Top Banner
Дружество „КЕ&Б - УВ&П” Идент. № по ДДС: BG176245551 Решения за по-добър живот ОПЕРАТИВНА ПРОГРАМА „ОКОЛНА СРЕДА 2007-2013гр. София 1618, ул. „Преки път” № 61, Р. България, тeл./факс:(+359 2) 857 5197 е-mail: [email protected] ЕВРОПЕЙСКИ СЪЮЗ ЕВРОПЕЙСКИ ФОНД ЗА РЕГИОНАЛНО РАЗВИТИЕ ИНВЕСТИРАМЕ ВЪВ ВАШЕТО БЪДЕЩЕ Проект № TA-2011-KPOS-PP-78 „Техническа помощ в областта на управление на отпадъците” “Разработване на нормативната уредба за управление на биоотпадъците и създаване на система за осигуряване на качеството на компоста и Национална организация за осигуряване на качеството на компоста” Разработване на нормативната уредба за управление на биоотпадъците и създаване на система за осигуряване на качеството на компоста и Национална организация за осигуряване на качеството на компоста ЕТАП IV Разработване на национални технически изисквания към инсталациите за третиране на остатъчната фракция от потока битови отпадъци (механично-биологично третиране и изгаряне) – Ръководство за техники и технологии за третиране на биоотпадъци (най-добри практики) Част II Технически изисквания към съоръженията за изгаряне Окончателен доклад – 14 юни 2013 г. 130525_RWM_BG
71

ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

Feb 29, 2020

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

Дружество „КЕ&Б - УВ&П”

Идент. № по ДДС: BG176245551 Решения за по-добър живот

ОПЕРАТИВНА ПРОГРАМА

„ОКОЛНА СРЕДА 2007-2013”

гр. София 1618, ул. „Преки път” № 61, Р. България, тeл./факс:(+359 2) 857 5197

е-mail: [email protected]

ЕВРОПЕЙСКИ СЪЮЗ

ЕВРОПЕЙСКИ ФОНД ЗА

РЕГИОНАЛНО РАЗВИТИЕ ИНВЕСТИРАМЕ ВЪВ ВАШЕТО БЪДЕЩЕ

Проект № TA-2011-KPOS-PP-78 „Техническа помощ в областта на управление на

отпадъците”

“Разработване на нормативната уредба за управление на биоотпадъците и създаване на

система за осигуряване на качеството на компоста и Национална организация за

осигуряване на качеството на компоста”

Разработване на нормативната уредба за управление на биоотпадъците и създаване на система за осигуряване на качеството на компоста и Национална организация за осигуряване на качеството на компоста

ЕТАП IV Разработване на национални технически изисквания към инсталациите за третиране на остатъчната фракция от потока битови отпадъци (механично-биологично третиране и изгаряне) – Ръководство за техники и технологии за третиране на биоотпадъци (най-добри практики)

Част II Технически изисквания към съоръженията за

изгаряне

Окончателен доклад – 14 юни 2013 г. 130525_RWM_BG

Page 2: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

2

Основни автори:

Франц Нойбахер, консултантска фирма „UV&P‘

Джералд Курц, консултантска фирма „UV&P ‘“

Page 3: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

3

Национални технически изисквания към

съоръженията за изгаряне на остатъчната фракция от потока битови отпадъци

(ръководство за добри практики)

Page 4: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

4

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Въведение ...................................................................................................................... 10

2. Основни изисквания към процеса изгаряне .................................................. 10

2.1 Дефиниции на видовете отпадъци ....................................................................... 10

2.2 Техническо описание на процеса изгаряне ....................................................... 12

2.3 Оползотворяване на енергия при термичното третиране на отпадъците .. 13

2.4. Отпадъци/остатъци и емисии от процеса на изгаряне .................................. 13

2.4.1. Твърди отпадъци .............................................................................................. 14

2.4.2 Примери за средни количества на твърди отпадъци/остатъци от процеса на изгаряне на отпадъците в EU-27 ...................................................... 15

2.4.2.1 Третиране на твърди отпадъци/остатъци, класифицирани като опасни отпадъци ............................................................................................................... 18

2.4.3 Газови емисии от изгарянето на отпадъци и концепции за многостепенното пречистване на отпадъчните газове ................................... 19

2.4.3.1 Общи данни ......................................................................................................... 19

2.4.3.2 Мониторинг на газовите емисии ................................................................ 22

2.4.3.3 Системи за многостепенно третиране на отпадъчните газове – включително "сухи и мокри" процеси, селективни и некаталитични реактори ................................................................................................................................ 24

2.4.4 Шум .............................................................................................................................. 26

2.4.5 Емисии на миризми .............................................................................................. 26

2.4.6 Заустване на отпадъчните води ..................................................................... 27

2.5 Изисквания за експлоатация и поддръжка на съоръженията ....................... 27

2.5.1 Общи изисквания .................................................................................................. 27

2.5.2 Организация на персонала и дейностите в съоръжението,

собственост и управление ............................................................................................ 27

