Temat: „BAT dla magazynowania cieczy, skroplonych gazów i ciał stałych.”

Wykonał: Maciej Waszkiewicz

Numer albumu: 185464

1.) Wstęp

Przy magazynowaniu substancji dochodzi do emisji, a jest to zależne od jego potencjału zanieczyszczenia, oraz właściwości fizykochemicznych magazynowanej substancji. Dlatego ważne są środki kontroli tych emisji. Muszą być one oparte na właściwościach fizykochemicznych składowanego materiału.

Porównując składowane materiały można wyróżnić:

- stałe (nieruchome)

-płynne (ruchome)

Zasadniczą różnicą jest to, że materiały płynne wykazują większe ryzyko zanieczyszczenia wód podziemnych niż stałe. Należy zauważyć, że mniejsze ryzyko wpłynięcia na skład wód podziemnych w przypadku materiałów stałych jest rekompensowane możliwością wypadku. Można tu przytoczyć dla przykładu pożar materiału sypkiego, który sam w sobie nie stanowi kolosalnego zagrożenia, a w przypadku zapalenia jest źródłem emisji groźnych związków do atmosfery. Ponadto woda gasząca czy środki gaśnicze mogą powodować rozpuszczenie się substancji i przeniknięcie jej do wód gruntowych. Przykład ten pokazuje, że substancje, które dają pozorne bezpieczeństwo względem środowiska czy jakiegoś ekosystemu, lecz tak naprawdę nie ma materiałów obojętnych względem środowiska.

Materiały stałe mają wpływ nie tylko na środowisko, ale też na zdrowie ludzkie, ponieważ rozdrobniony materiał sypki drogą oddechową może trafić do naczyń włosowatych w płucach, które oplatają pęcherzyki płucne i w zależności od ich wielkości (10-0,1μm) różnie, ale mogą się wchłaniać do organizmu.

2.)Emisja w instalacjach magazynowych

Podczas operacji przeprowadzanych w czasie magazynowania mogą wystąpić następujące emisje:

• emisje z normalnych warunków pracy ( w tym emisje związane z transportem substancji z magazynu do oczyszczania i na odwrót)

• emisje wynikające z awarii i wypadków

Emisje te mogą być:

-emisjami do powietrza,

-emisjami do wód,

-emisjami hałasu,

-emisjami odpadów,

Emisje do powietrza

W Przypadku tego rodzaju emisji występują głównie podczas normalnego działania instalacji w następujących przypadkach:

• podczas wypełniania i opróżniania zbiornika

• Podczas oddychania zbiornika ( w przypadku wzrostu temperatury rozszerza się objętość pary w związku z tym emisji)

• emisje przejściowe z uszczelek kołnierzowych, złączek i pomp

• Wynikające z pobierania próbek

• Wynikające z czyszczenia

Emisje do wody

Wyróżniamy emisje do wody pośredni i bezpośrednie

• Ścieki z magazynowania środków chemicznych, zbiorników, ścieki

• Zrzut z instalacji ściekowych

• Ścieki z wymywania

• Ścieki z czyszczenia

• Woda do gaszenia pożarów

Emisje hałasu

Hałas w instalacji magazynowej występuję głównie w przypadku przeładunku do magazynu i z magazynu. Mają drugorzędne znaczenia dla technik magazynowania. Występują w następujących przypadkach:

• Z pomp w zbiorniku instalacji

• Wynikające z ruchu zbiorników odbiorczych oraz zaworów odpowietrzników w instalacji

• Z czynności przenoszenia materiałów stałych na pasach transmisyjnych

Emisje odpadów

• pozostałości pojemników lub produktów nie spełniających norm

• odpady z instalacji oczyszczania gazów wylotowych (np. węgiel aktywowany)

• zużyte pojemniki

• osady

• w stosownych przypadkach, środki czyszczące, które mogą zawierać substancje chemiczne lub olej.

