19 maja br. odbyła się już druga edycja specjalistycznego seminarium pt. „Zagospodarowanie ubocznych produktów spalania”. Uczestnicy wydarzenia starali się odpowiedzieć na następujące pytania: Czy obowiązujące prawo dla ubocznych produktów spalania nadąża za rozwojem nowych technologii? Jakie są największe bariery dla optymalizacji wprowadzania większej ilości mineralnych materiałów odpadowych na rynek krajowy? Które zmiany regulacji, definicji i norm mogą w najbliższej przyszłości poprawić bieżący stan branży UPS? Czy branża potrzebuje promocji wykorzystanie ubocznych produktów spalania przed kruszywami naturalnymi?
Kwalifikacja prawna ubocznych produktów spalania nastręcza wielu problemów i niekiedy bywa kontrowersyjna. Z gospodarczego punktu widzenia wspomniane produkty to substancje, które powstają w procesie spalania, ale nie są jego zasadniczymi celami – ich wytwarzanie jest koniecznym i niepożądanym efektem procesu. Czym zatem są UPS-y na gruncie przepisów obowiązującego w Polsce prawa? Są albo odpadem, albo produktem.
Wbrew nazwie, UPS-y najczęściej są odpadami a nie produktami, chociaż mamy do czynienia jeszcze z dwoma możliwościami. UPS, który pierwotnie był odpadem może przestać tym odpadem być i stać się produktem. Są też UPS-y, które w ogóle nie stają się odpadem i które od samego początku są produktami – to oczywiście najbardziej pożądany przez rynek rodzaj UPS-ów – stwierdził Dr Sergiusz Urban, Doradca w kancelarii WKB Wierciński Kwieciński Baehr.
Ekspert przypomniał, że w ramach prac Komisji Europejskiej nad nowym pakietem regulacyjnym w ramach gospodarki o obiegu zamkniętym, przygotowano szereg propozycji legislacyjnych zmieniających między innymi ramową dyrektywę odpadową, które mają poprawić sytuację niektórych UPS-ów – uniknięcie statusu odpadów. Między innymi przewiduje się zastąpienie możliwości uznania substancji za produkt uboczny, przez obowiązek zapewnienia, że dana substancja będzie produktem ubocznym, jeśli spełnione zostaną wymagania określone w przepisach. Ponadto planuje się stworzenie zachęt natury finansowej premiującą odzysk i zniechęcających do unieszkodliwiania.
Zgodnie z Ustawą o odpadach z dnia 14 grudnia 2012 r. odpadem jest każda substancja lub przedmiot, których posiadacz pozbywa się, zamierza się pozbyć lub do których pozbycia się jest zobowiązany. Poszczególne typy odpadów określone zostały w Rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 9 grudnia 2014 r. w sprawie katalogu odpadów.
Odpady należy przekazywać wyłącznie podmiotom, które są do tego uprawnione – w tym celu należy zweryfikować czy dany podmiot posiada stosowne decyzje z zakresu gospodarowania odpadmi. Jeśli wytwórca odpadów przekaże je podmiotom nieuprawnionym, wówczas odpowiedzialność za los odpadów nie przechodzi na ten podmiot. W świetle obowiązującego w Polsce prawa odzysk jest procesem zmierzającym do użytecznego zastosowania odpadów poprzez zastąpienie nimi innych materiałów. Odzysk można prowadzić w instalacjach lub poza instalacjami.
W dalszej części refartu reprezentant kancelarii WKB szczegółowo omówił między innymi gospodarcze wykorzystanie UPS w procesie odzysku i przetwarzania odpadów, a także UPS jako produkt uboczny. Na zakończenie zanalizowane zostały wymogi w zakresie wprowadzenia UPS do obrotu w charakterze produktu.
Myślą przewodnią nowej filozofii zwanej gospodarką o obiegu zamkniętym jest jak najdłuższe utrzymanie wartości zasobu, surowca i produktu w obiegu gospodarczym, co rozwija się w kilka innych projektów, m.in. zachęty do wykorzystawywania produktów ubocznych zamaist traktowania ich jako odpad czy ogranieczenie unieszkodliwiania odpadów poprzez wprowadzenie twardych celów w zakresie unikania składowania – powiedział Miłosz Tomasik, Radca prawny, Kancelaria CMS Cameron McKenna.
Dlaczego gips powstały w IOS nie jest produktem w rozumieniu prawnym?