2.5.3 Жизненоважни консумативи и външни услуги за осигуряване на непрекъсната работа на съоръжението ................................................................. 28

2.5.4 Обучение на работниците, кодекси за добри професионална практики, както и за безопасност и здраве ......................................................... 28

2.6 Изисквания за безопасност и здраве .............................................................. 29

2.6.1 Замърсяване на атмосферата .......................................................................... 29

2.6.2 Топлина ...................................................................................................................... 29

2.6.3 Вибрации ................................................................................................................... 30

3. Възможности за изгаряне на остатъчната фракция от потока

битови отпадъци – основни изисквания ............................................................... 30

3.1 Преглед на основните различия между процесите на изгаряне и

съвместно изгаряне на остатъчната фракция от потока битови отпадъци ....... 30

3.2 Прилагане на различни техники за изгаряне на остатъчната фракция от

потока битови отпадъци и тяхната енергийна ефективност. ............................... 32

3.2.1 Тегловно изгаряне (само за производство на електричество) ........ 32

3.2.2 Съоръжения за производство на енергия от отпадъци и съоръжения за производство на енергия от гориво от отпадъци (“RDF”)

(съвместно изгаряне и получаване на енергия и топлина) .......................... 32

Page 5: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

5

3.3 Основни компоненти на съоръженията за производство на енергия от

отпадъци ............................................................................................................................ 36

3.4 Системи за изгаряне в съоръженията за производство на енергия от

отпадъци ............................................................................................................................ 38

3.4.1 Решетъчно изгаряне ......................................................................................... 38

3.4.2 Системи за изгаряне в кипящ слой .............................................................. 39

3.4.3 Изгаряне във въртяща се пещ ........................................................................ 41

3.4.4 Изводи относно прилагането на различните системи за производство на енергия от отпадъци .................................................................... 42

3.5 Съвместно изгаряне на гориво получено от отпадъци RDF/SRF

(твърдо гориво) като заместител на горивото в термичните системи ..... 42

3.5.1. Въведение ............................................................................................................. 42

3.5.2 Ограничения и потенциални експлоатационни и екологични

рискове, които трябва да бъдат взети под внимание ...................................... 45

4. Методология за избор на оптимални решения за термично

третиране на остатъчната фракция от потока битови отпадъци ................ 46

5. Документи за най-добри налични техники (НДНТ) – (BAT/BREF) -

изгаряне на отпадъци и допълнителни аспекти ................................................ 47

5.1 Общи данни ............................................................................................................... 47

5.2 Допълнителни аспекти за цялостно изпълнение на проекта ........................ 48

5.3 "Неподходящи критерии" (в съответствие с австрийските и немски

стандарти) ......................................................................................................................... 49

6. Изисквания за местоположение и изграждане на съоръженията за

изгаряне на отпадъци .................................................................................................... 50

6.1 Общи данни и синдром „N.I.M.B.Y“ – „не в моя заден двор" ......................... 50

6.2 Изисквания към площадките на съоръженията за термично изгаряне....... 51

6.3 Тясната връзка между местоположението на съоръжението и неговата

енергийна ефективност ................................................................................................. 53

6.4 Качество на атмосферния въздух и метеорологични условия на обекта ... 55

6.5 Визуални изисквания към съоръженията за производство на енергия ...... 58

6. Инструменти (контролен списък) за правилна оценка на площадката

(картиране и избор на площадка) .............................................................................. 60

6.7 Обобщение и препоръки за оценка и избор на площадката ......................... 61

7. Основни параметри при проектирането на съоръженията и

икономическите показатели ...................................................................................... 62

7.1 Икономии от мащаба на термично третиране на отпадъците и разходите 62

7.2 Събиране & транспортиране на остатъчната фракция от потока битови

отпадъци, отделяне при източника, емисии от транспорта, логистика и

междинно съхранение на отпадъците ........................................................................ 64

Page 6: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

6

8. Законодателни изисквания за оценка на въздействието върху

околната среда и необходими разрешения за съоръженията за

производство на енергия от отпадъци в ЕС и България ................................. 68

8.1 Законодателна рамка в България ........................................................................ 68

8.2 Проучване на въздействието върху околната среда съгласно

законодателството на ЕС ............................................................................................... 69

Литература ......................................................................................................................... 70

Приложение ....................................................................................................................... 71

Page 7: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

7

СПИСЪК НА ФИГУРИТЕ

Фигура 1: Отпадъци от ПСОВ, подходящи за изгаряне ............................. 12

Фигура 2 Масов баланс на типично съоръжение за оползотворяване на

енергия от отпадъци ............................................................................................ 14

Фигура 3 Твърди отпадъци от съоръжение за изгаряне на битови

отпадъци ................................................................................................................. 16

Фигура 4 Специфични материални потоци в системи за изгаряне с

кипящ слой (източник: „Enages“) .................................................................... 16

Фигура 5 Отпадъци от процеса на изгаряне в кипящ слой ...................... 17

Фигура 6 Оползотворяване на отпадъците от термичното третиране в

системи с кипящ слой ......................................................................................... 17

