Jednym ze sposobów przetwarzania stałych paliw wtórnych jest odzysk energii. Można go prowadzić przez spalenie i współspalanie. Jednak wcześniej należy poznać parametry fizykochemiczne danego odpadu pod kątem właściwości paliwowych.

Nowe przepisy dotyczące składowania odpadów zostały wdrożone wraz z początkiem br.1. Zgodnie z nimi od 2016 r. zacznie obowiązywać zakaz składowania odpadów o cieple spalania powyżej 6 MJ/kg suchej masy. Przepisy te dotyczą takich odpadów jak osady ściekowe, szlamy i odpady komunalne, z których to m.in. produkowane są paliwa z odpadów, czyli SRF (ang. solid recovered fuels, stałe paliwa wtórne).

W ostatnich latach podjęto działania w celu ujednolicenia standardów jakościowych parametrów fizykochemicznych odnoszących się do SRF. W wyniku tych działań Komitet Techniczny CEN/TC 343 opracował specyfikacje i raporty techniczne. Część z nich została opublikowana w formie norm.

Standardy jakościowe

Zgodnie z definicją zawartą w normie PN-EN 15357:2011, SRF to stałe paliwo wyprodukowane z odpadów innych niż niebezpieczne, przetwarzane poprzez odzysk energii w odpowiedniej instalacji. Na rysunku 1 został przedstawiony schemat zarządzania jakością SRF, zaczerpnięty z normy PN-EN 15358:2011. Zgodnie z tym z schematem w normie PN-EN 15359:2012 został przedstawiony system klasyfikacji podający pięć klas SRF. Jest on oparty na trzech kluczowych parametrach: wartości opałowej oraz zawartości chloru i rtęci. Wybór tych parametrów podyktowany był aspektami oceny wartości użytkowej paliwa: ekonomicznymi, technologicznymi oraz środowiskowymi (emisyjnymi).

Nie są to jednak parametry w pełni określające właściwości paliwowe danego SRF. Aby zachować ekonomię procesu termicznego, należy poznać również zwartość popiołu (PN-EN 15403:2011), siarki (PN-EN 15408:2011), węgla i wodoru (PN-EN 15407:2011).

Aspekt technologiczny uwarunkowany jest zawartością chloru oznaczanego zgodnie z normą PN-EN 15408:2011. Od wartości tego parametru uzależniona jest temperatura prowadzonego procesu termicznego (rozporządzenie Ministra Gospodarki z 21 marca 2002 r.2). Omawiana norma opisuje również oznaczanie takich parametrów, jak: siarka, brom i fluor. Pierwiastki te są istotnymi elementami, ponieważ mogą spowodować korozję instalacji. Innymi ważne parametry technologiczne to związki alkaliczne (sodu, potasu, wapnia i magnezu), które mogą powodować przyrastanie osadów w instalacji grzewczych kotła (PN-EN 15410:2011). Podobny problem może pojawić się, gdy w SRF występuje wysoka zawartość glinu metalicznego (CEN/TS 15412).

Trzeci aspekt klasyfikujący SRF ma charakter środowiskowy. Norma PN-EN 15359:2012 w ramach wyznaczania klas paliwa wymienia tylko jeden metal ciężki ? rtęć. Jednak w trakcie odzysku energii z odpadów może nastąpić emisja wielu innych toksycznych związków. Zgodnie z zapisami rozporządzenia Ministra Środowiska z 22 kwietnia 2011 r.3, w gazach odlotowych należy badać takie metale ciężkie jak kadm, tal, antymon, arsen, ołów, chrom, kobalt, miedź, mangan, nikiel oraz wanad. Z tego też względu istotna jest znajomość tych mikroelementów w SRF. Pierwiastki te wyznacza się zgodnie z normą PN-EN 15411:2011.

Energia odnawialna

Rozporządzenie Ministra Środowiska z 2 czerwca 2010 r.4, odnoszące się do odpadów komunalnych, określa warunki, w których energia uzyskana w trakcie spalania SRF może zostać uznana za odnawialną. W tym celu w odpadzie należy wyznaczyć frakcję biodegradowalną. Metodą referencyjną oznaczania frakcji biodegradowalnej (zawartości biomasy) jest norma PN-EN 15440:2011. Normę tę zaleca również Krajowy Ośrodek Bilansowania i Zarządzania Emisjami w wytycznych dotyczących kwestii związanych z biomasą. Wytyczne te odnoszą się do nowych przepisów monitorowania i raportowania w zakresie emisji gazów cieplarnianych w ramach unijnego systemu handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych (EU ETS) .

Odpady mają bardzo różnorodny skład, a ich właściwości fizykochemiczne są niestabilne w czasie. Jest to cecha utrudniająca ich wykorzystywanie w instalacjach innych niż przeznaczone do spalania odpadów. Przetwarzanie odpadów w SRF pozwala na ustabilizowanie ich właściwości paliwowych. Regulacje prawne odnoszące się do palnych frakcji odpadów komunalnych sprzyjają producentom SRF m.in. dlatego, że część energii wytworzonej z odpadów można zaliczyć do energii pochodzącej z odnawialnych źródeł. Natomiast po spełnieniu kryterium zrównoważonego rozwoju, czyli po wyodrębnieniu frakcji biomasowej wskaźnik emisji CO2 może wynosić zero. SRF podczas spalania traktowany jest jako odpad, dlatego wymogi dotyczące standardów emisji z instalacji są wyższe niż przy spalaniu paliw konwencjonalnych. Niestety, może to wpłynąć na ich niechętne wykorzystanie w energetyce zawodowej.

Źródła

1. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z 8 stycznia 2013 r. w sprawie kryteriów oraz procedur dopuszczania odpadów do składowania na składowisku odpadów danego typu (DzU poz. 38).

2. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z 21 marca 2002 r. w sprawie wymagań dotyczących prowadzenia procesu termicznego przekształcania odpadów (DzU nr 37, poz. 339).

3. Rozporządzenie Ministra Środowiska z 22 kwietnia 2011 r. w sprawie standardów emisyjnych z instalacji (DzU nr 95, poz. 558).

4. Rozporządzenie Ministra Środowiska z 2 czerwca 2010 r. w sprawie szczegółowych warunków technicznych kwalifikowania części energii odzyskanej z termicznego przekształcania odpadów komunalnych (DzU nr 117, poz. 788).

 

Bogna Burzała, Beata Zdziebło, Centralne Laboratorium ENERGOPOMIAR