3.) Wielkości emisji dla wybranych zbiorni

a.) Macierz ryzyka emisji

Macierz ryzyka emisji z magazynowania cieczy i skroplonych gazów jest dogodnym sposobem wyznaczania relatywnej wartości, którą należy brać pod uwagę podczas wyboru metody magazynowania. Wartość wyznaczamy poprzez pomnożenie wartości wielkości emisji z częstotliwością emisji. Podczas analizy wyników tego prostego badania pod uwagę brane są wartości większe bądź równe 3. Mniejsze są pomijane ze względu na to, że dotyczą małych emisji lub bardzo rzadkich. Jeśli chodzi o wartości w przypadku częstotliwości wartość 3 – oznacza częste emisje, a 1- rzadkie. Wielkości określane wartościami 3 – duże, 1 – małe, 0 – znikome.

b.)Możliwe źródła emisji ze zbiorników otwartych

Źródła emisji do powietrza	Częstotliwość emisji	Wielkość emisji	Wynik emisji
Wypełnianie	2	3	6
Stanie	3	3	9
Opróżnianie	2	1	2
Czyszczenie	1	2	2
Osłonowanie			n/d
Pomiar ręczny			n/d
Pobieranie próbek			n/d
Nietrwałe			n/d
Osuszanie			n/d

W przypadku otwartych zbiorników można zauważyć, że główne ryzyko emisji stanowi stanie i wypełnianie zbiornika. Reszta źródłem emisji jest zbyt niska lub nie jest brana pod uwagę.

c.) Możliwe źródła emisji z poziomych zbiorników ciśnieniowych

Źródło emisji do powietrza	Częstotliwość emisji	Wielkość emisji	wynik
Wypełnianie	2	1	2
Stanie			n/d
Opróżnianie			n/d
Czyszczenie	1	2	2
Osłonowanie	2	1	2
Pomiar ręczny			n/d
Pobieranie próbek	2	1	2
Nietrwałe	3	1	3
Osuszanie	2	2	4

Zbiorniki poziome ciśnieniowe jak łatwo zauważyć stanowią o wiele mniejsze ryzyko emisji niż zbiorniki otwarte. Podałem przykład takiego zbiornika, aby skonfrontować i porównać emisje. Można z tego wywnioskować, że zbiorniki ciśnieniowe nie stanowią, aż tak dużego ryzyka emisji

d.) Możliwe źródła emisji z nadziemnych zamkniętych układów rurociągów

Źródło emisji do powietrza	Częstotliwość emisji	Wielkość emisji	Wynik
Napełnianie	2	2	4
Czyszczenie	1	2	2
Czyszczenie skrobakiem	2	1	2
Płukanie pompy	1	2	2
Pobieranie próbek	2	1	2
Łączenie/ rozłączanie	2	1	2
Otwieranie	1	2	2
Nietrwałe	3	1	3
Opróżnianie/osuszanie	2	1	2

4.)Środki Kontroli emisji

a.)Dla magazynowania cieczy i skroplonych gazów

• konstrukcja zbiornika

• kontrola, konserwacja i monitorowanie

• zasada ograniczania emisji

• pokrywy pływające, ruchome i stałe

• kopuły

• kolor zbiornika

• osłony przeciwsłoneczne

• naturalne chłodzenie zbiornika

• pływające dachy zewnętrzne i wewnętrzne oraz uszczelki między pływającym dachem a ścianą zbiornika

• zawory ograniczające ciśnienie i zawory próżniowe

• systemy odprowadzające

• równoważenie i oczyszczanie oparów, oraz

• mieszanie i usuwanie osadów

b.) Podejścia i techniki umożliwiające zmniejszenie emisji z magazynowania materiałów stałych

Można je podzielić na techniczne, konstrukcyjne i organizacyjne. Techniczne to: ochrona przed wiatrem, przykrywanie materiałów , zwilżanie materiałów. Konstrukcyjne dotyczą budowy magazynów pozwalających na minimalizacje emisji takich jak: Silosy o dużej pojemności, wiaty lub dachy, kopuły, pokrywy samo wznoszące, silosy i leje, nasypy. Ostatnią grupą są działania organizacyjne: monitorowanie, rozplanowywanie i obsługa miejsc magazynowania, konserwacja, zmniejszenie obszarów narażonych na działanie wiatru

c.) Podejście i techniki minimalizujące emisji pyłów z transportu i przeładunku

Dzieli się na wstępne i wtórne. Wstępne są stosowane w celu ograniczenia pyłów i można je podzielić na organizacyjne i techniczne. Organizacyjne to takie jak: Warunki pogodowe, środki przy pracy z chwytakiem, Środki przy pracy z przenośnikiem taśmowym, Środki przy pracy z koparką, Rozplanowywanie i obsługa miejsc magazynowania. Z działań technicznych można wyróżnić: Zoptymalizowane chwytaki, Wykorzystanie zamkniętych przenośników, Przenośnik taśmowy bez bloków wspierających, Wstępne środki dla rynien zsypowych, Zmniejszenie prędkości spadania, Zmniejszenie wysokości swobodnego spadku, Bunkry do magazynowania.