Фигура 7 Пример за запълване на подземните мини с неорганични

опасни отпадъчни материали, опаковани в големи торби........................ 18

Фигура 8 Контрол на пречистените димни газове от процеса на

изгаряне на отпадъците ..................................................................................... 21

Фигура 9. Концепция за съоръжение за изгаряне с кипящ слой

„Businesspark Heiligenkreuz/Szentgotthard“, с многостепенно третиране

на димните газове ................................................................................................ 23

Фигура 10 Концепция на съоръжението за изгаряне на отпадъци в

кипящ слой „Heiligenkreuz“, с многостепенно третиране на димните

газове ...................................................................................................................... 24

Фигура 11 Сравнение на резултатите от примери за изчисляване на

енергийната ефективност (източник: „Zechner, F“) ................................... 34

Фигура 12 Енергиен поток за изчисляване на енергийната ефективност

(източник: Zechner, F., 2009 г.) ....................................................................... 35

Фигура 13 Преглед на комплексни съоръжения за термично третиране

на отпадъци (UV & P) .......................................................................................... 36

Фигура 14 Масов поток в съоръжението за производство на енергия от

отпадъци „Spittelau“ ............................................................................................ 39

Фигура 15 Пример за съоръжение за изгаряне с кипящ слой ................. 40

Фигура 16 Техническа схема на система с барботажен кипящ слой

(„RHKW Linz“) ........................................................................................................ 41

Page 8: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

8

Фигура 17 Блок схема на основните материални и енергийни потоци

при производство на енергия от отпадъци в система с барботажен

кипящ слой. ........................................................................................................... 41

Фигура 18 Схема на термично третиране на отпадъци в ротационна

пещ с камера за доизгаряне .............................................................................. 42

Фигура 19 Развитие на използването на горива от отпадъци в

австрийската циментова индустрия 1988-2010 г. (източник: Асоциация

на австрийската циментовата индустрия) ..................................................... 45

Фигура 20 Сравнение на оползотворяването на енергия с

кондензационна турбина (без оползотворяване на топлината от

кондензацията на пара) и комбинирано производство на топлинна и

електрическа енергия ......................................................................................... 53

Фигура 21 Сравнение на парниковите емисии при производство на

топлинна енергия чрез изгаряне на отпадъци в гр.Виена (източник:

Кирхнер, IIR конференция: Effiziente Abfallbehandlungsmethoden дер

Zukunft) ................................................................................................................... 54

Фигура 22 Спестяване на емисиите на парникови газове чрез изгаряне

на отпадъци във Виена (източник: Кирхнер, IIR Конференция:

Effiziente Abfallbehandlungsmethoden дер Zukunft) ..................................... 55

Фигура 23 Производство на енергия от отпадъци в гр. Линц,

промишлено съоръжение в туристическия район Атерзее ....................... 57

Фигура 24 Схема на съоръжението за производство на енергия от

отпадъци „Lenzing“ ............................................................................................... 58

Фигура 25 Външен вид на съоръжението за изгаряне на отпадъци

„Spittelau“ преди и след обновяването му от архитекта Фриденсрайх

Хундертвасер, източник: „Löffler“, 2002 г. .................................................... 59

Фигура 26 Бъдещ вид на съоръжението за производство на енергия от

отпадъци с изглед от гр. Швендбер и от река Мур в провинция Щирия60

Фигура 27 „3 опорни стълба "за успешно реализиране на съоръжения

за третиране на отпадъците .............................................................................. 62

Page 9: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

9

Фигура 28 Специфични разходи за типичен инсинератор за изгаряне

на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия

от отпадъци, 2010 г.) .......................................................................................... 64

Фигура 29 Състав на специфичните разходи на един типичен

инсинератор за твърди битови отпадъци ....................................................... 64

Фигура 30 Модерни и ефикасни претоварни станции, осигуряващи

екологосъобразно транспортиране на отпадъците (източник: „Husmann

Umwelttechnik“, www.husmann-web.com) ...................................................... 66

Фигура 31 Транспортиране на отпадъци с железопътен транспорт,

например в съоръжение „AVN“, Долна Австрия (източник: „EVN“) ........ 67

Фигура 32 Временно съхраняване на отпадъци за термично третиране,

пример от „AVE Wels“ (източник: „Kletzmayr, W“) ...................................... 68

Фигура 33 Техники за временно съхранение на отпадъците, с оглед

опазване на околната среда и пожарната безопасност

(PCT/EP2009/050238 и PCT/EP2009/058150) ................................................ 68

СПИСЪК НА ТАБЛИЦИТЕ

Таблица 1 Допустими емисии в атмосферата на инсталациите за

изгаряне на отпадъци в Австрия са показани и сравнени с изисквания

на ЕС и Швейцария .............................................................................................. 21

Таблица 2 Разпределение на специфични потоци от отпадъци към

подходящи технологии за изгаряне ................................................................ 31

Таблица 3 Предположения за примерни изчисления за ефективност

(източник: „Zechner F“, 2009 г.) ...................................................................... 33

Таблица 4 Пример за съвместно изгаряне или използване на

отпадъчни горива в индустрията (източник: „Бяла книга за енергия от

отпадъци“, Австрия) ............................................................................................ 43

Page 10: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

10

1. Въведение

Този документ определя общите изисквания към съоръженията за

изгаряне и техниките и технологиите за изгаряне на отпадъчната фракция от

потока битови отпадъци и включва следните минимални изисквания за:

изграждане на съоръженията;

технологии и оборудване;

експлоатация и управление;

мониторинг и документация по време на експлоатацията на

съоръжението за изгаряне.

