spalarnie odpadów medycznych

MAŁE, ALE RÓWNIE NIEBEZPIECZNE

Od kiedy nasz kraj otworzył się na inwestycje zachodnie, coraz częściej słyszy się o propozycjach budowy spalarni dla wszelkich typów odpadów - komunalnych, przemysłowych i specjalnych, takich jak odpady szpitalne. Firmy oferujące spalarnie reklamują je jako "najnowocześniejszą" i "ekologiczną" metodę utylizacji odpadów. W rzeczywistości rozwiązanie to jest klasycznym przykładem postępowania według metody "końca rury" - zamiast poszukiwać rozwiązań dla ograniczania i proekologicznego zagospodarowania odpadów u źródeł ich powstawania przyjmuje się, że skuteczną metodą będzie ich kontrolowane rozproszenie w glebie, wodzie i atmosferze. Co prawda filtry i płuczki mogą częściowo zapobiec emisjom zanieczyszczeń do atmosfery, jednakże skażone elementy urządzeń filtrujących i toksyczne pyły w nich nagromadzone będą musiały być składowane na specjalnych wysypiskach. Skutkiem takiego postępowania jest emisja dodatkowych, jeszcze bardziej toksycznych, zanieczyszczeń środowiska.

Problemy utylizacji odpadów szpitalnych wiążą się przede wszystkim z koniecznością przeciwdziałania skażeniom biologicznym (epidemiologicznym) potencjalnie przez nie wywoływanym. W praktyce, przy braku właściwie zorganizowanych systemów kontroli, ograniczania i segregacji odpadów szpitalnych, stanowią one bardzo zróżnicowaną mieszankę wszelkich typów śmieci - od typowych odpadków komunalnych (żywność, opakowania), poprzez toksyczne chemikalia (leki, odczynniki), a kończąc na zainfekowanych biologicznie (narzędzia, opatrunki, odpady pooperacyjne). Mając to na uwadze musimy pamiętać, że:

• odpady zainfekowane stanowią jedynie 10% ogólnej masy powstających śmieci szpitalnych;

• obecność tworzyw sztucznych (opakowania) powoduje, że w czasie spalania do atmosfery wydostają się opary metali ciężkich (np. kadmu, chromu), dodawanych do plastików jako stabilizatory czy barwniki. Wśród plastików mamy zazwyczaj PCW inne związki zawierające chlor,a to oznacza, że z komina spalarni emitowane są także dioksyny i furany - związki 10.000 razy bardziej toksyczne niż cyjanowodór. Emisje dioksyn i innych związków chloropochodnych mają miejsce także w przypadku spalania papieru i innych materiałów przy produkcji których użyto chloru (np. podczas wybielania);

• narzędzia chirurgiczne, igły i inne przedmioty metalowe i szklane nie ulegną spaleniu; w czasie wysokotemparaturowego spalania metale wejdą w reakcję z substancjami zawartymi w innych odpadach, powodując powstawanie nowych związków chemicznych, najczęściej znacznie bardziej niebezpiecznych niż pierwotne odpady.

Wybierając spalanie odpadów szpitalnych powinniśmy także pamiętać, że:

• są to technologie znacznie bardziej kosztowne od innych, alternatywnych metod utylizacji odpadów;

• ze względu na wysokie ceny urządzeń kontrolnych i filtrujących (koszty ich zakupu przekraczają cenę samego pieca) w spalarniach szpitalnych z reguły nie instaluje się odpowiedniego, wielostopniowego wyposażenia do ograniczania emisji;

• pozostałości po procesie spalania - popioły, pyły i szlamy - muszą być składowane na specjalnych wysypiskach ze względu na ich bardzo wysoką toksyczność; pozostała część odpadów wydostanie się ze spalarni w postaci gazów i ścieków, zatruwając środowisko.

ROZWIąZANIA ALTERNATYWNE

Pierwszym krokiem do wprowadzenia właściwej metody utylizacji odpadów szpitalnych jest określenie źródeł, ilości i typu powstających śmieci. Następnie powinno się wprowadzić system kontroli i segregacji - podział na odpady skażone i nieskażone. Odpady nieskażone powinny być traktowane tak jak inne śmieci komunalne, tzn. posegregowane i powtórnie wykorzystane. Natomiast wyselekcjonowane odpady skażone mogą być poddane:

• sterylizacji za pomocą pary w autoklawie przemysłowym i dezaktywacją nadtlenkiem wapnia,

• sterylizacji w piecu mikrofalowym,

• przetwarzaniu z użyciem fal radiowych,

• chemicznej dezynfekcji.

Poniżej znajduje się opis ww. metod.

1. AUTOKLAW

Historia

Autoklaw, albo sterylizator parowy, jest urządzeniem używanym od dziesięcioleci. O ile metoda ta była zazwyczaj wykorzystywana do sterylizacji przedmiotów wielorazowego użytku - strzykawek i narzędzi chirurgicznych, o tyle w 1978 roku wprowadzono w Kalifornii pierwsze komercyjne urządzenie do parowej dezynfekcji pozostałych skażonych odpadów medycznych. Pierwszy regionalny autoklaw uzyskał zgodę na użytkowanie w stanie Nowy Jork w roku 1990 i przerabia 96 ton odpadów poszpitalnych dziennie. Urządzenia tego typu są obecnie stosowane na dużą skalę całym świecie. Szacuje się, że ponad 45% szpitali zachodnich unieszkodliwia odpady za pomocą różnych typów autoklawów.

Działanie

Worki z odpadami medycznymi są umieszczane w szczelnym pomieszczeniu, do którego doprowadzana jest para o temperaturze 130-190°C. Odpady pozostają w autoklawie przez 30-90 minut. Para jest wprowadzana pod ciśnieniem 1-5 kg/cm² (atmosfer) w zależności od typu i rozmiarów urządzenia oraz od składu odpadów. Podwyższenie ciśnienia pozwala to na lepszą penetrację odpadów i zapewnia zniszczenie patogenów.

Obecnie używane są dwa typy autoklawów - próżniowy i grawitacyjny. W urządzeniach próżniowych powietrze jest usuwane z komory przed wprowadzeniem pary. W autoklawach grawitacyjnych powietrze jest usuwane przez samą parę. Autoklawy są dostępne w wielu rozmiarach, od małych, do użytku w niewielkim gabinecie medycznym, do rozmiarów przemysłowych, mogących obsłużyć wiele szpitali.

Odpady, których objętość jest redukowana o ok. 75%, są następnie składowane na zwykłym komunalnym wysypisku. Niektóre przedsiębiorstwa, używające autoklawów komercyjnych, dodatkowo mielą odpady przed, lub po procesie ich utylizacji w autoklawie. Ta technika jeszcze bardziej zmniejsza objętość odpadów.

Zastrzeżenia do stosowania autoklawów

Autoklaw nie jest zaprojektowany do obsługi niektórych typów odpadów medycznych, w tym odpadów niskoradioaktywnych, organicznych rozpuszczalników i odczynników laboratoryjnych, odpadów chemoterapeutycznych, odpadów patologicznych i możliwych do rozpoznania części ciała. Inne metody niszczenia odpadów lub/i gospodarki odpadami muszą być użyte do rozwiązania problemu tych odpadów.

Pomimo, że Departament Zdrowia stanu Nowy Jork wymaga, by zanim dana technologia została zaakceptowana musi zostać dokonane demonstracyjne niszczenie bakterii, zastrzeżenia co do zniszczenia patogenów nadal mają miejsce. Sprzedawcy twierdzą, że próżniowe autoklawy rozwiązują ten problem.

Zanotowano problemy z fetorem, jednakże, według raportu opublikowanego przez Biuro Oceny Technologii USA, problem ten można rozwiązać poprzez dodanie odpowiednich substancji do każdego ładunku odpadów.

Korzyści z zastosowania autoklawu

Autoklaw ma wiele poważnych korzyści. Zachęca do segregacji i recyklizacji odpadów, a odkażone odpady mogą być składowane na zwykłych wysypiskach. (Z drugiej strony spalarnie w zasadzie wyklucza recyklizację, ponieważ wymaga dużej ilości materiałów palnych do utrzymania wysokiej temperatury, zwłaszcza gdy spalarnia używana jest do odzysku ciepła)..

2. PRZETWARZANIE MIKROFALOWE

Historia

Technologia ta została po raz pierwszy użyta w Niemczech Zachodnich. W USA zastosowano ją po raz pierwszy w 1990 roku w przyszpitalnym zakładzie w Północnej Karolinie. Obecnie jest stosowana w wielu krajach na całym świecie.

Działanie

Odpady medyczne są czyszczone parą, by zmniejszyć zanieczyszczenie lotnymi patogenami. Następnie są mechanicznie kruszone zanim zostaną zamoczone. Tak przetworzone trafiają następnie do wcześniej ogrzanej komory, gdzie poddawane są działaniu promieniowania mikrofalowego przez 30 minut lub dłużej, zależnie od typu urządzenia i rodzaju odpadów. Kiedy działanie promieniowania ustaje, odpady są przetrzymywane w temperaturze co najmniej 95°C, aby zapewnić właściwą dezynfekcję. Następnie odpady, których objętość zmniejsza się o 80%, mogą trafić na zwykłe, komunalne wysypisko.

Korzyści przetwarzania mikrofalowego

Ogrzewanie mikrofalowe działa wewnętrzne, podobnie jak w domowych kuchenkach mikrofalowych, w odróżnieniu od zewnętrznego w innych technologiach. Zapewnia to lepszą penetrację ciepła i pary. System jest tak dokładnie "zamknięty", że nie ma żadnych emisji i urządzenia oczyszczające są zbędne.

Przetwarzanie przez oddziaływanie mikrofalami jest konkurencyjne ekonomicznie. Dostępne są zarówno urządzenia przenośne i stacjonarne, więc mogą sprostać wymaganiom tak małych, jak i dużych placówek służby zdrowia, a zwarta konstrukcja umożliwia eksploatację przyszpitalną. Odmiennie niż spalarnie, tak ciągłe, jak i chwilowe użytkowanie jest równie wydajne.

Zastrzeżenia do przetwarzania mikrofalowego

Przetwarzanie mikrofalowe nie sterylizuje, a dezynfekuje. Testy wydajnościowe pokazują, że bakterie są usuwane, ale niektóre mogą przetrwać.