Przykładem produktu ubocznego może być gips powstały w instalacjach odsiarczania spalin. Duża część zakładów energetycznych sprzedaje tę frakcję jako normalny produkt lub jako odpad o kodzie 10 01 05. Ze względu na znaczny wzrost podaży gipsu poreakcyjnego spowodowany wzrostem liczby instalacji odsiarczania spalin w energetyce część wspomnianego gipsu może zostać uznana za odpad. W Polsce powstaje rocznie ok. 2,4 mln t gipsu poreakcyjnego przy popycie rzędu 2 mln t/rok, w związku z czym nadmiarowy gips powstały w IOS jest składowany jako odpad. Ze względu na to, że branża budowlana i wykończeniowa oraz drogownictwo nie są w stanie wykorzystać w całości produktów ubocznych odsiarczania, teoretycznym rozwiązaniem może być zaprzestanie wydobycia gipsu. Zdaniem przedstawiciela CSM gips z IOS jest z punktu widzenia prawa produktem ubocznym (a nie produktem), co wynika z wytycznych Komisji Europejskiej do dyrektywy 2008/98/WE:
„Produkt uboczny jest czymś innym niż produkt końcowy, na który bezpośrednio ukierunkowany jest proces produkcyjny. Gdy wytworzenie określonej substancji jest wynikiem wyboru technicznego, to nie może ona być uznana za produkt uboczny i jest uważana za produkt.”
„Jeżeli producent mógłby wyprodukować produkt podstawowy bez wytworzenia danej substancji, ale zdecydował się na taki proces, może to być dowodem na to, iż taka substancja jest produktem, a nie produktem ubocznym. Ponadto, modyfikacja procesu produkcyjnego w celu nadania danej substancji określonych parametrów technicznych może uzasadniać, że produkcja danej substancji była świadomym wyborem technicznym.”
Reasumując, gips z IOS jest produktem ubocznym, bo póki co nie mamy wyboru produkcji innego produktu ubocznego niż gips podczas odsiarczania, a zakład energetyczny wytwarza energię i nie jest traktowany jako zakład do produkcji materiałów budowlanych. możliwości odsiarczania spalin
Przedstawiciel kancelarii CMS omówił UPS-y również w zestawieniu z rozporządzeniem 1907/2006 REACH, a także odzysk w procesie poza instalacjami oraz dyrektywę 2010/75 w sprawie emisji przemysłowych (IED, BAT/BREF). Zwieńczeniem referatu Miłosza Tomasika były pozwolenia zintegrowane oraz przygotowywanie deklaracji środowiskowych.
Wykorzystanie UPS-ów przy budowie dróg
Przemysław Wyskocki, Główny Technolog w Skanska S.A. w Katowicach omówił wykorzystanie materiałów odpadowych do robót ziemnych i warstw konstrukcyjnych nawierzchni na przykładzie budowy Drogowej Trasy Średnicowej w Gliwicach. W latach 2012-2014 firma SKANSKA wykonała w ramach wspomnianego projektu nasypy o kubaturze 800 tys. m3 (około 1,5 mln ton). Materiał nasypowy w 100% stanowiły materiały odpadowe powstałe w wyniku gospodarczej działalności człowieka (tzw. grunty antropogeniczne). W przeważającej większości były to łupki przywęglowe nieprzepalone, MPŻ (mieszanki popiołowo-żużlowe) oraz kruszywa żużlowe. 300 tysięcy ton wbudowanego materiału stanowiły odpady, na odzysk których SKANSKA posiadała stosowne pozwolenia, pozostałe odpady zostały zakupione jako materiał budowlany od firm zajmujących się przetwarzaniem odpadów. Nasypy wykonane zostały z UPS-ów oraz łupków przywęglowych nieprzepalonych, które zdaniem eksperta spełniają swoje zadanie – stanowią stabilne i nośne podłoże konstrukcji nawierzchni drogowej. Budując nasyp o masie 1,5 mln ton SKANSKA wykorzystała materiał z rekultywacji terenów pokopalnianych oraz odebrała od producentów uboczne produkty spalania – poinformował Wyskocki.
Ekspert przedstawił również problem, na który napotkał wykonawca sąsiadującego odcinka Drogowej Trasy Średnicowej w Zabrzu, gdzie – wg analizy Politechniki Śląskiej i Akademii Górniczo-Hutniczej – popioły doprowadziły do uszkodzenia (wypiętrzenia) nawierzchni.