Настоящето "техническо ръководство" представлява първата версия на

проекта на националните технически изисквания към съоръженията за изгаряне

на остатъчната фракция от потока битови отпадъци.

2. Основни изисквания към процеса изгаряне

2.1 Дефиниции на видовете отпадъци

Първоначално, трябва да бъдат определени наличните видове отпадъци, които са подходящи за изгаряне. Следва да се отбележи, че на територията на ЕС "предотвратяването на образуването на отпадъци“, следва да бъде първи приоритет при управлението на отпадъците и повторната употреба и рециклирането на отпадъците/материалите следва да бъдат предпочетени пред методите за оползотворяване на енергия от отпадъци, когато и доколкото те са най-добрите възможности по отношение на околната среда" (Директива 2008/98/ЕО на Европейския парламент и на Съвета от 19 ноември 2008 година относно отпадъците и за отмяна на определени директиви).

Остатъчната фракция от потока битови отпадъци и други смесени

отпадъци с висока калоричност (например остатъчната фракция от потока

битови отпадъци, след разделянето им при източника на образуване или след

специфично предварително третиране преди оползотворяване на материалите)

може и трябва да бъдат подложени на термично третиране в подходящо

оборудвани съоръжения за оползотворяване на енергия.

На въпроса дали определен вид отпадъци трябва да се рециклират или

изгарят с оползотворяване на енергия може да се отговори само за всеки

конкретен случай поотделно. В тази връзка, специфичният състав на

отпадъците и достъпните технологии за третиране трябва да се разглеждат с

особено внимание по отношение на масата, енергийния баланс, опазването на

ресурсите и околната среда. Специфичните отпадъчни материали като хартия,

картон, стъкло, пластмаси и метали, както и зелените отпадъци (които могат да

се използват за получаването на висококачествен компост) следва да се

събират разделно и да се рециклират.

Във всеки случай, термичното третиране е необходимо, когато трябва да

бъдат обезвредени органичните замърсители, съдържащи се в отпадъците.

Page 11: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

11

Това може да се наложи поради законодателните изисквания за обезвреждане

на отпадъците в депа за неопасни отпадъци (по отношение на техническите

изисквания за минимизиране на потенциалните рискове за околната среда,

произтичащи от депата).

Големи количества от следните видове отпадъци със съответните

органични фракции (органичен въглерод) обикновено се третират чрез изгаряне

с цел оползотворяване на енергията:

остатъчна фракция от потока битови отпадъци и подобни отпадъци от

търговски източници (събрани от общинската система за събиране на битови

отпадъци, в зависимост от състава);

предварително третирани едрогабаритни отпадъци (ЕГО) и

специфични отпадъци от търговска дейност, производствени и строителни

процеси;

остатъци (от механичното стъпало) и утайки от пречиствателни

станции за отпадъчни води (ПСОВ) (обезводнени механично или изсушени);

дървесни отпадъци и други отпадъци от дървопреработващата

промишленост (особено когато са третирани с химични препарати);

отпадъци от процесите на рециклиране;

шредерни остатъци от скрап индустрията;

отпадъчни масла, отпадъци, съдържащи масло и замърсени органични

разтворители.

Отпадъците от етапа на механично третиране в ПСОВ са типичен пример

за отпадъци, подлагани на термично третиране. С увеличаване на

материалното благосъстояние на населението и информираността относно

хигиенните изисквания, количеството на твърди отпадъци от тоалетни и

обществената канализация (например мокри кърпички, водоустойчиви хигиенни

продукти и т.н.) непрекъснато се увеличава - в резултат на което нараства и

количеството на механично отделените отпадъци от ПСОВ.

Около 5 до15 кг/годишно на жител отпадъци може да се очакват от

механичното третиране в ПСОВ (30% обезводнени). В пречиствателната

станция за отпадъчни води на Виена например, се генерират 10-15 т/ден

(настоящото натоварване на станцията: капацитет за население от 3 млн.

еквивалент жители).

Page 12: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

12

Фигура 1: Отпадъци от ПСОВ, подходящи за изгаряне

2.2 Техническо описание на процеса изгаряне

По време на изгарянето въглеродните съединения (органични вещества)

се окисляват при висока температура (> 850°С) и се превръщат във въглероден

диоксид и водна пара. В последствие те се отделят в атмосферата през комина

на съоръжението, като част от пречистените отпадъчни газове.

