,1 / 323 11 2,5 0,85 0,1 0,044 0,004 0,009 1,59