Niezbędne są urządzenia (młyn) do wstępnego przerobu odpadów. Te urządzenia często się zatykają, co wpływa na przestoje całości instalacji. Dodatkowym zastrzeżeniem jest fakt, że obsługujący je pracownicy narażeni są na kontakt z nieprzetworzonymi i niezmielonymi odpadami.

3. PRZETWARZANIE Z UżYCIEM FAL RADIOWYCH

Historia

Technologia ta jest również znana pod nazwą Dezaktywacji Elektryczno-Cieplnej. Jest to niedawno wprowadzony proces, opatentowany przez Stericycles, Inc. z Illinois. Technologia, opracowana w 1989 roku, pochodzi z technologii procesu radiacji, w którym początkowo używano kobaltu 60, ale obecnie posługuje się promieniowaniem długofalowym, powszechnie znanym jako makrofale. Technologia ta jest dopuszczona do użytku w 12 stanach USA. Wspomniane przedsiębiorstwo ma dwa działające zakłady, w tym jeden w Memphis w Arizonie, obsługujący co najmniej 15 szpitali z rejonu Chicago. Trzy nowe zakłady przetwarzania odpadów są obecnie budowane, a dwa są bliskie ukończenia. Firma spodziewa się, że wszystkie 12 zakładów będzie pracowało przed końcem 1993 roku.

Działanie

Skażone odpady medyczne w zapieczętowanych i izolowanych pojemnikach przechodzą przez duży dielektryczny piec, gdzie są poddawane intensywnemu polu elektrycznemu, generowanemu przez fale elektromagnetyczne niskiej częstotliwości (promieniowanie elektromagnetyczne). Odpady nagrzewają się gwałtownie do 90-100°C i są utrzymywane w izolowanych pojemnikach przez wiele godzin w tej temperaturze. Po zakończeniu tego procesu odpady są sterylne. Rozdrobnione odpady są segregowane do składowania na wysypisku albo/i do użycia jako surowce wtórne.

Korzyści

Wedle sprzedawców, fale radiowe penetrują i ogrzewają jednolicie, odmiennie niż autoklawy, które ogrzewają od zewnątrz. Urządzenie radiofalowe może przetworzyć 2700 kg odpadów medycznych na godzinę. Sprzedawcy twierdzą, że urządzenie jest "jednostką zamkniętą, co zapobiega emisjom". Para emitowana w trakcie trwania sterylizacji jest recyrkulowana wewnątrz systemu.

Dostawca urządzenia twierdzi, że wspiera recyklizację i już opracował dwa produkty z przetwarzanych recyklowanych odpadów medycznych. Jeden to wielokrotnego użytku pojemnik na odpady, użyteczny w zastosowaniach medycznych. Celem producenta jest "doprowadzenie do stuprocentowej recyklizacji odpadów".

Zastrzeżenia

Jak dotąd nie udokumentowano żadnych problemów z tego typu urządzeniami. Jedyny problem może stanowić wielkość tych urządzeń, a co za tym idzie konieczność ich lokalizacji poza szpitalem. Urządzenie radiofalowe nadaje się bardziej do obsługi kilku/kilkunastu placówek medycznych.

4. DEZYNFEKCJA CHEMICZNA

Historia

Czynniki chemiczne są używane do dezynfekcji od początku XX wieku. Przez lata medycyna polegała tylko na tej metodzie przy dezynfekcji instrumentów. Chociaż użycie chemicznych środków dezynfekujących było bardzo rozpowszechnione, to używane chemikalia pozostały bardzo proste. W połowie lat 80. firmy zajmujące się odpadami rozpoczęły dystrybucję środków chemicznych do odkażania odpadów medycznych. Dzisiaj istnieje wiele firm, promujących tę metodę, przede wszystkim używającą związków chloru, takich jak podchloryn sodu i dwutlenek chloru. Metoda jest dopuszczona w 29 stanach.

Działanie

Firmy mogą używać nieco różniących się urządzeń mechanicznych, tym niemniej podstawowe działanie polega na nasycaniu odpadów chlorem i następnie fizycznym ich rozdrabnianiu przez młyny.

Odpady ciekłe zawierające chlor są filtrowane celem oddzielenia cząstek stałych i zanim zostaną wypuszczone do kanalizacji przepływają przez filtry węglowe. Przetworzone odpady stałe trafiają na wysypisko.

Korzyści

Dwie zasadnicze korzyści to możliwość przetwarzania odpadów na miejscu i fakt, że mielenie zmniejsza ich objętość.

Zastrzeżenia

Stosowanie tej metody jest związane z emisją związków chloru i jego związków do otoczenia. W wyniku reakcji z substancjami zawartymi w ściekach mogą one tworzyć niebezpieczne dla ludzi i zwierząt połączenia. Podobne problemy są związane z emisją do atmosfery. Natomiast w przypadku awarii młyna pracownicy narażeni są na kontakt z silnie chlorowanymi, na wpół zmielonymi odpadami.

Metody parte na zastosowaniu nadtlenku wodoru i ozonu są pozbawione ww. wad.

Wszystkie wymienione powyżej metody są z powodzeniem wykorzystywane w niektórych szpitalach w krajach zachodnich, np. we Włoszech, w USA, Wielkiej Brytanii, Niemczech.



Adam GROCHOWALSKI
Politechnika Krakowska
e-mail: [e-mail]

NOWOCZESNE METODY TERMICZNE UNIESZKODLIWIANIA ODPADÓW NIEBEZPIECZNYCH

Jednym ze sposobów utylizacji odpadów jest ich termiczne przetworzenie.

Dotyczy to szczególnie odpadów zawierających PCBs, zainfekowanych odpadów medycznych, odpadów weterynaryjnych i padłych zwierząt, a także przeterminowanych leków.

Zgodnie z nowymi wymaganiami Prawa Ochrony ¦środowiska z dnia 1 października 2001 odpady muszą być przetworzone przed ich składowaniem. Jednym ze sposobów jest ich przetworzenie termiczne - powszechnie zwane spalaniem. Odpady przeznaczone do spalenia klasyfikowane s± głównie na trzy grupy: odpady komunalne, odpady przemysłowe oraz odpady niebezpieczne. W tych trzech grupach odpadów znajduj± się takie, które ze względu na brak innych możliwo¶ci przetworzenia poddaje się zniszczeniu w procesach termicznych, zwykle spalaniu. Proces spalania odpadów powoduje powstanie wielu zanieczyszczeń chemicznych emitowanych do ¶rodowiska wraz ze spalinami oraz pozostaj±cych w popiołach. W szczególności podczas niekontrolowanego spalania lub spalania w niesprawnych i przestarzałych technologicznie urz±dzeniach, emisja zanieczyszczeń do atmosfery może stanowić poważny problem ekologiczny.

Ważne podkre¶lenia jest, że 4 grudnia 2000 Rada Unii Europejskiej oraz Parlament Europejski uchwaliły Dyrektywę 2000/76/EC, w której okre¶lono jednoznacznie dopuszczalne warto¶ci stężenia substancji szkodliwych emitowanych do atmosfery z procesów spalania odpadów oraz dla procesów współspalania w cementowniach i urz±dzeniach energetycznych. Dyrektywa ta ujednolica warto¶ci dopuszczalnych stężeń dla spalania odpadów komunalnych, niebezpiecznych i szpitalnych.

Ministerstwo ¦rodowiska wydało nowe Rozporz±dzenie Ministra ¦rodowiska z dnia 30 lipca 2001 Dz.U. Nr 87 Poz. 957 obejmuj±ce podobny do Dyrektywy 2000/76/EC zakres realizacji w zakresie termicznej utylizacji odpadów.

Metody termicznego przetwarzania odpadów - w tym odpadów niebezpiecznych

1. Piroliza i dopalenie gazów pirolitycznych. Wymaga bardzo dokładnego oczyszczenie spalin od zanieczyszczeń.

2. Spalenie w piecu obrotowym z dopaleniem spalin w termo reaktorze. Wymaga sprawnych systemów odpylających i sprawnego oczyszczenie spalin i ścieków.

3. Spalanie odpadów w piecu z paleniskiem rusztowym stałym lub ruchomym. Bardzo uciążliwe w eksploatacji. Technika stosowana jedynie w dużej skali. Wymaga wielostopniowego systemu oczyszczania spalin.

4. Współspalanie w piecach cementowych. Problematyczne oczyszczenie spalin oraz zanieczyszczenie produktu końcowego.

5. Współspalanie w urządzeniach energetycznych. Problem z oczyszczeniem spalin oraz zwiększeniem się toksyczno¶ci popiołów.

6. Spalanie w piecach fluidalnych. Wymaga przygotowania ujednorodnionego materiału do spalania o stabilnej warto¶ci opałowej, sprawnego odpylenia i oczyszczania spalin.

7. Termiczne niszczenie w urz±dzeniach mikrofalowych. Technologia opracowana głównie dla odpadów szpitalnych i stabilnych termicznie odpadów organicznych - w tym PCBs.

8. Termiczne niszczenie w plazmie. Metoda najwła¶ciwsza dla wysokotoksycznych odpadów, takich jak np. gazy bojowe, czy bardzo stabilne termicznie truj±ce zwi±zki chemiczne.

PCBs i dioksyny jako problematyczne zanieczyszczenie ¦rodowiska

Dioksyny s± wspóln±, powszechnie używan± nazw± polichlorowanych dibenzo-para-dioksyn i polichlorowanych dibenzofuranów.