Wpływ procesu odazotowania spalin na jakość popiołów lotnych stosowanych w cemencie i betonie
Agnieszka Michalik z Instytutu Techniki Budowlanej podczas swojej prelekcji szczegółowo omówiła metody odazotowania spalin z gazów odlotowych, a także wpływ odazotowania spalin na właściwości fizyczne i chemiczne popiołów lotnych oraz na właściwości strukturalne zaczynów cementowo-popiołowych. Przedstawicielka ITB zaprezentowała wyniki badań normowych i pozanormowe (dodatkowe) popiołów lotnych, między innymi badań zawartości amoniaku w popiołach lotnych i szybkość jego uwalniania w czasie. Z przeprowadzonych dotychczas badań strukturalnych wynika, że popioły lotne pochodzące z procesu odazotowania spalin metodą selektywnej redukcji niekatalitycznej mają zbliżony skład chemiczny, fazowy i mikrostrukturę jak popioły referencyjne. Proces iniekcji mocznika do komory spalania węgla nie powoduje tworzenia nowych faz krystalicznych w popiołach możliwych do identyfikacji prezentowanymi metodami – skonkludowała Agnieszka Michalik.
Różnice we właściwościach popiołów lotnych pochodzących z odazotowania spalin metodą SNCR w porównaniu do tradycyjnych popiołów ograniczają się głównie do wzrostu strat prażenia popiołów. Obserwowane zmiany wydają się być uzasadnione, biorąc pod uwagę modyfikację samego procesu spalania. W badanych próbkach zmiany strat prażenia nie były jednak na tyle drastyczne, aby spowodować nadanie innej kategorii strat prażenia popiołu lub wykazać istotne dla technologii betonu różnice we właściwościach użytkowych zaczynów i zapraw cementowych zawierających popiół.
Norma PN-EN 450-1:2012 nie zawiera żadnych wymagań odnośnie zawartości amoniaku w popiołach lotnych. Badania zmiany w czasie zawartości amoniaku w popiele wykazały, że procesy, w których następuje intensywne mieszanie popiołu powodują szybsze ulatnianie amoniaku z popiołów. Natomiast w przypadku biernego magazynowania popiołu stężenie amoniaku spada znacznie wolniej i nawet po 2 latach utrzymuje się na poziomie umożliwiającym jego detekcję.
Należy zaznaczyć, że badania przeprowadzono w skali laboratoryjnej, a wyniki oceniano pod kątem stosownych wymagań. Badania uwalniania amoniaku przeprowadzone w skali mikro nie muszą się przekładać na wyniki w skali makro. Proces uwalniania amoniaku z dużej objętości popiołu może mieć inną dynamikę.
Wysokotemperaturowa obróbka UPS w celu produkcji lekkiego kruszywa ceramicznego
Mimo nieznacznego, ale postępującego zmniejszania się udziału węgla kamiennego w krajowym miksie energetycznym, zwiększać się będzie baza surowcowa produktów spalania w postaci popiołu lotnego i mieszanek popiołowo-żużlowych – stwierdził Krzysztof Łuczaj, Członek Zarządu LSA sp. z o.o. Ekspert przypomniał, że choć jedni z głównych odbiorców popiołów i żużli, którymi są zakłady cementowe i wytwórnie betonu, odbierają część bieżącej produkcji, to niezagospodarowany surowiec jest składowany. Technologia LSA umożliwia wykorzystywanie zarówno popiołów i żużli z bieżącej produkcji, jak również surowca pochodzącego ze składowisk.
Uruchomiony w 2014 roku zakład pilotażowy LSA ma pozwolić na przetworzenie hałdy EC Białystok w produkt zwany Certydem®, czyli w lekkie, niepalne, mrozoodporne i wysokowytrzymałe kruszywo. Budowa wspomnianego zakładu produkcyjnego w Sowlanach rozpoczęła się w 2012 roku.
Wolumen składowanego popiołu na hałdzie w Sowlanach przekracza 1 mln ton – zdolności przeróbcze zakładu pilotażowego wynoszą ok. 50 tys ton kruszywa rocznie. W zakładzie realizowane są inwestycje ukierunkowane na optymalizację procesu produkcyjnego. Zakład w Sowlanach pełnić będzie funkcję ekspozytora technologii, jak również rolę głównego laboratorium przedsiębiorstwa – poinformował Krzysztof Łuczaj.