Изгарянето на отпадъците позволява обезвреждането на органичните

замърсители и вещества (например вещества разрушаващи ендокринната

система, съдържащи се в утайките от ПСОВ). Процесът се използва за

третиране на отпадъците от една страна, и за оползотворяване на енергия

(електрическа и топлинна енергия) от отпадъци от друга страна.

Изгарянето на отпадъците значително намалява размера и

необходимата площ на депата за неопасни отпадъци. Отпадъците от самия

процес на изгаряне се рециклират или се депонират на съответните депа.

Процесът на изгаряне се състои от четири последователни, а понякога

едновременни етапи, които се провеждат в непосредствена близост един до

друг:

изсушаване: като първа стъпка се изпарява влагата/водата (H2O), за

да се превърне влажното гориво в "сухо вещество".

дегазификация: от добавянето на допълнителна топлина (от

извършваното изгаряне) се отделят летливите органични вещества. Твърдият

остатък след това представлява "пиролизен кокс" или "кокс". Допълнително

гориво е необходимо само за пускане и спиране на съоръжението. Процесът се

самоподдържа и по време на експлоатация не е необходимо допълнително

гориво.

газификация: твърдият въглерод се превръща в горим въглероден

оксид (СО), при използване на газифициращ агент (например H2O, CO2, O2,

Page 13: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

13

които се включват автоматично - по време на процеса; нищо не се добавя).

Твърдият остатък, останал след газификацията, след като е приключил

процеса се нарича "пепел" (или шлака, летлива пепел).

окисляване: изгаряне на горимите газове (CO) и водород (H2) и

превръщането им във въглероден диоксид (CO2) и вода (H2O). Процесът е

съпроводен с отделяне на голямо количество топлина. Окисляването изисква

кислород от атмосферата. За пълното изгаряне се изисква излишък на въздух,

който се доставя от остатъчния кислород в отделения газ от инсталацията за

изгаряне (излишък на въздух означава допълнителен кислород за процеса,

необходим за пълно изгаряне).

Пълнотата на изгаряне по същество зависи от температурата,

оставащото време за реакция и добрата турбуленция в газовата фаза, при

наличието на достатъчно кислород. Тези критерии - температура, технологично

време и турбуленция - често по-нататък са означени като "3Т" на пълното

изгаряне.

Изгарянето на отпадъци, в съответствие с най-добрите налични техники

и технологии (НДНТ) обикновено изисква минимална температура от 850°C при

време на престой две секунди и добра турбуленция със система, специфична

за минимално съдържание на кислород (например най-малко 3% излишък на

кислород в отделения газ, след системата за изгаряне в кипящ слой).

2.3 Оползотворяване на енергия при термичното третиране на отпадъците

Новите съоръжения за термично третиране на отпадъците трябва да

бъдат изградени или на места, свързани с промишлени производствени

съоръжения, които изискват целогодишна доставка на топлинна енергия, или

на места, които са свързани с достатъчно мощна регионална система за

централно отопление (или районна охлаждаща мрежа, в случай че е

необходимо).

При изгаряне на отпадъците с комбинирано производство на топлинна и

електрическа енергия може да се постигне оптимална енергийна ефективност

общо около 80%, в зависимост от проекта на съоръжението. За сравнение, при

инсталации, които само генерират електричество (без използване на енергията

за отопление) се постига ефективност само от около 20%.

Електроенергията, консумирана от съоръженията за термично третиране

на отпадъците се равнява на около 3 до 6% от входящата топлинна мощност

(общо количество гориво, което постъпва в съоръжението). С други думи - 6%

от входящата топлинна енергия, което означава, че при експлоатация на

съоръжението 33% електрическа енергия се изразходва за собствен нужди.

2.4. Отпадъци/остатъци и емисии от процеса на изгаряне

Page 14: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

14

2.4.1. Твърди отпадъци

Съставът на твърдите отпадъци от процеса на изгаряне зависи от вида

на третираните отпадъците и технологията за изгаряне. Един пример за типичен материален поток (баланс вход - изход) на

съоръжения за енергия от отпадъци е представен в схемата по-долу.

Фигура 2 Масов баланс на типично съоръжение за оползотворяване на енергия от отпадъци

Значителна част (10-15%) от твърдите отпадъци от изгарянето могат да

бъдат оползотворени чрез рециклиране (например метали или гипс), а някои от

тях са с достатъчно добро качество, за да се използват допълнително като

строителни материали (например камъни и пясък от съоръжения за изгаряне с

кипящия слой, шлака, пепел и др.).

Чрез концентриране на неорганичните вещества в някои потоци

отпадъчни вещества (напр. частици или утайка с повишено съдържание на

тежки метали), същите могат да бъдат подготвени за механично третиране с

цел оползотворяване на металите или най-малко контролирано обезвреждане.

Page 15: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

15

По принцип е целесъобразно някои отпадъци да се съхраняват отделно

за бъдещо използване, в случай че съответните количества и

преобладаващите икономически условия осигуряват икономически изгодна

последваща употреба.

Очевидно е, че предвиждането на подходящи технологии за третиране

ще улесни рециклирането на всички отпадъци от процеса или депонирането им

в депата за неопасни отпадъци.