W literaturze stosowany jest skrót PCDD i PCDF od angielskich nazw: PolyChlorinated DibenzoparaDioxins i PolyChlorinated DibenzoFurans. Dioksyny należ± do grupy aromatycznych zwi±zków chloro organicznych. W cz±steczce dibenzoparadioksyny i dibenzofuranu (rysunek 1) znajduje się 8 pozycji w pier¶cieniach benzenowych zajętych przez atomy wodoru. Pozycje te maj± numery od 1 do 9 z wyj±tkiem numeru 5, któr± zajmuje atom tlenu. Wodór może zostać podstawiony atomem chlorowca. Jeżeli jest to atom chloru wówczas otrzymamy chlorodibenzoparadioksynę lub chlorodibenzofuran. Jeżeli wszystkie osiem pozycji w cz±steczce zostanie zajęte przez atomy chloru otrzymamy wówczas oktachlorodibenzoparadioksynę lub odpowiednio oktachlorodibenzofuran. Ponieważ atomy chloru mog± zajmować dowolne pozycje w cz±steczkach istnieje 75 tzw. kongenerów PCDDs i aż 135 kongenerów PCDFs. W cz±steczce dibenzodioksyny lub dibenzofuranu atom wodoru w pier¶cieniu może zostać podstawiony atomem bromu a nawet fluoru. Otrzymamy wtedy kolejne 210 zwi±zków polibromodibenzodioksyn i dibenzofuranów lub ich 210 fluoropochodnych. Mog± też istnieć cz±steczki o mieszanym składzie. Okre¶la się je mianem polihalogenodibenzodioksyn lub dibenzofuranów. W sumie wszystkich możliwych kombinacji jest ponad trzy tysi±ce. W przyrodzie występuj± głównie chlorowane dibenzodioksyny i dibenzofurany.

Ze względu na duże podobieństwo w toksycznym działaniu na organizmy żywe do dioksyn zaliczono również niektóre kongenery polichlorowanych bifenyli (PCBs). Rys. 1: Budowa cz±steczek dibenzodioksyny, dibenzofuranu i bifenylu. Zaznaczono pozycje, które mog± być zajmowane przez atomy chloru

W¶ród tej olbrzymiej grupy zwi±zków tylko niektóre wykazuj± bardzo silne wła¶ciwo¶ci toksyczne w odniesieniu do ludzi i zwierz±t. Poł±czenia, w których atomy chlorowca w cz±steczce PCDD lub PCDF zajmuj± położenie 2,3,7 i 8 (jest ich w sumie 17) czyni± te zwi±zki bardzo silnie toksycznymi. Szczególnie kongener 2,3,7,8-tetrachlorodibenzodioksyna (w skrócie 2,3,7,8-TCDD) jest najsilniej toksycznie działaj±cym zwi±zkiem w tej grupie. Pod nazw± dioksyny rozumie się również trzy kongenery non-orto-PCBs: 3,3',4,4'-PCB#77, 3,3',4,4',5-PCB#126 oraz 3,3',4,4',5,5'-PCB#169, posiadajace atomy chloru w cz±steczce bifenylu w pozycjach meta i para (3,4,5 opraz 3',4' i 5') - tzw. położenie non-orto, charakteryzuj±ce się brakiem atomu chloru w bezpo¶rednim s±siedztwie wi±zania międzypier¶cieniowego. Mamy wtedy do czynienia z kongenerami non-orto polichlorowanych bifenyli posiadaj±cych budowę płask± (tzw. koplanarn±). Silnie toksyczne s± nie tylko koplanarne polichlorowane bifenyle (non-orto) ale również maj±ce budowę koplanarn± mono-orto podstawione polichlorowane bifenyle. Budowę tych zwi±zków przedstawiono na rys. 2 Rys. 2: Budowa non-orto-PCB#169 i mono-orto-PCB#156

W 1998 roku międzynarodowa organizacja WHO zaliczyła dwana¶cie spo¶ród non-orto-PCBs i mono-orto-PCBs do tzw. dioksynopodobnych PCBs, które powinny być analizowane wspólnie z dioksynami w celu okre¶lenia poziomu toksyczno¶ci (tzw. poziom TEQ) badanej próbki.

W połowie lat 90 decyzj± WHO koplanarne kongenery PCBs s± oznaczane w ¶rodowisku, próbkach biologicznych oraz ¶rodkach spożywczych. Stało się tak dlatego, że wykazano równie szkodliwe jak dioksyny oddziaływanie tych zwi±zków na organizm człowieka.

Do chwili obecnej analizowane s± trzy koplanarne non-orto-PCBs: PCB#77, PCB#126 oraz PCB#169 z pominięciem PCB#81, gdyż w większo¶ci próbek zwi±zek ten występuje w znikomo małym stężeniu, oraz ma znacznie mniej toksyczne własno¶ci niż trzy pozostałe. Niemniej jednak w roku 1999 zwi±zek ten został zaliczony do kongenerów, które zgodnie z wytycznymi WHO z 1998 musza być wł±czone do obliczania TEQ w odniesieniu do PCBs. Stało się tak ze względu na stwierdzenie wzrastaj±cego stężenia PCB#81 w produktach spalania niektórych odpadów przemysłowych oraz ze względu na zdolno¶ć kumulowania się tego kongeneru w tkance tłuszczowej zwierz±t stałocieplnych i ludzi w stopniu równym pozostałym trzem non-orto-PCBs.

Tabela 2: Wykaz kongenerów z grupy non-orto i mono-orto PCBs (WHO-PCBs)
L.P.	Kongener PCB (Numer IUPAC)	Numer CAS
1	3,3',4,4' PCB (# 77)	32598-13-3
2	3,4,4',5 PCB (# 81)	70362-50-4
3	2,3,3',4,4' PCB (# 105)	32598-14-4
4	2,3,4,4',5 PCB (# 114)	74472-37-0
5	2,3',4,4',5 PCB (# 118)	31508-00-6
6	2',3,4,4',5 PCB (# 123)	65510-44-3
7	3,3',4,4',5 PCB (# 126)	57465-28-8
8	2,3,3',4,4',5 PCB (# 156)	38380-08-4
9	2,3,3',4,4',5' PCB (# 157)	69782-90-7
10	2,3',4,4',5,5' PCB (# 167)	52663-72-6
11	3,3',4,4',5,5' PCB (# 169)	32774-16-6
12	2,3,3',4,4',5,5' PCB (# 189)	39635-31-9

Historia Ľródeł powstawania dioksyn - zdarzenia notowane

• 15 mln lat - KOPALNIA SOLI w WIELICZCE ¶lady dioksyn w warstwach glebowych zawieraj±cych sól kamienn± i zwęglone drewno (1999) - Ľródłem były pożary lasów

• wiek XIX - wzrost stężenia DIOKSYN w glebie od 1840r - rozwój przemysłu chemicznego

• 1930 - wprowadzenie do produkcji PCBs i chlorofenoli, prekursorów dioksyn

• 1940 - rozpoczęcie produkcji 2,4,5-T (prekursor dioksyn)

• 1963 - 70 - użycie zanieczyszczonego dioksynami defolianta "AGENT ORANGE" w Wietnamie

• 1968 - zatrucie dioksynami 1800 osób olejem ryżowym w Japonii (YUSHO)

• 1976 - katastrofa ekologiczna w SEVESO we Włoszech podczas produkcji 2,4,5-T

• 1979-92 - pożary transformatorów przemysłowych zawieraj±cych PCBs

• 1950-2000 - spalanie odpadów komunalnych i przemysłowych, przemysł metalurgiczny, przemysł papierniczy, produkcja chloroorganicznych ¶rodków ochrony ro¶lin - zanieczyszczenie technologiczne

Z dniem 1 czerwca 1997 dioksyny zostały uznane przez Międzynarodow± Agencję do Badań nad Nowotworami (IARC) w Lyon za kancerogen grupy A, co w zakresie ich potencjalnego działania kancerogennego stawia je na równi z takimi zwi±zkami jak benzo(a)piren, aflatoksyny i nitrozoaminy

Zarówno PCDDs jak i PCDFs s± substancjami, które nigdy nie były i nie s± wytwarzane celowo, ponieważ nie znajduj± żadnego zastosowania technicznego. Za podstawowe Ľródła emisji PCDFs/PCDDs do ¶rodowiska uważa się składowanie odpadów przemysłowych takich jak wycofane ze stosowania herbicydy pestycydy chloro organiczne, przepracowane oleje transformatorowe oraz wszelkie, niekontrolowane procesy spalania odpadów zawieraj±cych w swoim składzie chlor zwi±zany w jakiejkolwiek formie organicznej lub nieorganicznej. Pragnę wyraĽnie zaznaczyć, że chodzi o spalarnie przestarzałe, albo o spalanie odpadów luzem na pryzmach lub w piecach węglowych do ogrzewania mieszkań lub kotłowniach. Spalanie odpadów w specjalnie przeznaczonych do tego spalarniach, wyposażonych w odpowiednie urz±dzenia oczyszczaj±ce spaliny i wyposażonych w katalizatory do rozkładu dioksyn nie stanowi zagrożenia dla ¶rodowiska.

Tabela 3a: Masowy udział w emisji dioksyn. Dane uzyskane na podstawie intensywnych badań w krajach Unii Europejskiej w latach 1995 - 1998 w ramach Eurepean Dioxin Project - DG-XI
¬ródło emisji	Emisja w g-TEQ/rok***
Legalne spalanie odpadów przemysłowych w nowych instalacjach	945,0
Spalanie węgla w piecach domowych	30,5
Przemysłowe spalanie węgla	20,9
Wzbogacanie rud metali	1010,1
Wytop i przetapianie cynku	19,9
Wytop i przetapianie miedzi	76,9
Wytop i przetapianie aluminium	39,0
Produkcja cementu	20,4
Odzyskiwanie metali z kabli	1,7
Hutnictwo stali	83,4
Hutnictwo metali nieżelaznych	3,0
Przetwórstwo surowców wtórnych	115,0
konserwacja drewna budowlanego	381,4
tr align=leftansport drogowy	111,1
Kontr align=leftolowane spalanie odpadów komunalnych	1467,1
Nielegalne spalanie odpadów gospodarczych	173,9
Spalanie odpadów przemysłowych	37,5
Spalanie odpadów szpitalnych	815,6
Krematoria	16,8
Pożary	379,8
SUMARYCZNIE:	5749,0

*** - TEQ oznacza sumaryczn± zawarto¶ć dioksyn (dokładnie 17 kongenerów) dokładne wyja¶nienie i metody obliczania TEQ podano poniżej