Choć dotychczas, podstawowym surowcem do produkcji Certydu® był popiół lotny ze spalania węgla kamiennego, proces produkcyjny umożliwia jednak wykorzystanie czterech innych rodzajów odpadów z pozostałych dziedzin gospodarki, takich jak np. Przemysł chemiczny, spalarnie odpadów komunalnych czy też energetyka odnawialna (biomasa).
Krzysztof Łuczaj w podsumowaniu swojego wystąpienia przedstawił wnioski dotyczące gospodarki społecznie odpowiedzialnej, której istotnymi elementami są między innymi efektywna rekultywacja składowisk oraz ochrona zasobów naturalnych. Innowacyjny, bezpieczny i obojętny chemicznie materiał pozwalający zoptymalizować kosztowo i jakościowo produkcję betonu, branżę ogrodniczą i budowlaną to krok w stronę gospodarki bezodpadowej o obiegu zamkniętym, a także ekonomicznie opłacalna alternatywa dla tradycyjnych metod zagospodarowania odpadów poprzez niskonakładowy, zautomatyzowany proces produkcyjny, zapewniający efektywność kosztową.
Jakość lotnych popiołów krzemionkowych, w zakresie zawartości straty prażenia
Dr Henryk Radelczuk, Menadżer Działu Jakości w CEMEX Polska stwierdził, że od czasu gdy gdy weszło w życie rozporządzenie dotyczące ograniczenia emisji NOX, jakość popiołów (w szczególności strata prażenia) pogarsza się. Do CEMEX-u często dostarczne są popioły ze stratą prażenia poniżej 5%, choć jest to wartość deklarowana przez dostawców.
Henryk Radelczuk poinformował, że w przypadku produckji klinkieru nie stanowi to dla CEMEX-u problemu, gdyż proces ten jest wysokotempaturowy i frakcja o gorszych parametrach prażenia bez problemu dopali się w temperaturze 1450 stopni Celsjusza, jednak w przypadku cementu lub dodatku do betonu, ma to ogromne znaczenie i wpływa bezpośrednio na włąściwości produku finalnego, głównie chodzi o jego urabialność, mrozoodporność, napowietrzenie mieszanki oraz kompatybilność z klasyfikatorami i innymi domieszkami.
Jerzy Kanafek, Prezes Zarządu w CEZ Produkty Energetyczne stwierdził, że jakość wytwarzanych UPS-ów jest w pewien sposób efektem zapewnienia wymagań ochrony środowiska związanych z emisją spalin, co ma odzwierciedlenie w popiołach. Reduckja tlenków azotu od 2016 roku w celu sprostania aktualnym limitom 200 mg, wymaga stosowania metod pierwotnych – przydławia się powietrze do spalania (dostarcza się mniej azotu), co odbija się na stratach prażenia.
Uczestnicy seminarium informowali również, że zwiększony niedopał powstaje również przy współspalaniu biomasy, gdyż zdolność przemiałowa większości spalanej biomasy jest praktycznie zerowa. Ponadto elektrowniane młyny są przystosowane do mielenia, nie do miażdżenia, zakładowe kotły przystosowane są do spalania pyłu węglowego, nie do spalania źdźbeł itd. Istotny wpływ na jakość popiołów ma SNCA – trzeba obniżyć temperaturę i stosować grubsze milenie węgla.
Dr Leokadia Róg stwierdziła, że najważniejszą sprawą jest jakość węgla – typowych węgli energetycznych w polsce jest mało – większość to mieszanki energetyczne, w których pojawiają się węgle typu 33 i 34 – przyczną jest zatem sam węgiel, dopóki 31 i 32 nie będą spalane, tylko mieszanki z mocno koksującymi węglami, będziemy mieć problem z procesem powstawania nadwyżek części palnych.