2.4.2 Примери за средни количества на твърди отпадъци/остатъци от

процеса на изгаряне на отпадъците в EU-27

Остатъчната фракция от потока битови отпадъци в индустриализираните

и икономически напреднали държави, с по-високо потребителски базирано

пазарно общество (като ЕС-27), съдържа влага (съдържание на вода,

приблизително 20% - 25%), горими компоненти (приблизително 45% - 50%) и

пепел (приблизително 25% - 30%). Твърдите отпадъци от процеса на изгаряне

на битовите отпадъци съставляват само 25% - 30% от обема на нетретираната

остатъчна фракция от потока битови отпадъци. Благодарение на относително

високата им плътност, необходимият обем за депониране е само 10% от

първоначалния обем.

Page 16: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

16

Фигура 3 Твърди отпадъци от съоръжение за изгаряне на битови отпадъци

Фигура 4 Специфични материални потоци в системи за изгаряне с кипящ слой (източник: „Enages“)

Видът и количеството на твърдите отпадъци, образувани от процеса на

изгаряне в кипящ слой, зависят от вида на третираните отпадъци и от проектирания процес на съоръжението за изгаряне.

Пълното "изгаряне" на твърдите отпадъци в съоръжения за изгаряне в кипящ слой е показано на следната фигура.

Page 17: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

17

1ISWA Seminar and Technical Tour WASTE-TO-ENERGY,

Austria, September 24-28, 2012© UV&P 2012

999_2012_ISWA_Seminar_ppt-presentation_2012-09-20-3

Complete „Burn-out“ of Solid Residues fromCombustion in a Fluidized Bed

Фигура 5 Отпадъци от процеса на изгаряне в кипящ слой

Материално оползотворяване на отпадъците от термичното третиране на отпадъци в съоръжения за изгаряне с кипящ слой във вид на "чисти" материали:

Фигура 6 Оползотворяване на отпадъците от термичното третиране в системи с кипящ слой

Page 18: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

18

2.4.2.1 Третиране на твърди отпадъци/остатъци, класифицирани като опасни отпадъци

Като пример, в съответствие със законодателната рамка (австрийската

наредба за депата), опасните отпадъци в Австрия трябва да се депонират подземно, считано от 16 юли 2001 г., освен ако не се прилага специално изключение за депониране в съответствие със Закона за управление на отпадъците. По-специално, това се отнася за остатъците от пречистването на димните газове с помощта на процеси без отпадъчни води, които имат по-високо съдържание на водоразтворими соли и се обезвреждат в огромни подземни мини от добив на сол, които са естествено водонепроницаеми (напр. налични в гр. Баден-Вютернберг, Германия).

Фигура 7 Пример за запълване на подземните мини с неорганични опасни отпадъчни материали, опаковани в големи торби.

Пространството до тавана е запълнено със "скални отпадъци" от добива, с помощта на специална машина.

Използването им за "запълване" е както технически, така и юридически разграничено от постоянното подземно обезвреждане. За да се намали рискът от взрив и пропадане на повърхността, компетентните органи изискват всички бивши минни обекти да бъдат задължително запълнени.

В тази връзка могат да бъдат използвани следните технологии на

запълване: Хидравлично засипване: прахообразните, течните и пастообразните

компоненти се преработват с хоросан пастообразна смес за засипване. Тази пастообразна смес се изпомпва чрез тръбопроводи в подземните мини. След изсъхване на хоросана се получава плътно статично запълване.

Page 19: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

19

Засипване чрез използване на насипни материали: отпадъците, чиито характеристики позволяват да се използват директно за насипване без предварително третиране се транспортират до местата за засипване посредством контейнерна система. Материалът в насипно състояние се запълва директно в мините като се използват челни товарачи.

Механично засипване с помощта на големи торби: определени видове

отпадъци се пълнят в големи торби след добавяне на свързващо вещество или течности, в зависимост от изискванията за механична здравина. След това готовите насипни материали се използват за засипване съгласно официалните изисквания за запълване.

2.4.3 Газови емисии от изгарянето на отпадъци и концепции за многостепенното пречистване на отпадъчните газове

2.4.3.1 Общи данни

Замърсителите на въздуха от процеса на изгаряне се отделят чрез

отработените газове през комина на съоръжението. При оптимален процес на изгаряне, за пълното унищожаване на частиците и газовете, от решаващо значение за качеството на въздуха са използваните методи за пречистване на димните газове и височината на комина. Също така фоновото замърсяване (ако съществува такова) се оценява по време на процеса на издаване на разрешение на съоръжението (напр. фоново замърсяване от близкия стоманодобивен завод и т.н.).

В съответствие с приложимите многостепенни системи за третиране на димните газове, емисиите и параметрите трябва да са подържат на минимални нива, по-ниски от законовите изисквания.

Изискванията за намаляване на замърсяването на въздуха трябва да зависят от общите екологични изисквания на всяка държавата-членка.