Podejście wtórne ma na celu zmniejszenia rozprzestrzeniania pyłów i jest stosowane, kiedy nie da się zminimalizować pyłów we wcześniejszych etapach. Wyróżniamy następujące techniki i rozwiązania:

• Ekrany w odkrytych przenośnikach taśmowych

• Obudowa lub przykrycie źródeł emisji

• Stosowanie przykryć, fartuchów lub stożków na rurach załadowczych

• Systemy odprowadzania pyłu

• System filtracyjny dla pneumatycznych przenośników taśmowych

• Wykopy magazynowe ze sprzętem wyciągowym, obudową i ekranami przeciwpyłowymi

• Zoptymalizowane leje wyładowcze (w portach)

• Techniki rozpylania wody/zasłon wodnych i dyfuzory wody

• Czyszczenie przenośników taśmowych

• Wyposażanie ciężarówek w klapy mechaniczne/hydrauliczne

• Czyszczenie dróg

• Czyszczenie opon pojazdów

5.) Najlepsze dostępne techniki BAT

Najlepsze dostępne techniki są złożonym problemem bo zależą od wielu zmiennych, dlatego ich dobry dobór jest ważny. W swojej wypowiedzi przedstawię BAT dla kilku działów magazynowania są nimi:

• Dla przechowywania cieczy i skroplonych gazów

• Transportu i przeładunku cieczy i skroplonych gazów

• Magazynowania substancji stałych

• Transportu i przeładunku substancji stałych

Pierwszym przeze mnie poruszonym problemem będą wytyczne dotyczące przechowywania cieczy i skroplonych gazów. Pod uwagę wzięto kilka wskazówek dotyczących rozwiązań konstrukcyjnych, itp. Są nimi:

Projekt zbiornika, który powinien uwzględniać następujące zmienne:

- właściwości fizyko-chemicznych substancji

• Sposób eksploatacji składowiska

• Alarmy

• Instrukcje bezpieczeństwa, systemy blokujące, itp.

• Użyte materiały budowlane, jakość zaworów

• Jak radzić sobie w sytuacjach awaryjnych

Inspekcja i konserwacja

Prace inspekcyjne można podzielić na:

• rutynowe inspekcje,

• inspekcję zewnętrzne podczas działania instalacji,

• wewnętrzne inspekcje przy wyłączonej instalacji

Lokalizacja i układ

Przy projektowaniu zbiornika powinno się uwzględnić również lokalizację, tereny ochrony wód i obszary zalewowe powinny być z tego wyłączone. Zbiorniki atmosferyczne powinny być umiejscawiane ponad ziemią. Zbiorniki dla substancji łatwopalnych powinny być umiejscawiane pod ziemią. W przypadku skroplonych gazów mogą być brane pod uwagę zbiorniki podziemne umiejscawiane w kopcach

Kolor zbiornika

Promieniowanie, która poprzez ciemny kolor zbiornika może być pochłaniane doprowadzi do wzrostu temperatury i zawartości pary wewnątrz zbiornika. Powinno się stosować kolor zbiornika o zdolności odbijania ciepła lub promieniowania

świetlnego co najmniej 70%

Np. kolor Alu – silver, kremowy biały, biały

a.) Otwarte zbiorniki

- Stosuje się je do składowania gnojowicy

• Stosowanie Instalacji oczyszczania oparów

• Konieczność stosowania instalacji do oczyszczania oparów zależą od składowanej substancji

• Stosowanie mieszania składowane substancji, aby uniknąć osadzania

b.)Magazyny ciśnieniowe

• Stosowane są do wszystkich kategorii gazów

• Jedyne emisje w czasie normalne pracy wynikają z opróżniania magazynu

• BAT dla opróżniania może obejmować zastosowanie zamkniętego systemu spustowego dołączonego do systemu oczyszczania oparów,

• BAT dla emisji z magazynów ciśnieniowych obejmuje:

  • zastosowanie elastycznego zbiornika ciśnieniowego wyposażonego w nadmiarowe zawory ciśnieniowe, itp.