Mgr Elżbieta Uzunow, Kierownik Pracowni Badań Surowców w Instytucie Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego zaprezentowała informacje na temat lotnych popiołów krzemionkowych o zwiększonej zawartości metali ciężkich. Reprezentantka IMBiGS zaakcentowała fakt, że w Polsce w 2015 roku powstały nowe spalarnie odpadów komunalnych i osadów ściekowych, a kończące się lub już skończone inwestycje oznaczają, że po osiągnięciu ich pełnych zdolności produkcyjnych będą one spalały co najmniej 1000 tys. Mg odpadów komunalnych rocznie. W związku ze tak znaczącym rozwojem tego typu instalacji pojawiają się wątpliwości dotyczące możliwości zagospodarowania tej części UPS, które z powodu zawartości związków metali ciężkich nie mogą byc zakwalifikowane jako odpady obojętne. Drugi reprezentatnt IMBiGS biorący udział w debacie, Mgr inż. Jarosław Stankiewicz podzielił się z uczestnikami informacjami dotyczącymi głogowskiej instalacji do produkcji lekkiego kruszywa, która jednocześnie jest sposobem na uporanie się z trudnymi odpadami zawierającymi wspomniane metale ciężkie, które kumulują się w poprocesowych pozostałościach takich jak żużle i popioły lotne. Reprezentanci IMBiGS zwrócili również uwagę na fakt, że jeśli dane kruszywo wyprodukowane z odpadów spełnia normy, to znaczy że nadaje się do wsyzstkich zastosowań i nie powinno oczekiwać się dodatkowych specjalnych pozwoleń. Eksperci poinformowali również, że technologia przy krótej współpracują umożliwia sterowalną eleastyczność wyrobów – dla przykładu otrzymuje się produkt o konkretnie określonej nasiąkliwości.
Jerzy Kanafek, Prezes Zarządu w CEZ Produkty Energetyczne poinformował, że w Czechach nie obowiązuje pojęcie „odpad” w stosunku do popiołów i żużli. U naszych południowych sąsiadów wszystkie materiały tego typu to produkty, które mają stosowne oznaczenia budowlane – dla wszystkich materiałów z grupy UPS można znaleźć i dopasować jakąś normę (np. do zasypów, nasypów, wypełniaczy, kruszyw). Jerzy Kanafek dodał, że w Czechach przedsiębiorca musi wiedzieć, że nie stwarza zagrożenia i samodzielnie uznaje swoje popioły, żużle itp. za produkty uboczne. Czeski punkt widzenia wywodzący się z tego samego prawa unijnego wydaje się być bardziej przyjazny dla energetyki, jak również dla gospodarki o obiegu zamkniętym.
Agnieszka Michalik z Instytutu Techniki Budowlanej zaapelowała, by nie traktować dobrej jakości popiołów jako bezwartościowego wypełniacza, gdyż cementy i betony z elektrownianymi popiołami lotnymi charakteryzują się wieloma pozytywnymi cechami i są bardzo cennym dodatkiem polepszającymi cechy ze względu na reaktywność i właściwości pucolanowe, co przekłada się na zwiększenie wytrzymałości betonów. Oprócz działań chemicznych, dzięki cechom fizycznym popiołów polepsza się urabialność, a dodatkowo uszczelniona struktura betonu zwiększa odporność na korozję. Oczywiście istotny jest również efekt ekologiczny. Filip Chyliński zaprezentował istotny problem związany z przyczynami powstawania amoniaku w popiołach lotnych z procesu odazotowania i możliwe skutki jego nadmiaru w popiołach lotnych stosowanych do betonu.
Jerzy Ziaja, Prezes Ogólnopolskiej Izby Gospodarczej Recyklingu poinformował, że aktualnie w Ministerstwie Środowiska trwają dyskusje dotyczące gospodarki o obiegu zamkniętym i związnanym z nią implementacji prawnych. Zdaniem Jerzego Ziai choć utrata statusu odpadu powoduje, że UPS może być wykorzystany przez osobę fizyczną, to przekazanie powinno nastąpić pod warunkiem, że nie będzie negatywnie oddziaływała na środowiska. Zdaniem Prezesa OIGR wytwórca UPS-ów nie powinien przekazywać żużli rolnikowi, by ten utwardził swoją drogę (jeśli ma zrobić to w niewłaściwy sposób), bo być może odpad ten osiądzie później na warzywach i zostanie przez nas skonsumowany.
Zwieńczeniem Seminarium było szkolenie z zakresu pobierania i przygotowania próbek do badań popiołów lotnych i żużli z kotłów energetycznych, które przeprowadziła Dr Leokadia Róg, Kierownik Zakładu Oceny Jakości paliw stałych, Główny Instytut Górnictwa. Reprezentantka GiG-u szczegółowo omówiła przyrządy do pobierania próbek do badań, specyfikę pobierania próbek pierwotnych oraz ich masę i liczbę, pobieranie próbek z urządzeń technologicznych, wagonów i samochodów oraz ze zwałowisk, a także przygotowanie próbki ogólnej i średniej próbki laboratoryjnej.
