Akty prawne

Ustawa Prawo ochrony środowiska z dnia 27 kwietnia 2001 r. (Dz.U. nr 62, poz. 627)

1. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 24 sierpnia 2012r. w sprawie poziomów niektórych

substancji w powietrzu (Dz.U. 2012 nr 0 poz.1031)

2. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 17 grudnia 2008 r. w sprawie dokonywania oceny

poziomów substancji w powietrzu (Dz.U. 2009.5.31)

3. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 26 stycznia 2010 r. w sprawie wartości odniesienia dla

niektórych substancji w powietrzu (Dz.U.2010.16.87)

ŹRÓDŁA ZANIECZYSZCZEŃ POWIETRZA

naturalne

sztuczne

NIEZORGANIZOWANE

ZORGANIZOWANE

NIEZORGANIZOWANE

erozja

pożary lasów

wulkany

procesy spalania

procesy wytwórcze

paleniska

silniki spalinowe

hutnictwo

koksownictwo

gazownictwo

chemia

hałdy

wysypiska

inne

inne

inne

Punktowe źródło emisji zanieczyszczeń - ruchome lub nieruchome źródło, w którym wydzielanie

substancji zanieczyszczających odbywa się z powierzchni o wymiarach znacznie mniejszych od odległości,
dla której rozpatruje się rozprzestrzenianie zanieczyszczeń.

Przykłady: emitory przemysłowe, chłodnie przemysłowe, poziome wyrzutnie wentylacyjne, itp.

Liniowe źródła emisji zanieczyszczeń - źródła rozmieszczone wzdłuż linii prostej lub krzywej. PN

definiuje liniowe źródło zanieczyszczeń powietrza jako źródło emitujące substancje zanieczyszczające z
powierzchni, dla której w rozważanej sytuacji szerokość jest odpowiednio mała w stosunku do długości.
Liniowe źródła dzielimy na: źródła o emisji ciągłej i nieciągłej.

Do źródeł liniowych o ciągłym charakterze emisji zanieczyszczeń zalicza się np. autostrady czy kanały

ściekowe oddziaływujące na pewien obszar. Do źródeł o nieciągłym charakterze emisji zalicza się np.
punktowe wyrzutnie wentylacyjne o odległościach między punktowymi źródłami znacznie mniejszej od
rozpatrywanej odległości oddziaływania przy łącznej długości źródła porównywalnej z odległością
oddziaływania. Natężenie emisji zanieczyszczeń wzdłuż liniowego źródła może być ustalone lub
nieustalone w czasie.

Powierzchniowe źródło emisji zanieczyszczeń - każde źródło, w którym wydzielanie substancji

zanieczyszczających odbywa się z powierzchni lub cienkiej warstwy przylegającej do powierzchni, której
wymiary są tak duże, że nie mogą być pominięte.

Rozróżnia się źródła o emisji ciągłej i nieciągłej. Do pierwszej grupy zalicza się otwarte zbiorniki

cieczy, np. oceany, morza, jeziora, osadniki ściekowe wydzielające do powietrza atmosferycznego parę
wodną oraz rozpuszczone gazowe substancje zanieczyszczające, obszary pustynne, bagna, hałdy,
wysypiska odpadów, itp. Przykład źródła powierzchniowego o nieciągłym rozkładzie emisji stanowi
powierzchnia miasta, którego ulice i małe zakłady przemysłowe są źródłami emisji substancji
zanieczyszczających rozłożonymi w cienkiej warstwie.

WYBRANE PARAMETRY WĘGLA

-

wartość opałowa

-

zawartość popiołu: 10 - 60% (najczęściej 20 - 27%); decyduje o zapopieleniu spalin, opadzie popiołu na teren
oraz ilości usuwanego żużla,

-

zawartość siarki: 0,4 - 5,3% (0,6 - 2,7%); siarka całkowita: organiczna (palna) i nieorganiczna (siarczany (CaSO

4

i FeSO

4

) i siarczki (

FeS

2

,

40-60% siarki całkowitej); stopień konwersji siarki do SO

2

podczas spalania: 85-90%,

10-15% wchodzi w skład popiołu lotnego i żużla; decyduje o ilości związków siarki unoszonych do atmosfery,

-

zawartość pierwiastków śladowych (rtęć, ołów, kadm, arsen, także nikiel, chrom, kobalt, cynk, beryl, molibden,
fluor, selen, miedź) i promieniotwórczych (uran, tor);

Spalanie

PRODUKTY SPALANIA CAŁKOWITEGO I ZUPEŁNEGO W SPALINACH

produkty obojętne:

azot (N

2

),

para wodna (H

2

O)

produkty szkodliwe:

dwutlenek węgla (CO

2

),

dwutlenek i trójtlenek siarki (SO

2

, SO

3

),

tlenki azotu (NO, NO

2

),

fluorowodór (HF) i inne związki fluoru,

chlorowodór (HCl) i inne związki chloru,

pary rtęci,

lotne związki selenu i arsenu

popiół lotny (pył)



Cd, Pb, As, SiO

2

PRODUKTY SPALANIA NIECAŁKOWITEGO I NIEZUPEŁNEGO W SPALINACH

produkty szkodliwe:

tlenek węgla, sadza, węglowodory, np. rakotwórczy benzo(a)piren, niespalone części paliwa

Metody ograniczania emisji zanieczyszczeń w energetyce:

-

oszczędzanie energii,

-

wykorzystywanie czystego paliwa (wzbogacanie węgla),

-

nowe technologie energetyczne: energetyka jądrowa, kotły z paleniskami fluidalnymi, zgazowanie węgla,
upłynnianie węgla,

-

pierwotne metody ograniczania emisji SO

2

i NOx,

-

wtórne metody ograniczania emisji SO

2

i NOx

-

odpylanie spalin,

METODY OGRANICZANIA

EMISJI SO

2

I NO

X

WZBOGACANIE WĘGLA (ODSIARCZANIE I ODPOPIELANIE)

Metody:

1) FIZYCZNE - wykorzystują różne własności fizyczne substancji węglowej, związków siarki i substancji

mineralnej

a) mokre wzbogacanie węgla; różnice w gęstościach; hydrocyklony, wirówki, stoły koncentracyjne;

zmniejszenie zawartości pirytu o 10% (sortymenty grube), o 50% (miały węglowe), zmniejszenie zawartości popiołu
do 60%;

b) separacja magnetyczna i elektryczna; różnice w polarnościach ładunków, usunięcie do 90% pirytu z ziaren

bardzo drobnych,

c) flotacja; przylepiania się niektórych drobno zmielonych minerałów do pęcherzyków powietrza, wypływanie

z nimi w postaci piany na powierzchnię cieczy

2) CHEMICZNE - utlenianie i kaustyfikacja węgla; stopień odsiarczenia 90% dla pirytu i 50% dla siarki

organicznej, stopień odpopielenia 99%; zmiana właściwości fizykochemiczne węgla; duże koszty

3) BIOLOGICZNE - etap badań, procesy bakteryjne i fermentacyjne; usuwanie siarki organicznej i

nieorganicznej, skuteczność jak wyżej

PIERWOTNE METODY OGRANICZANIA EMISJI

Spalanie prowadzone w taki sposób, aby ograniczyć tworzenie się składników toksycznych w procesie spalania
(działania te dotyczą kotła).

Metody:

- dobór odpowiednich warunków i parametrów spalania (współczynnik nadmiaru powietrza, temperatura)

- wprowadzanie do obszaru spalania substancji absorbujących związki toksyczne w celu ich neutralizacji w
chwili powstawania.

NOx

Metody:

1. zmiana organizacji spalania,

-

właściwe ukształtowanie (geometria) komory paleniskowej,

-

właściwa lokalizacja palników

-

stosowanie palników o specjalnej konstrukcji (niskoemisyjnych)

-

stopniowanie powietrza - dwustrefowe spalanie paliwa, zmniejszenie emisji o 10-40%

-

stopniowanie paliwa (reburning) – spalanie trójstopniowe, zmniejszenie emisji o 60%,

-

recyrkulację spalin do komory paleniskowej

-

zmniejszenie współczynnika nadmiaru powietrza - stosowane głównie przy spalaniu gazu i oleju

opałowego, zmniejszenie emisji o 10-20%

2. dodawaniu substancji redukujących do gazów spalinowych, np. mocznika

MOTORYZACJA

Skład spalin:

Składnik

Jednostka miary

Typ silnika

Toksyczność

ZI

ZS

N

2

% obj

71,0 – 76,0

76,0 – 77,0

nietoksyczny

O

2

0,1 – 2,0

10,0 – 16,0

H

2

O

7,0 – 11,0

3,5 – 5,0

H

2

0,1 – 4,0

0,0 – 0,1

CO

2

6,5 – 14,0

3,5 – 7,0

CO

2,0 – 10,0

0,01 – 0,1

toksyczny

NO

x

0,0 – 0,8

0,002 – 0,5

HC

0,1 – 1,0

0,01 – 0,4

SO

2

0,01

0,04

aldehydy

0,0 – 0,3

0,0 – 0,3

sadza

g/m3

0,0 – 0,04

0,01 – 1,1

Źródła zanieczyszczeń:

1. układ wydechowy – 60% HC i blisko 100% pozostałych substancji (ZI),

2. skrzynia korbowa – CO, CO

2

, HC ( 20-25%),

3. układ zasilania w paliwo – 17% HC

Metody ograniczania emisji:

- wewnątrzsilnikowe (pierwotne), oparte na zmianach konstrukcyjnych i zmianach nastaw regulacyjnych w
silnikach oraz ich podukładach,

- pozasilnikowe (wtórne), polegające na zabudowie w układzie wydechowym układów oczyszczania spalin, np.
katalitycznych konwertorów spalin i elektronicznych układów sterowania procesami,

- zastosowanie paliw alternatywnych

Katalityczny konwertor spalin

Budowa:

nośnik + materiał katalityczny ( katalizator)

Funkcje:

• utlenianie CO i CH,

• redukcja NO

x

konwersja: CO, CH i NO

x

do CO

2

, H

2

O i N

2

ZI: trójfunkcyjny katalityczny konwertor spalin (TWC); utlenianie i redukcja; 90% skuteczność dla



~1

ZS: konwertory utleniające + filtry cząstek stałych (DPF; FAP)

Paliwa alternatywne:

- alkohole (metanol, etanol),

- sprężony gaz ziemny (CNG),

- gaz płynny (propan-butan LPG),

- oleje roślinne,

- wodór,

- elektryczność (nie jest paliwem)