Spalovny odpadů a ostatní průmyslová zařízení produkující emise PCDD/F musejí nainstalovat takovou technologii čištění spalin, která sníží hodnotu těchto látek pod mez stanovenou legislativou. Jednou z možností je katalytická filtrace.Souhrnným názvem dioxiny a furany, resp. zkratkou PCDD/F v...
Spalovny odpadů a ostatní průmyslová zařízení produkující emise PCDD/F musejí nainstalovat takovou technologii čištění spalin, která sníží hodnotu těchto látek pod mez stanovenou legislativou. Jednou z možností je katalytická filtrace.
Souhrnným názvem dioxiny a furany, resp. zkratkou PCDD/F v literatuře se označuje poměrně široká skupina tricyklických polychlorovaných sloučenin s podobnými vlastnostmi -polychlorované dibenzo-p-dioxiny (PCDD) a polychlorované dibenzofurany (PCDF).
PCDD/F vznikají při hoření organického materiálu, jehož součástí je chlor nebo jeho sloučeniny. Zvyšováním příměsí chloru a příslušných sloučenin v palivu pak obsah emisí PCDD/F ve spalinách značně vzrůstá. Tyto skutečnosti se úzce dotýkají spalování rozličných odpadů, zejména z plastů.
Kromě toho jsou PCDD/F produkovány řadou výrobních chemických procesů, nedokonalým spalováním uhlí a dřeva zejména v domácnostech (které jsou největšími znečišťovateli vůbec). WHO (Světová zdravotnická organizace) identifikovala některé dioxiny jako lidské karcinogeny. Je proto zcela nezbytné podrobit možné koncentrace PCDD/F regulačním opatřením podle zákonů na ochranu ovzduší.
Maximální přípustná koncentrace
Spalování v průmyslových spalovacích zařízeních podléhá v poslední době stále přísnější kontrole v podobě striktnějších emisních limitů. V případě dioxinů a furanů je přípustná koncentrace stanovena na 0,1 ng TEQ/Nm3. TEQ přitom označuje "toxický ekvivalent", který přepočítává souhrn toxicity všech reprezentantů obou řad těchto látek, tedy dioxinů i furanů z hlediska počtu uhlíků substituovaných chlorem v molekulách PCDD/F.
Zmíněná hodnota emisního limitu je platná pro státy EU a také v České republice je již stanovena zákonem č.86/2002 Sb. Současné systémy čištění spalin ze spaloven odpadů nejsou prozatím tak dokonalé, aby spolehlivě zajistily snížení koncentrace PCDD/F ve spalinách na úroveň tohoto emisního limitu.
Z těchto důvodů vyplývá nutnost instalovat u provozovaných spaloven odpadů a dalších průmyslových zařízení takovou technologii čištění spalin, která umožní snížit emise PCDD/F pod hodnotu stanovenou legislativou.
Po detailním rozboru a sledování nejrůznějších způsobů čištění spalin bylo shledáno, že spolehlivou, ekonomicky přijatelnou a moderní metodou, je aplikace katalytického filtračního systému REMEDIA D/F firmy W.L.Gore & Associates, Inc. (www.gore.com/remedia/), který umožňuje spolehlivě a bezpečně snížit emise PCDD/F na koncentrace hluboko pod emisním limitem. Tato metoda byla již aplikována na více než třiceti spalovnách nejrůznějších odpadů ve státech západní Evropy, USA, Kanady a Japonska.
Princip katalytické filtrace
Uvedená technologie je založena na principu katalytické filtrace spalin, kdy spaliny procházejí přes filtr opatřený hadicemi s filtrační textilií, jež obsahuje katalytický substrát, který reaguje s molekulami PCDD/F a transformuje je na nepatrná množství CO2, H2O a HCl. Filtrační hadice jsou zhotoveny ze speciální filtrační tkaniny REMEDIA®. Tato speciální filtrační tkanina je tvořena membránou s katalytickým substrátem ve formě plsti a vše je dohromady spojeno expandovaným polytetrafluoretylénem (ePTFE) (viz obrázek).
Požadované provozní podmínky filtru s těmito hadicemi jsou srovnatelné s běžnými látkovými filtry: teplota v rozmezí od 180 °C do 230 °C, tlaková ztráta na filtrační tkanině je 1 až 2 kPa, filtrační rychlost 0,8 až 1,4 m3.m-2.min-1, životnost membrány je minimálně 5 let. Z dosavadních zkušeností provozovaných jednotek však vyplývá, že životnost membrán z tohoto materiálu je mnohem delší.
Za těchto podmínek se při vstupní koncentraci dioxinů cca 10 ng EQ/Nm3 dosahuje na výstupu z filtru běžně hodnot v rozmezí 0,01 až 0,05 ng EQ/Nm3. To je hluboko pod požadovaným emisním limitem.
V současném období provádí firma EVECO Brno, s. r. o., smluvní partner firmy W.L.GORE & Associates, Inc., analýzu situace a údajů od provozovatelů spaloven odpadů v České republice nebo údajů, získaných měřením potřebných veličin přímo na provozních zařízeních. Výsledky měření či vyhodnocení získaných dat a optimalizační výpočty pak slouží jako podklady pro vypracování nabídky instalace těchto filtrů, popřípadě nahrazení filtračních hadic hadicemi z materiálu REMEDIA D/F.
Projekt bude proveden tak, aby veškeré požadované parametry provozu zůstaly zachovány. Pokud systém čištění spalin obsahuje již látkový filtr, jednotka v podstatě nevyžaduje žádné modifikace nebo zásadní rekonstrukci. Úpravy spočívají v tomto případě pouze ve výměně filtračních rukávců v existujícím filtru za REMEDIA D/F katalytický filtrační systém, který zajistí destrukci PCDD/F.
První aplikace systému REMEDIA D/F a instalace zařízení (látkového filtru) pro snižování emisí PCDD/F v zemích střední a východní Evropy probíhá v současné době v České republice v Liberci. Jedná se o redukci dioxinů a furanů na spalovně tuhých komunálních odpadů společnosti TERMIZO (www.termizo.cz), která je nejmoderněji koncipovanou spalovnou odpadů v ČR s kapacitou 96 000 tun spalovaného odpadu/rok.
Ing. Petra Šikulová,
EVECO Brno, s. r. o.