Tabela 3b: Procentowy udział Ľródeł emisji Dane uzyskane na podstawie intensywnych badań w krajach Unii Europejskiej w latach 1995 - 1997 w ramach Eurepean Dioxin Project - DG-XI
¬ródło emisji	% udział w emisji
Kontrolowane spalanie odpadów komunalnych	25,5
Wzbogacanie rud metali	17,6
Spalanie drewna, całkowite	16,4
Spalanie odpadów szpitalnych	14,2
Konserwacja drewna	6,6
Pożary	6,6
Nielegalne spalanie odpadów gospodarczych	3,0
Przetwórstwo surowców wtórnych	2,0
Transport drogowy	1,9
Hutnictwo stali	1,5
Wytapianie i przetwórstwo miedzi	1,3
Wytapianie i przetwórstwo aluminium	0,7
Spalanie odpadów przemysłowych	0,7
Spalanie węgla w piecach domowych	0,5
Spalanie przemysłowe węgla	0,4
Produkcja cementu	0,4
Wytapianie i przetwórstwo cynku	0,3
Krematoria	0,3
Hutnictwo metali nieżelaznych	0,1
Odzyskiwanie metali z kabli	0,1

Emisja PCDD/Fw Krajach Unii Europejskiej, sumarycznie w skali roku w g-TEQ/rok

Emisja do atmosfery:	5750 - 62,0 %
¦cieki:	17 - 0,2 %
Pozostało¶ci stałe:	3522 - 37,8 %

Wszelkie procesy niekontrolowanego spalania odpadów, a w szczególno¶ci coraz powszechniej występuj±ce zjawisko spalania ¶mieci z indywidualnych gospodarstw domowych w piecach węglowych czy po prostu w stosach przed domem, stwarza idealne warunki fizyczne i chemiczne do powstawania dioksyn oraz innych zanieczyszczeń chemicznych. Bardzo intensywnie prowadzone w ostatnich latach badania naukowe nad ograniczeniem emisji dioksyn z procesów spalania doprowadziły do opracowania tego rodzaju technologii termicznej utylizacji odpadów, że konstruowane obecnie spalarnie emituj± dioksyny na poziomie poniżej 0.1 nanograma na 1 normalny metr sze¶cienny gazów spalinowych (w odniesieniu do tzw. współczynnika toksyczno¶ci), co spełnia już bardzo wygórowane wymagania niskiego poziomu emisji dioksyn. Proces termicznego niszczenia odpadów komunalnych, szpitalnych i przemysłowych prowadzi się obecnie w oparciu o dobrze sprawdzone w praktyce technologie spalania.

W dostępnej obecnie literaturze naukowej duż± uwagę przywi±zuje się do procesów kontrolowanego spalania odpadów. Proces ten stanowi wci±ż podstawowe Ľródło dioksyn i furanów w naszym ¶rodowisku. Zarówno proces składowania odpadów na przeznaczonych w tym celu wysypiskach, kompostowanie organicznej czę¶ci wyselekcjonowanych odpadów a także spalenie odpadów w czę¶ci przeznaczonej do spalenia i zachodz±ce tam reakcje chemiczne s± Ľródłem wielu substancji organicznych dostaj±cych się do atmosfery, wód gruntowych i pozostaj±cych na długie lata w glebie. W¶ród nich s± również dioksyny i furany. Stwierdzono ich obecno¶ć w kompostach sporz±dzanych z odpadów komunalnych (Japonia 1994), znajduje się je w odciekach wydostaj±cych się z Ľle przygotowanych wysypisk komunalnych i przemysłowych (Niemcy, Holandia 1987-1995). Zwi±zki te tworz± się w znacznej ilo¶ci w procesach spalania odpadów. Spo¶ród całej gamy metod gospodarowania odpadami, jeżeli chodzi o PCDDs i PCDFs to najbardziej poznano zjawiska tworzenia się ich w procesach spalania. Temat ten jest już powszechnie dyskutowany w Polsce tym bardziej, że spalanie odpadów głównie szpitalnych jest już realizowane w praktyce w naszym kraju.

Dążeniem technologów i konstruktorów jest stworzenie instalacji praktycznie całkowicie eliminuj±cej powstawanie i uwalnianie dioksyn do ¶rodowiska. Złożono¶ć procesów chemicznych i fizykochemicznych powstawania wysokotoksycznych zwi±zków organicznych podczas spalania odpadów, a także duży koszt inwestycyjny i eksploatacyjny zmusza do przyjęcia pewnego kompromisu pomiędzy ekonomi± procesu termicznego unieszkodliwiania odpadów a skutkami jego dla ¶rodowiska. ¦miało mogę stwierdzić, że można stworzyć tak± technologię spalania odpadów niebezpiecznych która gwarantuje praktycznie zerowy poziom zawarto¶ci masowej tych zwi±zków zarówno w gazach emitowanych do atmosfery jak i ¶ciekach i popiele. Pozostaje tylko pytanie ile to będzie kosztowało i / lub jak będzie to uci±żliwa technologia dla użytkownika takiej instalacji. Kompromis w tym przypadku polega na przyjęciu dopuszczalnych poziomów stężeń toksycznych substancji uwalnianych do ¶rodowiska. Nowoczesne technologie termicznej utylizacji odpadów oparte s± na katalitycznych procesach utleniania zwi±zków organicznych oraz na katalitycznym odchlorowaniu zwi±zków organicznych tak, aby całkowicie usun±ć je ze strumienia gazu spalinowego, popiołów pozostaj±cych po spaleniu i materiałów eksploatacyjnych takich jak zużyte sorbenty i ¶cieki technologiczne. Ale nie odfiltrować, tylko zniszczyć. W tym celu można również wykorzystać dobrze poznane selektywne reakcje chemiczne zachodz±ce w warunkach spalania odpadów. Metody te opieraj± się na reakcjach blokowania chloru w gor±cej strefie utleniania zwi±zków organicznych obecnych w strefie reakcji składników gazowych. Ważn± rolę w tym procesie odgrywa obecno¶ć tlenków siarki, głównie SO3, powstaj±cych ze spalania np. zasiarczonego węgla kamiennego.

Rozważaj±c procesy niszczenia cz±steczek dioksyn w procesach spalania rozpoznano już wiele procesów tworzenia się tych zwi±zków w wysokich temperaturach. W wyniku przeprowadzonych badań naukowych okazało się, że powstawanie dioksyn odbywać się tu może na drodze wielu procesów jednostkowych zachodz±cych w sprzyjaj±cych temu warunkach, których stworzenie w głównej mierze zależy od składu chemicznego spalanego paliwa oraz obecno¶ci zwi±zków działaj±cych katalitycznie i inhibituj±cych proces tworzenia się dioksyn. Inwestowanie w badania naukowe w tym zakresie jest opłacalne zwłaszcza wtedy, gdy rozważany jest problem spalania dużej ilo¶ci odpadów. Dotyczy to zasadniczo spalarni odpadów komunalnych, gdzie dziennie spala się kilka tysięcy ton odpadów.

Odpady komunalne, które maj± być spalone lub spopielone, musz± być wcze¶niej segregowane w taki sposób, aby oddzielić od nich te składniki, które w procesie spalania nie powinny się znaleĽć. Chodzi tu przede wszystkim o niektóre tworzywa sztuczne (np. PCW) i toksyczne chemikalia. Szczególnie niepoż±dane w procesach spalania s± zwi±zki organiczne zawieraj±ce w swojej strukturze chlor i brom, gdyż w procesie termicznym substancje chloroorganiczne ulegaj± złożonym reakcjom chemicznym prowadz±cym m. i. do powstawania bardzo silnie toksycznych zwi±zków - w¶ród których znajduj± się dioksyny. W latach 70 - tych i 80 - tych polichlorek winylu (PCW) stanowił bardzo pokaĽny udział w wyrzucanych na składowiska odpadach komunalnych. PCW to przede wszystkim materiały budowlane takie jak rury, płytki podłogowe, izolacje kabli elektrycznych a także będ±ce jeszcze w szerokim zastosowaniu gospodarczym opakowania. Niestety, ale na wysypiska ¶mieci trafiaj± również przepracowane, zużyte oleje kondensatorowe i transformatorowe zawieraj±ce w swoim składzie polichlorowane bifenyle (PCB). Zwi±zki te ulegaj± w wysokiej temperaturze utlenieniu do PCDFs i w mniejszej skali do PCDDs. Jednak proces ten zachodzi z duż± wydajno¶ci± tak, że z 1 kg PCB może powstać ponad 10g PCDFs i 1g PCDDs.

Oleje te trafiaj± na wysypiska jako przeterminowane lub wycofane z obrotu handlowego. Oprócz tego w spalanych odpadach znajduj± się pokaĽne ilo¶ci zabronionych już do stosowania w rolnictwie i le¶nictwie chloroorganicznych ¶rodków ochrony ro¶lin oraz ¶rodków grzybobójczych zawieraj±cych w swoim składzie chlorowane fenole, itd. Jest oczywiste, że substancje te nie powinny znaleĽć się na wysypiskach ¶mieci ale tak się dzieje i chyba należy liczyć się z tym , że na składowiskach ¶mieci komunalnych substancje te będ± dalej się gromadziły. Praktycznie rzecz bior±c nie ma możliwo¶ci jakiejkolwiek kontroli składu wyrzucanych masowo ¶mieci i tyko wła¶ciwie prowadzona polityka segregowania ¶mieci pocz±wszy od naszych domowych ¶mietników a skończywszy na szeroko rozumianym recyklingu rozdzielonych odpadów może doprowadzić do racjonalnego gospodarowania odpadami a co za tym idzie do spalania odpadów zawieraj±cych znacznie mniej tworzyw sztucznych - w tym PCW, chemikaliów i przepracowanych olejów transformatorowych i kondensatorowych. Wszystko to jednak, czego nie da się powtórnie wykorzystać lub bezpiecznie składować na wysypiskach należy spalić w nowoczesnych instalacjach skonstruowanych w oparciu o najnowsze zdobycze badań naukowych nad procesami spalania, szczególnie w zakresie ograniczenia emisji do ¶rodowiska.