  • Zastosowanie zbiornika z mechanizmem unoszeniem dachu z nadmiarowym zaworem ciśnieniowym

Kolejną przedstawię regulacje dotyczącą transportu skroplonych gazów i cieczy

a.)Ogólne zasady zapobiegania emisji

• Zastosowanie programu przecieków i napraw,

• Wdrążenie i przestrzeganie odpowiednich środków organizacyjnych oraz umożliwiających kształcenie, szkolenie pracowników

b.)Techniki transportu i obsługi

- Połączenia kołnierzykowe śrubowe i uszczelnieniowe są źródłem emisji dlatego BAT koncentruje się na zmniejszeniu ich liczby oraz zastąpieniu połączeniami spawanymi

• BAT dla śrubowych połączeń kołnierzykowych:

  • Zastosowanie zaślepek lub zatyczek zamiast zaworów na końcu linii

  • Montaż ślepych kołnierzy w rzadko używanych elementach rurociągu

  • Wybór właściwych uszczelek

  • Pewność, ze uszczelka jest prawidłowo zainstalowana

  • Pewność, że połączenie kołnierzykowe jest właściwie zamontowane

• BAT w zapobieganiu wewnętrznej korozji obejmuje:

  • Stosowanie materiałów odpornych na działanie przechowywanej substancji

  • Stosowanie właściwych metod budowlanych

  • Zastosowanie konserwacji

  • W miarę potrzeby stosowanie wewnętrznych powłok, oraz inhibitorów korozji

• W przypadku zewnętrznej części rurociągu stosuję się 2-3 powłoki w zależności od potrzeb. Tworzy sztucznych czy stali nierdzewnej nie powleka się

• Przy załadunku i rozładunku substancji lotnych kiedy występują znaczące emisje należy oczyszczać opary. Wielkość emisji zależy od: substancji i uwolnionej objętości np. Zgodnie z Holenderskimi przepisami emisja metanolu jest znaczna kiedy wynosi więcej niż 500 kg/rok

• BAT dla zaworów obejmuje następujące rozważania:

• Prawidłowy dobór materiału opakowaniowego i konstrukcyjnego dla procesu aplikacyjnego,

• Zwrócenie uwagi na zawory najbardziej zagrożone (zawory kontrolne z podnoszącym się trzpieniem podczas pracy)

• Zastosowanie zaworów obrotowych zamiast kontrolnych z podnoszonym trzpieniem,

• Monitorowanie zaworów membranowych, miechowych w przypadku obecności substancji niebezpiecznych

- BAT dla pomp i sprężarek

• Pompa/sprężarka powinna być poprawnie zainstalowana do płyty mocującej

• Prawidłowo sporządzony projekt instalacji ssącej w celu minimalizacji hydraulicznej nierównowagi

• Osiowanie wału i obudowy w ramach zaleceń producenta

• Powinien być prawidłowy poziom równowagi elementów obrotowych

• Regularne monitorowanie i konserwacje sprzętu obrotowego i systemu uszczelniającego

Dalszym punktem mojej wypowiedzi będzie główny punkt, a mianowicie składowanie ciał stałych. Główny, ponieważ emisje pyłów podczas składowania są znaczne, a same składowiska niebezpieczne.

a.)Magazynowanie na powietrzu

• Zastosowanie zamkniętych pomieszczeń tj. silosów, bunkrów, lejów w celu zapobieżeniu wpływu wiatru na składowaną substancję stałą

• Regularne lub ciągłe inspekcje wizualne czy nie następuje emisja pyłów oraz stanu środków zapobiegawczych

• Przy długotrwałym magazynowaniu trzeba stosować następujące techniki:

  • Zwilżanie materiału substancjami trwale wiążących kurz

  • Pokrywanie powierzchni plandekami

  • Krzepnięcie powierzchni

  • Zatrawianie powierzchni

• Przy krótkotrwałym magazynowaniu BAT mówi o następujących technikach:

  • Zwilżanie materiału substancjami trwale wiążących kurz

  • Zwilżanie materiału wodą

  • Przykrywanie powierzchni plandekami

• Dodatkowe środki na rzecz zmniejszenia emisji pyłów

  • Umieszczenie osi wzdłużnej hałdy równolegle do kierunku wiatru

  • Zastosowanie ochronnych nasadzeń lub ogrodzeń wiatrochronnych

b.)Zamknięte pomieszczenia magazynowe

• Kiedy silosy, bunkry, leje zasypowe czy kontenery nie są wystarczające można zastosować szopy tj. Potrzeba dodatkowego mieszania partii

• Dla silosów i wiat występuje potrzeba zastosowania prawidłowego projektu, aby zapobiec zawaleniu

• Dla szop trzeba zastosować prawidłowy projekt wentylacji i filtrowania

• Stosując się do technik BAT można obniżyć emisję pyłów do poziomu 1-10 mg/m3 składowanej substancji

• W Przypadku składowania substancji organicznych należy zastosować silosy odporne na eksplozje i zawory bezpieczeństwa

Na koniec zajmę się BAT dla emisji z transportu i przeładunku. Według mnie transport jest największym źródłem emisji. Przede wszystkim dlatego, że w miejscu składowisk poprzez niedbały załadunek na ziemi zalega wiele pyłów, która poprzez koła mogą się przyklejać, przenosić w inne miejsca i unosić. Dlatego ustalono, wiele regulacji, które mają pomóc w minimalizacji tych emisji

a.)Ogólne podejście do minimalizacji pyłów

• Zapobieganie dyspersji pyłów poprzez przenoszenie na otwartym powietrzu jak największej ilości materiału, gdy siła wiatru jest niewielka

• Stosowanie transportu ciągłego zamiast nieciągłego (koparka, ciężarówka) i skrócenie odległości transportu

• Podczas przenoszenia koparką zmniejszenie wysokości spadku i wybranie najdogodniejszej pozycji do rozładunku na ciężarówkę

• Dostosowywanie prędkości, aby nie wzbudzać pyłów zalegających na ziemie lub minimalizować.

• Budowanie dróg o twardych nawierzchniach dla ciężarówek i samochodów, ponieważ dają możliwość oczyszczenia z pyłów

• Czyszczenie opon pojazdów

• BAT w tym dziale jest również stosowany poprzez zmniejszenie prędkości opadania, oraz wysokości swobodnego spadku. Stosuje się do zmniejszenie prędkości opadania odpowiednie techniki:

• Instalację przegród wewnątrz rur napełniających

• Stosowanie głowicy ładującej na końcu rury w celu regulacji przepustowości

• Zastosowanie kaskady

• Zastosowanie minimalnego kąta nachylenia

W przypadku kiedy należy zmniejszyć wysokość swobodnego spadku należy stosować następujące techniki:

• Regulacji wysokości rury napełniającej

• Regulacji wysokości tuby napełniającej

• Regulacji wysokości kaskady napełniającej

b.)Rozwiązania dla technik transferu

Chwytaki

• Należy stosować chwytaki o następujących właściwościach

  • Geometryczny kształt i odpowiednia nośność

  • Gładka powierzchnia, aby nie następowało przylepienie materiału

  • Dobra pojemność zamknięcia podczas stałego działania

Przenośniki i zsypy transferowe

W przypadku materiałów o mniejszej wrażliwości na znoszenie należy stosować przenośnik taśmowy i następujące techniki:

• Boczna ochrona przed wiatrem

• Rozpylanie wody

• Czyszczenie pasa

Dla substancji wrażliwych na znoszenie, średnio wrażliwych znoszenie i nie zwilżalnych stosuje się przenośniki zamknięte lub typ w którym drugi pas blokuje materiał takiej jak:

• Przenośniki pneumatyczne

• Przenośniki korytowe łańcuchowe

• Przenośniki śrubowe

• Rurowy przenośnik taśmowy

• Pętlowy przenośnik taśmowy

• Przenośnik dwutaśmowy

6.) Podsumowanie

• Zbiorniki otwarte stwarzają większe ryzyko emisji niż zbiorniki ciśnieniowe

• Środki kontroli emisji wydatnie pomagają w ich minimalizacji

• Główne emisji omówione w dokumencie BAT to emisje pyłów do atmosfery

• Pyły stanowią ogromny problem w czasie magazynowania i transportu substancji stałych

Bibliografia:

www.ippc.mos.gov.pl/ippc/custom/Storage%20BREF(1).pdf