Трябва да съществува разумна връзка между изискванията към съоръженията за изгаряне на битови отпадъци и изискванията за другите производствени процеси.

Височината на комина е решаваща за разреждане на димните газове в околната среда. Височината на комина се определя на базата на компютърно моделиране, което е съществена част от планирането и прилаганите процесите.

В таблицата по-долу са показани граничните стойности на допустимите

емисии в атмосферата от съоръженията за изгаряне в Австрия и са сравнени с изискванията на ЕС и Швейцария:

Граничните стойности на допустимите емисии в атмосферата за съоръженията за изгаряне, съгласно Приложение 1

Параметри

Гранични стойности на допустимите емисии

(mg/m3, при нормални условия и 11%

Page 20: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

20

кислород)

Половин часови средни стойности

Дневни средни стойности

Общ прах 10 10

Общ органичен въглерод 10 10

Хлороводород 10 10

Флуороводород 0.7 0.5

Серен диоксид 50 50

Азотни оксиди, с номинален капацитет:

до 2 t отпадъци/час 300 200

2 до 6 t отпадъци/час 200 150

повече от 6 t отпадъци/час

- за нови съоръжения за изгаряне 100 70

- за съществуващи съоръжения за изгаряне

100

Въглероден монооксид 100 50

Живак 0.05 0.05

средна стойност 0,5 до 8 часа

Кадмий и талий 0.05

Сумата от елементите, антимон, арсен, олово, хром, кобалт, мед, манган, никел, ванадий, цинк

0.5

Амоняк 5

средна стойност 6 до 8 часа (в ng TE/m³)

Диоксини и фурани 0.1

Сравнение на избрани гранични стойности на емисиите за изгаряне на отпадъци:средноденонощни стойности в mg/m3N, 11% съдържание на O2, сух газ

Директива 2000/76

за изгаряне на отпадъците

Законодателство на

Швейцария

Законодателство на Австрия

CO 100 50 50

Частици 10 10 10

NOx 200 80 70*

SO2 50 50 50

Page 21: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

21

Таблица 1 Допустими емисии в атмосферата на инсталациите за изгаряне на отпадъци в Австрия са показани и сравнени с изисквания на ЕС и

Швейцария

Ефективно пречистване на емисиите в атмосферата е необходимо

поради неизбежното образуване на прах и газообразни замърсители от процеса на изгаряне на отпадъците, дори в случай, че изгарянето е пълно (т.е. когато остатъчните концентрации на органични съединения на въглерод и въглероден оксид в димните газове са в рамките на абсолютния минимум).

Газообразните замърсители могат да бъдат разделени на органични (т.е. неизгорял органичен въглерод) и неорганични вещества (например въглероден оксид, серен оксид, солна киселина, азотен оксид и живак в газообразно състояние).

В съответствие със законодателните изисквания, съставът на пречистените изходни газове следва да се наблюдава постоянно и да се записва чрез непрекъснато измерване на основните параметри. Тези параметри са: фини прахови частици, общ органичен въглерод (ТОС), въглероден оксид (СО), серен диоксид (SO2), хлороводород (HCl), флуороводород (HF), азотни оксиди (NOx или NO + NO2) и живак (Hg). Освен това, други тежки метали и "емисии" на диоксини, както и амоняк се наблюдават на редовни интервали в изходните газове. Следващият пример от съоръжението за изгаряне „Lenzing RVL“ предоставя сравнение на данните между стандартите за емисии, изисквани от Директива 2000/76/ЕС в 2010/75/ЕС първата колона и изискванията на австрийското законодателство (Наредбата за изгаряне отпадъците, Abfallverbrennungsverordnung AVV) във втората колона, както и от планирания проект от фирма „UV&P“ през 1994 г. и от непрекъснатото измерване на стойностите през 2002 г., в колоната най-вдясно.

Фигура 8 Контрол на пречистените димни газове от процеса на изгаряне на отпадъците

Hg 0.05 0.10 0.05

*) за нови съоръжения > 6 т/ч отпадъци

Page 22: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

22

2.4.3.2 Мониторинг на газовите емисии

Следните газови емисии и параметри трябва да бъдат постоянно оценявани и контролирани:

1. Температура

2. Обем и температура за изходящите газове

3. Влажност

4. Налягане

5. Кислород (O2)

6. Въглероден оксид (CO)

7. Органичен въглерод (С)

8. Серен диоксид (SO2)

9. Флуороводород (HF)

10. Азотен оксид (NO), азотен диоксид (NO2)

11. Фини прахови частици

12. Живак (Hg) и негови съединения Непрекъснато измерваните емисиите трябва да се представят като

половинчасови средни стойности, докато периодично измерените емисии трябва да представят времето и продължителността на анализ.

Page 23: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

23

Многостепенни системи за пречистване на отпадъчните газове По принцип могат да бъдат взети предвид две различни концепции за

проектиране на такъв тип съоръжения: концепция за "мокър процес" и "сух процес".

“Мокър процес”

Типичен пример за многостепенна система за пречистване на изходящите газове в съоръжение за изгаряне „Abfall Verwertung Niederösterreich (AVN)“, Dürnrohr (Долна Австрия), в експлоатация от края на 2003 година.