W przypadku spalania odpadów szpitalnych w procesie termicznym w obecno¶ci ¶ladowych ilo¶ci chloru powstan± chlorowane bifenyle, chlorowane dibenzodioksyny i dibenzofurany oraz inne chlorowane zwi±zki aromatyczne. Proces ten na etapie spalania jest nieunikniony. W tym przypadku wystarcz± ilo¶ci chloru na poziomie ppm. Jakkolwiek, w przypadku ¶ladowej zawarto¶ci chloru w spalanych odpadach zawarto¶ć masowa powstaj±cych zwi±zków chloro organicznych będzie niewielka, to należy mieć na uwadze fakt, że zgodnie z wymaganiami i zaleceniami krajów Unii Europejskiej (np. Dyrektywa 2000/76/EC) oraz w przygotowywanej w Polsce Ustawie o Odpadach poziom zawarto¶ci wymienionych zwi±zków chloro organicznych w spalinach nie będzie mógł przekraczać poziomu 0.1 ng-TEQ/m3. W oparciu o nowe Rozporz±dzenie Ministra Gospodarki w "sprawie szczegółowych zasad usuwania, wykorzystania i unieszkodliwiania odpadów niebezpiecznych" z dnia 21.10.1998 dopuszcza się termiczne niszczenie odpadów (głównie pirolizy). Okre¶lono tam warunki prowadzenia tego procesu:

Warunki przekształcenia termicznego odpadów niebezpiecznych zawieraj±cych chlor narzucono w Rozporz±dzeniu Ministra Gospodarki z dnia 21 paĽdziernika 1998 Dz.U. Nr 145, poz. 942:

Dla odpadów niebezpiecznych o zawarto¶ci chloru < 1%
Spalanie musi przebiegać w temperaturze nie niższej niż 8500C
Czas przebywania spalin w tej temperaturze musi być nie krótszy niż 2s. Zawarto¶ć O2 > 6%

Dla zawarto¶ci chloru > 1%
Spalanie musi przebiegać w temperaturze nie niższej niż 11000C
Czas przebywania spalin w tej temperaturze musi być nie krótszy niż 2s. Zawarto¶ć O2 > 6%

I tak dla odpadów zawieraj±cych do 1% chloru w odniesieniu do suchej masy odpadów po ich pirolitycznym zgazowaniu temperatura w komorze dopalania spalin powinna być minimum 8500C a czas przebywania spalin nie krótszy niż 2 sekundy. Dla odpadów o zawarto¶ci chloru powyżej 1%, temperatura dopalania spalin powinna być nie niższa niż 11000C i czas reakcji nie krótszy niż 2 sekundy. Zjawiska te s± przedmiotem aktualnie prowadzonych badań w Politechnice Krakowskiej w Wydziale Inżynierii i Technologii Chemicznej. W wyniku prowadzonych badań nad zawarto¶ci± toksycznych substancji chemicznych w gazach spalinowych ze spalarni odpadów przemysłowych wykazano, że pomimo tak rygorystycznych warunków spalania przy zawarto¶ci chloru poniżej 10mg/kg (0,001%) spalanych odpadów polichlorowane bifenyle, polichlorowane dibenzodioksyny i dibenzofurany powstaj± w gazach spalinowych w stężeniu nawet 100 ng-TEQ/m3. W praktyce więc wszystkie spalarnie odpadów musz± być wyposażane w bardzo sprawne systemy oczyszczania spalin. Nie wystarcz± tu rozwi±zania oparte o cyklony odpylaj±ce i płuczki alkaliczne. Wymagane s± systemy katalitycznego utleniania i odchlorowania lub w ostateczno¶ci wielostopniowe filtry adsorpcyjne w poł±czeniu z bardzo sprawnie działaj±cymi urz±dzeniami odpylaj±cymi.

Czas przebywania gazów reakcyjnych w temperaturach 850 -11000C przez minimum 2s. wynika z tego, że w tych warunkach następuje praktycznie całkowite utlenienie węgla do CO2. Pozostaj± jedynie ¶ladowe ilo¶ci CO (poniżej 1 ppm). Obecno¶ć tlenku węgla w gazach spalinowych na poziomie powyżej 20 ppm (przy zawarto¶ci tlenu 11%) ¶wiadczy o niewła¶ciwie prowadzonym procesie dopalania gazów reakcyjnych. Efektem tego jest jednoczesny wzrost zawarto¶ci węglowodorów aromatycznych i dioksyn. Zawarto¶ć tlenku węgla i tlenu w gazach spalinowych stanowi obecnie podstawowy wskaĽnik prawidłowego prowadzenia procesu spalania. Pomiar stężenia CO i O2 jest podstaw± do dokonywania regulacji instalacji. Głównie dotyczy to kontroli masy wprowadzanych odpadów do komór spalania lub spopielania (piroliza) oraz ilo¶ci wprowadzanego powietrza nadmiarowego do urz±dzenia dopalaj±cego spaliny.

Powstawanie dioksyn w tzw. reakcji de-novo

Dioksyny, jak większo¶ć zwi±zków organicznych ulegaj± rozkładowi termicznemu powyżej 8000C. W szczególnych przypadkach, gdy gazy reakcyjne w procesie spalania zawieraj± pyły, na których dioksyny s± zaadsorbowane rozkład może następować dopiero powyżej 10000C. Nie jest jednak problemem technologicznym uzyskanie znacznie wyższych temperatur w procesach spalania odpadów. W temperaturze powyżej 10000C materia występuje w postaci rodników lub nawet wolnych atomów. W momencie ochładzania się gor±cych spalin następuje rekombinacja rodników. Tak powstaj± termodynamicznie stabilne cz±steczki np. wody, CO2 czy HCl. Również dioksyny należ± do takich substancji chemicznych, które powstaj± lub odtwarzaj± się na nowo (de-novo) podczas schładzania spalin. Powszechnie uważane jest, że aby unikn±ć obecno¶ci dioksyn w spalinach wystarczy podnie¶ć temperaturę spalania do warto¶ci powyżej 10000C prze okres ponad 2s i dioksyny obecne w spalanym materiale zostan± zniszczone. Problem jednak polega na tym, że pomimo nawet bardzo wysokiej temperatury spalania, dioksyny powstaj± z rodników podczas ochładzania spalin. Nie ma więc możliwo¶ci uniknięcia powstawania dioksyn w procesach spalania gdy w spalanych odpadach lub paliwie znajduj± się najmniejsze nawet ilo¶ci chloru.

W szeroko prowadzonych na Wydziale Inżynierii i Technologii Chemicznej Politechniki Krakowskiej badaniach nad wpływem stężenia chloru w spalanym materiale na stężenie dioksyn w spalinach nie wykazano żadnych korelacji. Podobne dane opublikowała E. Wilström w Szwecji w 1999r. Wynika z tego, że nie można jednoznacznie stwierdzić (a taka panuje powszechna opinia), że im większa zawarto¶ć chloru w spalanych odpadach, to większe będzie stężenie dioksyn w spalinach.

Proces spalania odpadów stanowi złożony mechanizm reakcji chemicznych zachodzących w warunkach płomienia. Na powstawanie dioksyn w tych warunkach mogą mieć wpływ katalitycznie działające obecne w pyłach tlenki metali (głównie miedzi i glinu), stężenie tlenu, turbulencja czyli wymieszanie strumieni gazów reakcyjnych w płomieniu, rodzaj stosowanego paliwa, obecno¶ć innych substancji chemicznych katalizuj±cych lub inhibituj±cych proces syntezy ale także warunki prowadzenia procesu spalania (piec rusztowy, obrotowy, fluidalny). Wykazano, że synteza dioksyn następuje na drodze reakcji chloru z cz±steczkami sadzy w obecno¶ci tlenu i pary wodnej. Jeżeli w procesie obecny jest SO2 proces ten zachodzi z dużo mniejsz± wydajno¶ci±. St±d w procesie spalania zasiarczonego węgla kamiennego (zawieraj±cego chlor w postaci NaCl w ilo¶ci ok. 0,1 % wagowo, a nawet więcej) stężenie dioksyn w jedynie odpylonych spalinach jest znikome - poniżej 0,01 ng-TEQ/m3. Gdy w podobnych warunkach spalane s± odpady komunalne zawieraj±ce ok. 0,1% chloru, stężenie dioksyn w nieoczyszczonych spalinach (poddanych tylko odpyleniu) może osi±gać poziom 100 ng-TEQ/m3. Nawet minimalna ilo¶ć chloru w stężeniu poniżej 1 mg Cl/m3 w gazach reakcyjnych może w sprzyjaj±cych warunkach syntezy dioksyn powodować, że spaliny będ± zawierały ponad 10 ng-TEQ/m3. Dioksyny należ± do ultra¶ladowych zanieczyszczeń, powstaj±cych w reakcjach przy znacznym nadmiarze substratu. W tym ostatnim przypadku nadmiar chloru w stosunku do stechiometrii wynosiłby 100000. O stężeniu dioksyn w spalinach decyduje w tym przypadku nie stężenie chloru w spalanym materiale ale warunki prowadzenia tego procesu jak i skuteczno¶ć ich usunięcia w procesie oczyszczania spalin. Warunki powstawania dioksyn w procesach spalania odpadów oraz rolę, jak± odgrywa obecno¶ć chloru i tlenków metali na wydajno¶ć tego procesu zostały szeroko opisane w literaturze przez Addink'a oraz Wilström.

Proces powstawania dioksyn jest z powodu wielofunkcyjnego wpływu różnych czynników trudny do kontrolowania, jakkolwiek wiadomo, że szybkie schłodzenie strumienia spalin z temperatury 8000C do 3000C lub niższej powoduje zamrożenie reakcji rodnikowych, a zatem znaczne zmniejszenie stężenia dioksyn w spalinach. St±d powszechnie stosowanym sposobem ograniczenia emisji dioksyn do ¶rodowiska w procesie spalania odpadów jest tzw. quenching (z ang. gaszenie). Polega on na wtrysku wody do gor±cego strumienia spalin. Ze względu na duże ciepło parowania wody, temperatura spalin gwałtownie się obniża, przez co reakcja powstawania dioksyn na drodze de-novo zachodzi z dużo mniejsz± wydajno¶ci±.

Technologie, w których wykorzystywane jest mokre oczyszczanie spalin z zasady powoduj± powstanie ¶cieku wymagaj±cego dalszego oczyszczania, zanim trafi do ¶rodowiska. Usuwanie zanieczyszczeń poprzez ich wymywanie roztworami wodnymi ze spalin polega na przeniesieniu zanieczyszczeń ze spalin do ¶cieku, a nie ich całkowitej eliminacji z emisji. ¦cieki z oczyszczania spalin ze spalania odpadów zawieraj±ce zanieczyszczenia chemiczne (w tym dioksyny), powinny być poddane kosztownej i trudnej technologicznie operacji oczyszczania przed wprowadzeniem do ¶rodowiska.

Z tego też powodu instalacje bez¶ciekowe s± bardziej konkurencyjne przy rozważaniu technologii niskoemisyjnych.

W tej grupie urz±dzeń, w rozwi±zaniach stosowanych obecnie w Polsce wykorzystuje się również mokre systemy oczyszczania spalin, ale nadmiar zużytego, recyrkulującego roztworu absorbującego jest odparowywany w instalacjach do sucha wychładzając jednocześnie gorące spaliny. Wci±ż udoskonalane s± urz±dzenia pod względem trudnych technicznie rozwi±zań w zakresie techniki wprowadzania i odparowywania roztworów. Rozwi±zuje to problem ¶cieków a sucha pozostało¶ć jest ł±czona z popiołem. Technologia ta zwiększa ładunek popiołów, ale umożliwia pełn± kontrolę nad dalsz± ich utylizacj± przez zestalenie, ograniczaj±c możliwo¶ć wprowadzania zanieczyszczeń do ¶rodowiska.

Całkowita detoksykacja popiołu wymaga osobnych urz±dzeń termicznych i specyficznych katalizatorów.

Ze względów ekonomicznych proces detoksykacji popiołów opłacalny jest tylko w przypadku spalarni odpadów komunalnych i dużych spalarni odpadów niebezpiecznych.

Jakkolwiek jest to uci±żliwe i kosztowne, popioły i zużyte sorbenty nie mog± być dalej składowane. Zgodnie z wymaganiami dyrektyw Unii Europejskiej pozostało¶ci po spaleniu odpadów musz± być przetworzone na substancje obojętne dla ¶rodowiska. Reguluja to również rozporz±dzenia krajowe:

W procesie nie powstaje uci±żliwy balast w postaci toksycznych pozostało¶ci - Art. 5 ust 2. Ustawy o odpadach. Dz.U. nr 96, poz. 592.

Metody zagospodarowania pozostało¶ci po termicznym niszczeniu odpadów (popiołów)

Coraz powszechniej stosowan± metod± pozbywania się odpadów niebezpiecznych odpadów jest ich termiczna utylizacja. Proces ten pozwala na znaczne zmniejszenie objęto¶ci i masy spalanych odpadów. Spalanie odpadów stwarza jednak problemy powstania i konieczno¶ci zagospodarowania pozostało¶ci takich jak: popioły z komór spalania, odfiltrowany lotny popiół, nasycone sorbenty i odprowadzane ¶cieki technologiczne. Instalacje do termicznej utylizacji odpadów, pracuj±ce w oparciu o najnowsze rozwi±zania technologiczne pozwalaj± na emitowanie do atmosfery gazu spalinowego o znikomej zawarto¶ci szkodliwych substancji chemicznych, metali ciężkich i pyłów. Substancje szkodliwe pozostaj± jednak w popiele lub s± wyłapywane na sorbentach pozostaj±cych jako wtórny odpad po procesie spalania.

Wiele rozwi±zań technologicznych oferowanych na Polski rynek gwarantuje nie przekraczanie wymaganych poziomów emisji zanieczyszczeń wraz z gazem spalinowym (stosownie do odpowiednich rozporz±dzeń). Ci±gle nierozwi±zany pozostaje problem z zagospodarowaniem pozostało¶ci po procesie spalenia, gdyż zarówno popioły jak i zużyte sorbenty należy traktować jako materiały potencjalnie toksyczne.

Metody zagospodarowania pozostało¶ci powstaj±cych w procesach spalania odpadów nie s± jeszcze całkowicie dopracowane pod k±tem ich pełnej detoksykacji. Wymóg okre¶lony w Art. 5.2 i 5.3 ustawy o odpadach z 27 czerwca 1997 r. Dz.U. nr 96, poz. 592 jest w praktyce niemożliwy do spełnienia w odniesieniu do zawarto¶ci zanieczyszczeń w pozostaj±cym po procesie spalania popiele. Proces technologiczny spełniaj±cy te wymagania musi uwzględniać albo dalsze przetworzenie popiołu tak, aby uzyskać nietoksyczny produkt, lub poddać go zestaleniu w kompozycjach cementowych lub za pomoc± odpowiednich żywic syntetycznych. Można stosować powlekanie zestalonych produktów substancjami hydrofobowymi w celu zabezpieczenia przed pyleniem i wypłukiwania zanieczyszczeń wod±. Tak zabezpieczona ostateczna pozostało¶ć po spalaniu odpadów może być zupełnie bezpiecznie składowana na wysypiskach odpadów komunalnych. Inne metody zagospodarowania popiołów polegaj± na zastosowaniu ich jako składnika kompozycji nawierzchni dróg asfaltowych lub betonowych.

Zagospodarowanie pozostało¶ci po spaleniu odpadów szpitalnych, przemysłowych i komunalnych jest jednym z podstawowych problemów omawianych przy rozważaniu ofert technologii dotycz±cych termicznej utylizacji odpadów w Polsce.

Popioły po spaleniu odpadów mog± zawierać duże stężenia metali ciężkich oraz dioksyn.

Badania laboratoryjne wykazuj±, że dioksyny wymywaj± się z popiołów bardzo słabo, jeżeli s± traktowane wod± destylowaną±. Wyciągi wodne próbek popiołów do analiz chemicznych na zawarto¶ć substancji toksycznych wykonane s± w Polsce zgodnie z Zarz±dzeniem nr 78 Głównego Inspektora Ochrony ¦rodowiska z dnia 19 listopada 1992 "W sprawie wprowadzenia metody wykonywania testu wymywalno¶ci stałych odpadów przemysłowych". Zgodnie z tym zarz±dzeniem (punkt 2.1 Zasady metody badania) przeprowadzenie badania polega na wymyciu zanieczyszczeń chemicznych znajduj±cych się w badanej próbce przy zastosowaniu wody dejonizowanej. Przygotowuje się 10% wagowo wyci±g wodny z próbki stałej. W badaniach laboratoryjnych przeprowadzonych w Politechnice Krakowskiej wykazano, stężenie polichlorowanych bifenyli, polichlorowanych dibenzodioksyn i dibenzofuranów wyraĽnie wzrasta w wyci±gach wodnych, gdy wymywanie prowadzi się wod± o pH<7 oraz pH>9. W praktyce, wody deszczowe lub gruntowe wykazuj± poziom pH w granicach 4 - 5. W okolicach o dużym uprzemysłowieniu nawet pH=3. Obecno¶ć w wodach kwasów humusowych i innych substancji organicznych zwiększa moc elucyjn± wody w zakresie wymywania szkodliwych zwi±zków organicznych z popiołów. Tak więc wykazana przez przeprowadzone testy wymywania wod± dejonizowan± niska zawarto¶ć szkodliwych substancji organicznych w wyci±gach wodnych popiołów z procesów spalania odpadów nie będzie adekwatna do rzeczywistych poziomów zawarto¶ci tych substancji w wodach gruntowych z okolic, w których składuje się takie popioły. Celowe wydaje się utwardzenie popiołów lub ich inne zabezpieczenie przed możliwo¶ci± wymywania z nich substancji szkodliwych, w tym dioksyn.

Rozwi±zanie problemu składowania pozostało¶ci po spaleniu odpadów niebezpiecznych jest szczególnie istotne, gdyż po procesie technologicznym pozostaj± odpady wtórne w postaci popiołów i zużytych materiałów eksploatacyjnych, których zagospodarowanie musi być uwzględnione już na etapie projektowania bilansu masowego.

W szczególnych przypadkach spalanie odpadów niebezpiecznych jest procesem, w którym nawet jedna trzecia masy odpadów pozostaje jako popiół, który powinien zostać dalej przetworzony tak, aby można go było bezpiecznie składować na wysypiskach.

W krajach Europy Zachodniej problem zagospodarowania pozostało¶ci po spaleniu odpadów rozwi±zuje się w praktyce na dwa sposoby:

Pierwszy z nich polega na utwardzeniu popiołów w kompozycjach cementowych czyli zestaleniu i składowaniu tak przetworzonych pozostało¶ci w postaci bloków na wysypiskach komunalnych. Kompozycje cementowe można też wykorzystać do budowy dróg, głębokich fundamentów oraz obudowy wysypisk komunalnych tak, jak choćby w Austrii.

Jest to procedura stosowana w praktyce od wielu lat, ale wci±ż kontrowersyjna ze względu na niebezpieczeństwo, jakie niesie ze sobą± proces korozji konstrukcji betonowych, ¶cieranie się powierzchni dróg betonowych oraz wymywanie się substancji toksycznych. W niektórych przypadkach kształtki cementowe pokrywa się warstw± hydrofobow±, np. smoł±. Jest to jednak kosztowne i pracochłonne, a warstwa smoły po latach przestaje być szczelna.

Sierhuis i in. zaproponowali, zbadali i wdrożyli do praktycznego stosowania wykorzystanie popiołów ze spalarni AVI w Amsterdamie do wypełniania asfaltów. Asfalty, jako substancje całkowicie hydrofobowe, zabezpieczaj± zawarte w kompozycjach cząstki popiołów przed kontaktem wody z ich powierzchni±, a tym samym z możliwo¶ci± wymycia jakichkolwiek zanieczyszczeń. Asfalty te stosuje się do budowy spodnich warstw dróg w Holandii oraz w Niemczech. Warstwy wierzchnie, ¶cieralne, nie zawieraj± popiołów ze spalarni.

Jest to proces dochodowy dla spalarni. Popiół ze spalarni AVI w Amsterdamie jest w ten sposób wykorzystywany w cało¶ci. Jedynie 2% (masowo) pozostało¶ci po spaleniu z tej instalacji jest deponowane. ¦cieki technologiczne s± odparowywane do sucha w ci±gu technologicznym,

a sucha pozostało¶ć trafia do popiołów lub zużytych kompozycji w procesie oczyszczania spalin.

Popioły dobrze nadaj± się do zagospodarowania t± metod±, natomiast zużyte sorbenty i inne materiały eksploatacyjne zawieraj±ce w swoim składzie toksyczne zwi±zki organiczne już nie i musz± być deponowane na składowiskach.

Kolejn± metod± zestalania popiołów jest ich witryfikacja (zeszkliwianie). Proces ten powoduje powstanie z popiołu substancji szklistej, na trwałe wi±ż±cej metale w sposób całkowicie nierozpuszczalny dla roztworów wodnych. Wad± tej metody jest konieczno¶ć obróbki popiołów w wysokich temperaturach, w których dioksyny i inne zwi±zki organiczne oraz rtęć ulegaj± uwolnieniu. Powstaj±ce w procesie gazy wymagaj± kosztownego oczyszczenia. Nie rozwi±zuje to problemu pozbywania się dioksyn, ani zmniejszenia ich emisji do ¶rodowiska. Metoda ta znakomicie nadaje się tam, gdzie popioły nie zawieraj± dioksyn, ale metale ciężkie (z wyj±tkiem rtęci). Badania nad procesami witryfikacji pozostało¶ci po spaleniu oraz nad metodami plazmowego spalania odpadów niebezpiecznych prowadzone s± w Polsce w Politechnice Łódzkiej.

Drugim sposobem zagospodarowania pozostało¶ci po spaleniu odpadów, jakkolwiek znacznie kosztowniejszym, jest ich detoksykacja. Ponieważ proces ten pozwala na uzyskanie całkowicie nietoksycznego produktu, możliwego do bezpiecznego składowania, powszechnego wykorzystania jako surowiec w budownictwie, ceramice itd., doczekał się wielu ciekawych rozwi±zań technologicznych. Jakkolwiek technologia detoksykacji opłacalna jest w dużej skali (dla spalarni odpadów komunalnych) warto j± przybliżyć, ponieważ jest zastosowana już w praktyce.

Proces niskotemperaturowego odchlorowania dioksyn na powierzchni cz±stek popiołów pozwala na usunięcie dioksyn do poziomu 5 - 10 ng-TEQ/kg, czyli do takiego jaki maj± gleby z terenów zurbanizowanych. Podstawowe parametry tego procesu przedstawiaj± się następuj±co:

• Atmosfera beztlenowa, lub znaczny niedobór tlenu

• Temperatura procesu w zakresie 3500C - 4500C

• Czas retencji (przebywania w piecu rurowym) minimum 1 godzina

• Szybkie schłodzenie popiołu do temp. poniżej 600C

Proces ten prowadzony jest w ogrzewanym przeponowo piecu obrotowym (znany pod nazw± bębna Hagenmaiera). Opatentowano go w Niemczech przez DBA GmbH w 1992.

Autorzy wykazali, że w odniesieniu do popiołów ze spalarni odpadów komunalnych w Japonii urz±dzenie to pozwala na całkowit± detoksykację popiołów od dioksyn. Uzyskano obniżenie zawarto¶ci masowej PCDD/F z poziomu 1.2 - 3.5 ng TEQ/g do 0.011 - 0.044 ng TEQ/g po niskotemperaturowej detoksykacji popiołu ze spalarni. A więc prawie stukrotne obniżenie poziomu zawarto¶ci masowej dioksyn (99% destrukcji). W procesie tym usuwa się również rtęć, korzystaj±c z optymalnych temperatur występowania rtęci w postaci par i jej wykroplenia.

Współspalanie odpadów w piecach cementowych

Ze względu na warunki termiczne i ¶rodowisko reakcyjne piece obrotowe do wypalania klinkieru cementowego wykorzystywane s± bardzo powszechnie do termicznej utylizacji różnych grup odpadów przemysłowych, w tym odpadów niebezpiecznych. Ten sposób termicznego przetwarzania odpadów wymaga jednak spełnienia okre¶lonych warunków. Według Rozporz±dzenia Ministra Gospodarki z dnia 21 paĽdziernika 1998 Dz.U. Nr 145, poz. 942 w sprawie unieszkodliwiania odpadów niebezpiecznych, skład gazów odlotowych z pieca cementowego nie może ulec pogorszeniu w porównaniu do pracy pieca bez wprowadzania do niego odpadów niebezpiecznych. Co prawda rozporz±dzenie to jest bardzo nieprecyzyjne, gdyż nie wiadomo co ma być rozumiane pod okre¶leniem "pogorszenie" składu spalin. Zawarto¶ć emitowanych zanieczyszczeń w spalinach nie powinna przekraczać okre¶lonych poziomów i tylko to powinno stanowić kryterium oceny przydatno¶ci procesu do spalania odpadów w piecu cementowym. Pozostaje jeszcze kwestia jako¶ci otrzymanego cementu, a szczególnie zawarto¶ci w nim szkodliwych substancji chemicznych, mog±cych spowodować m.in. utratę atrakcyjno¶ci towaru na rynku, przy stosunkowo dużej podaży tego produktu. St±d cementownie ostrożnie podchodz± do wykorzystywania odpadów niebezpiecznych jako paliwa uzupełniaj±cego lub po prostu prowadzenia działalno¶ci komercyjnej w zakresie niszczenia odpadów niebezpiecznych.

W krajach Unii Europejskiej problem ten od roku 2001 jest jednoznacznie rozwi±zany.

Jeżeli w instalacjach energetycznych, w kotłach opalanych węglem lub olejem, w piecach cementowych i innych instalacjach gdzie spala się paliwa stałe, ciekłe i gazowe spala się równocze¶nie substancje odpadowe należ±ce do grupy odpadów niebezpiecznych jako zamiennik energetyczny paliwa podstawowego lub jako addytyw, wówczas pomiar stężenia zanieczyszczeń odprowadzonych do atmosfery musi uwzględnić stężenie substancji okre¶lonych w dyrektywie 2000/76/EC Rady Unii Europejskiej wydanej w grudniu 2000 (w tym obligatoryjny pomiar stężenia dioksyn).

Techniki mikrofalowe w metodach termicznej utylizacji niektórych rodzajów odpadów

W zakresie termicznych metod niszczenia odpadów szpitalnych i przemysłowych stosowane s± powszechnie w Polsce technologie oparte na spalaniu. W rozpowszechnionych w kraju instalacjach proces spalania prowadzony jest dwustopniowo. W pierwszym etapie następuje zgazowanie organicznych frakcji odpadów przy znacznym niedoborze tlenu, a powstały palny gaz spalany jest w drugim etapie w komorze dopalającej, gdzie należy wprowadzić powietrze dostarczaj±ce tlenu do reakcji spalania. W nowo zbudowanych lub zmodernizowanych spalarniach procesy te s± prowadzone w instalacjach wyposażonych w sprawne systemy oczyszczania spalin, zapewniaj±cych minimalny poziom stężeń substancji szkodliwych emitowanych ze spalinami do atmosfery.

Spaliny odprowadzane s± do atmosfery w ilo¶ci 2000 - 5000 m3/h ( w warunkach rzeczywistych).

Pozostało¶ć po spaleniu, czyli popioły i zużyte materiały eksploatacyjne (sorbenty) stanowi± 10 - 25% masy spalanych odpadów.

W większo¶ci stosowanych rozwi±zań technologie oczyszczania spalin powoduj± powstawanie ¶cieków, odprowadzanych głównie do kolektorów miejskich. W typowych spalarniach o wydajno¶ci 50 - 100 kg/h spalanych odpadów powstaj± ¶cieki w ilo¶ci od kilkuset litrów do kilku m3/h.

Alternatyw± dla procesów spalania odpadów jest ich termiczne przetworzenie przy zastosowaniu mikrofal. Do mikrofalowego niszczenia odpadów przemysłowych w tym głównie niebezpiecznych wykorzystywane s± coraz powszechniej urz±dzenia o wydajno¶ci do 50 kg/h. Zwykle proces technologiczny składa się z trzech etapów: wprowadzenia odpadów do komory załadowczej, mikrofalowej, beztlenowej dezintegracji materii organicznej w zakresie temperatur 250 - 3500C oraz rozdrobnienia pozostało¶ci na granulat nadaj±cy się do deponowania na wysypisku komunalnym.

Technologia ta pozwala to na otrzymanie nieidentyfikowalnej, sterylnej pod względem mikrobiologicznym pozostało¶ci.

W typowych rozwiązaniach konstrukcyjnych odpady umieszcza się na tekturowych tacach. Jednorazowo można wprowadzić do ok. 50 kg odpadów. Po zamknięciu wszystkich komór ich wnętrze wypełniane jest azotem a następnie włącza się zasilanie magnetronów wytwarzających mikrofale. Energia fotonów wytwarzanych przez magnetrony jest dobierana przez program, który kontroluje masę niszczonych odpadów oraz temperaturę wewnątrz komory reakcyjnej.

Zasada mikrofalowego niszczenia odpadów polega na przekazywaniu energii poprzez fotony cząsteczkom substancji organicznych zawartych w odpadach tak, że następuje ich pocz±tkowa wibracja, efektem której jest rozpad cząsteczek na mniejsze (o mniejszej masie molowej).

Reakcja postępuje dalej do tego stopnia, że ze złożonych zwi±zków organicznych będ±cych substancjami stałymi powstaj± lekkie zwi±zki organiczne w fazie gazowej. Gazy reakcyjne opuszczaj± instalacje poprzez system oczyszczania i s± odprowadzane do atmosfery. Pozostałe, nie rozłożone, zredukowane (zwęglone) substancje organiczne pozostaj± jako tzw. karbonizat i po zakończeniu procesu termicznego następuje jego rozdrobnienie. Sypka, jednorodna pozostało¶ć przenoszona jest pneumatycznie do pojemników kartonowych, które wraz z zawarto¶ci± wywożone s± na wysypiska komunalne.

Cały cykl trwa od 50 - 90 minut w zależno¶ci od masy i składu odpadów. Całkowita, dobowa wydajno¶ć instalacji wynosi ok. 700 kg przy założeniu 16 godzinnego (dwuzmianowego) czasu pracy.

Natężenia promieniowania mikrofalowego na zewn±trz urz±dzenia kontrolowane jest przez systemy zabezpieczaj±ce. Próg działania systemów alarmowych wył±czaj±cych zasilanie magnetronów został ustawiony na poziomie znacznie poniżej natężenia szkodliwego dla zdrowia.

WyraĽnie należy podkre¶lić fakt, że instalacja nie potrzebuje zasilania paliwami pomocniczymi jak w przypadku spalarni. Nie wymaga zasilania ani gazem ziemnym ani olejami opałowymi.

Powstałe w wyniku rozkładu produkty (karbonizat) o temperaturze około 2000C potrzebuj± około 10 minut na obniżenie temperatury poniżej 1000C aby zostać rozdrobnione. Proces schładzania następuje bez użycia jakichkolwiek mediów chłodz±cych. Należy podkre¶lić, że proces ten jest bezpłomieniowy co oznacza, że nie ma potrzeby odbioru dużych ilo¶ci ciepła. Znacznie obniża to koszty inwestycyjne i eksploatacyjne urz±dzenia.

W wielu instalacjach do spalania odpadów medycznych w Polsce istnieje poważny problem z odbiorem dużych ilo¶ci ciepła powstaj±cego podczas spalania odpadów z wykorzystaniem energii paliwa wspomagaj±cego, głównie gazu ziemnego. W tych przypadkach otrzyman± w wymiennikach parę wypuszcza się do atmosfery lub stosuje chłodzenie powietrzem atmosferycznym, całkowicie trac±c dostarczon± energię.

Duż± zalet± urz±dzenia mikrofalowego jest możliwo¶ć jego natychmiastowego wył±czenia w przypadku awarii zasilania lub niesprawno¶ci którego¶ systemu. W tym przypadku materiał niszczony pozostaje w komorze magnetronów w atmosferze azotu do czasu usunięcia awarii, po czym może nast±pić wł±czenie urz±dzenia i dokończenie procesu (nawet po kilku dniach).

W przypadku spalarni odpadów (w rozwi±zaniach stosowanych w Polsce) awaria systemów zasilania stwarza konieczno¶ć skierowania nie oczyszczonych, gor±cych spalin do komina awaryjnego. Wyst±pi± również problemy z dotrzymaniem składu spalin przy powtórnym rozruchu urz±dzenia wypełnionego nie spalonymi odpadami. W innych rozwi±zaniach w spalarniach zamiast kominów awaryjnych stosuje się podwójne systemy oczyszczania spalin (jeden jako awaryjny), ale powoduje to znaczne podniesienie kosztów inwestycyjnych.

Stosowane obecnie w Polsce metody termicznego niszczenia odpadów szpitalnych oparte na procesach spalania lub spopielania (pirolizy) jakkolwiek również pozwalaj± na otrzymanie produktu sterylnego, nie identyfikowalnego w postaci popiołu, to istniej± problemy z jego dalsz± utylizacj± lub składowaniem ze względu na duż± zawarto¶ć substancji szkodliwych, w tym metali ciężkich i dioksyn.

W zakresie uci±żliwo¶ci dla ¶rodowiska instalacje mikrofalowe stanowi± duż± konkurencję spalarni gdyż pozostało¶ć po procesie termicznym zawiera znacznie mniej zanieczyszczeń.

Metale pozostaj± w karbonizacie w formie nie utlenionej (a więc nie wymywane), a aromatyczne zwi±zki chloroorganiczne (w tym dioksyny) powstaj± w procesach mikrofalowego niszczenia odpadów w ilo¶ci ¶ladowej.

W zakresie skażenia mikrobiologicznego szeroko przeprowadzone badania wykazały całkowit± sterylno¶ć gazów opuszczaj±cych komorę reakcyjn± instalacji.

Za duż± zaletę procesu mikrofalowego w porównaniu ze spalaniem należy uznać fakt prowadzenia procesu w temperaturach poniżej 3000C w atmosferze gazu obojętnego. Takie warunki zapobiegaj± zachodzeniu wielu reakcji chemicznych, efektem których jest powstanie silnie toksycznych zwi±zków chemicznych. Reakcje takie zachodz± podczas spalania w temperaturach powyżej 3500C i w obecno¶ci tlenu potrzebnego do spalania. W procesie mikrofalowego niszczenia odpadów reakcje takie nie zachodz±, co więcej, pod wpływem promieniowania mikrofalowego zwi±zki chemiczne ulegaj± rozkładowi, a nie syntezie. Nie ma więc potrzeby usuwania tych zanieczyszczeń metodami adsorpcji na sorbentach stałych jak w spalarniach, gdzie pozostaje problem zagospodarowania zużytych sorbentów. Nie ma również potrzeby usuwania tlenków azotu, gdyż proces jest niskotemperaturowy i zachodzi w atmosferze czystego azotu. W takich warunkach tlenki azotu nie tworz± się. Z tego też powodu SO2 i CO obecne s± w gazach reakcyjnych w niskich stężeniach.

Instalacje mikrofalowe wyposażone s± w proste, ale skuteczne systemy oczyszczania gazów reakcyjnych z wykorzystaniem mokrej metody absorpcji w alkalicznym, wodnym roztworze NaOH. Ze względu na bardzo niskie stężenie pyłów i metali ciężkich w oczyszczanych gazach, ¶cieki s± również wolne od tych substancji. W procesie powstaje ok. 20 L (0.02 m3) ¶cieku w ci±gu godziny, czyli znacznie mniej niż podczas mokrego oczyszczania spalin ze spalania odpadów.

Emisja zanieczyszczeń do atmosfery

Zanieczyszczenie ¶rodowiska spowodowane emisj± substancji toksycznych do atmosfery, uwalnianych w procesie spalania odpadów komunalnych czy niebezpiecznych jest znanym problemem zwi±zanym z gospodarowaniem odpadami. Pomimo, że do chwili obecnej w Polsce praktycznie uruchomiona została tylko jedna spalarnia odpadów komunalnych w Warszawie, technologie spalania lub spopielania odpadów niebezpiecznych s± już powszechnie realizowane od kilku lat. Zawarto¶ć substancji szkodliwych emitowanych do ¶rodowiska wraz ze spalinami stanowi kryterium oceny poziomu technologii spalania odpadów oraz stopnia zagrożenia dla ¶rodowiska.

Ze względu na to, że w Polsce brak jest do chwili obecnej jednoznacznie okre¶lonych dopuszczalnych poziomów emisji dla stacjonarnych instalacji do termicznego przetwarzania odpadów przemysłowych, niebezpiecznych i innych, dlatego badania prowadzi się w kraju w oparciu o odno¶ne przepisy dla tego typu instalacji zalecane w krajach Wspólnoty Europejskiej..

W odniesieniu do tych wymagań przedmiotem badań składu gazu spalinowego s±:

1. Nieorganiczne substancje gazowe - NOx, SO2, CO, HCl, H2F2 oraz monitorowane O2 i CO2

2. Lotne substancje organiczne jako całkowity węgiel organiczny - Corg

3. Popiół lotny (rozumiany jako pył całkowity) do 0.2 mm i sadza

4. Metale takie jak: Cd, Hg, Tl, Ni, Cr, Pb, Cu, Mn, Co, Mo, V i As

5. Polichlorowane dibenzodioksyny i dibenzofurany - sumarycznie, wyrażone w ng-TEQ/m3n

Pomiary emisji zanieczyszczeń w spalinach ze spalania odpadów prowadzone w Politechnice Krakowskiej wykonywane s± następuj±cym sprzętem analitycznym:

1. Nieorganiczne substancje gazowe (z wyj±tkiem HCl i H2F2

Odpady przemysłu cukrowniczego

02 04 01	Osady z oczyszczania i mycia buraków	8,90 ^1)
02 04 02	Nienormatywny węglan wapnia oraz kreda cukrownicza (wapno defekacyjne)	8,90
02 04 03	Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków	8,90 ^1)
02 04 80	Wysłodki	8,90 ^1)
02 04 99	Inne nie wymienione odpady	8,90

WODA I UNIESZKODLIWIANIE  ŚCIEKÓW Z PRZEMYSŁU CUKROWNICZEGO W POLSCE

W artykule przedyskutowano zmiany jakie miały miejsce w zakresie unieszkodliwiania ścieków pochodzących z przemysłu cukrowniczego w ciągu ostatnich kilku lat. Najważniejszy czynnik, który decyduje o zmiejszeniu ilości ścieków skoncentrowany jest na zamknięciu dwóch technologicznych cykli wody. Procesy te są połączone by zwiększyć stężenie polutantów w płynie wymywającym w młynie cukrowniczym. Należy unieszkodliwiać ścieki z młyna cukrowniczego metodą biologiczną. Podano krótki przegląd metod biologicznych unieszkodliwiania ścieków cukrowniczych oraz przedyskutowano możliwości recyklingu do procesu technologicznego  płynu wymywającego.
Słowa kluczowe: obróbka biologiczna, środowisko, cukrownia, technologia, unieszkodliwianie ścieków, woda.
 

PRÓBA ZASTOSOWANIA POMIARÓW BIOLUMINESCENCYJNYCH DO OKREŚLENIA BIOTOKSYCZNOŚCI ŚCIEKÓW I SZLAMÓW W ZAKŁADZIE PRZETWÓRSTWA MIĘSNEGO

Ze względu na liczne potencjalne zagrożenia związane głównie z aspektami higienicznymi i chemicznymi zarówno ścieki jak i szlamy zastały zaliczone do niebezpiecznych materiałów odpadowych. W obecnej pracy opisano test monitoringu bioluminescencyjnego z zastosowaniem bakterii Vibrio Fisheri oparty na wygaszaniu reakcji świetlnej przez substancje toksyczne z próbek ścieków i / lub szlamów z typowegozakładu przetwórstwa mięsnego. Stwierdzono, że wszystkie badane próbki ścieków wygaszały intensywność bioluminescencji emitowanej przez Vibro fisheri i inhibicja zawierała się w szerokim zakresie od 64.9% dla ścieków miejskich do 10.9% dla wstępnie oczyszczanych ścieków z zakładu przetwórstwa miejskiego. Również inhibicja bioluminescencyjna spowodowana przez ekstakty szlamów  wynosiła od 9.06 do 34.04% dla próbek szlamów zebranych w zakładach przetwórstwa mięsnego, podczas gdy próbki ekstraktów szlamów miejskich wykazywały znacznie wyższe wartości inhibicji (46.48%). Nie znaleziono prostej korelacji matematycznej pomiędzy efektem wygaszania bioluminescencyjnego oraz innymi parametrami badanych próbek. Należy przeprowadzić dalsze bardziej złożone badania przed sformułowaniem końcowych wniosków dla użytkowników bakteryjnych testów bioluminescencyjnych w praktyce.
Słowa kluczowe: bioluminescencja, biotoksyczność, szlamy, przemysł mięsny, ścieki.

---