Концепцията за третиране на димните газове е показана на следната фигура:

Фигура 9. Концепция за съоръжение за изгаряне с кипящ слой „Businesspark Heiligenkreuz/Szentgotthard“, с многостепенно третиране на димните газове

Огромните размери на горивната камера и свързаното с нея последващо

изгаряне осигуряват добро завихряне на газовете при контролирана температура по време на престоя в камерата, което позволява да бъдат намалени до минимум емисиите на въглероден оксид (CO) и общ органичен въглерод (TOC) и двете зависещи от процеса на изгаряне.

Два последователни етапа на сепариране са предоставени в допълнение към оптимизираната пещ за третиране на замърсители като живак и "диоксини" (диоксини и фурани: полихлородибензо диоксини и дибензофурани). Живакът се адсорбира както от изходящия поток от реактора, така и в първия етап на пречистване. Диоксините и фураните могат да се адсорбират от изходящия

Page 24: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

24

поток на реактора и се окисляват в селективна каталитична инсталация за пречистване на емисиите. В рамките на изходящия от реактора поток се инжектира фина пепел в непрекъснатия поток от димен газ, ако е необходимо с добавяне на калциев хидроксид и активен коксов прах, с цел постигане на желаната адсорбция. Хлороводородът и флуороводородът се отделят в първия скрубер за димния газ при много ниска стойност на рН. Серния диоксид (SO2) се отделя чрез добавяне на вар през втория скрубер като използваем гипс. Всеки азотен оксид (NOx), който се образува по време на процеса изгаряне се редуцира до N2, газ който е един от основните компоненти на атмосферата - 79% (обемни).

“Сух процес”

Един пример за планиране на съоръжение за изгаряне без отпадъчни води, необходимо поради спецификациите на местоположението е планираното съоръжение за изгаряне в кипящ слой „RVH Reststoffverwertung Heiligenkreuz“, Lafnitztal във Федерална провинция Бургенланд, Австрия. Съоръжението използва концепция за многостепенно пречистване на изходящите газове, която се състои от циклонен прахоуловител, абсорбер за увлечения поток, ръкавен филтър и катализатор.

Фигура 10 Концепция на съоръжението за изгаряне на отпадъци в кипящ слой „Heiligenkreuz“, с многостепенно третиране на димните газове

2.4.3.3 Системи за многостепенно третиране на отпадъчните газове –

включително "сухи и мокри" процеси, селективни и

некаталитични реактори

За пречистване на димните газове съществуват редица различни процеси и съоръжения. В зависимост от параметрите (спектър и състав на

Page 25: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

25

димните газове, възможност за заустване на водата, съдържаща минерални соли и т.н.), проектът на съоръжението може да бъде пригоден към специфичните нужди на всеки сценарий по отношение на химичната ефективност, потреблението на енергия и химикали, както и обема и състава на получените отпадъци за рециклиране или обезвреждане.

Многостепенното пречистване на димните газове е полезно за безопасното придържане към ниски пределни стойности на емисиите, дори ако стойностите на димните газове са временно повишени или се появят технически неизправности.

Механичните замърсители (прахови частици) обикновено се отстраняват с помощта на ръкавен филтър или електростатичен филтър.

В случай, че изгарянето е възможно най-пълно, органичните замърсители са намалени до минимум, като те могат да бъдат допълнително намалени при пречистването на изходящите газове. За тази цел се прилагат адсорбционните процеси (например третиране на входящия поток, филтруване с неподвижен слой) и каталитични окислителни процеси.

Образуването на неорганични замърсители във въздуха до голяма степен зависи от химичния състав на отпадъците, предназначени за изгаряне и другите използвани горива. Възможно е в атмосферните емисии да се съдържат неорганични замърсители, като например серни оксиди (от горива със сяра) или халогениди (хлороводород или солна киселина от изгарянето на пластмаси (PVC), флуороводород или флуороводородна киселина от изгарянето на тефлон, а вероятно и бромоводород и йодоводород), които трябва да бъдат задължително третирани. Тези силно киселинни газове могат да бъдат ефективно разделени в газови скрубери. Рециклируемите вещества обикновено се оползотворяват в два отделни етапа, използващи различни технологии на процеса.

В специални случаи на пречистване на димните газове може да се използва изсушител с цел отстраняване на течността в скрубера. Алтернативно, могат да бъдат използвани сорбционни процеси.

При изгаряне на азотен оксид или по време на термичното окисление на атмосферния азот се образуват азотни оксиди (NOx, т.е. NO и NO2 съединения). Тези съединения могат да бъдат намалени до по-малко от 10% като се използва селективна каталитична редукция (SCR) с редуциращ агент (напр. амоняк). Селективна некаталитична редукция на азотни оксиди (SNCR) е алтернатива в случай, че изискванията за намаляване на замърсителите са по-малко строги. Некаталитичната редукция намалява съдържанието на азотни оксиди до приблизително 50%, но този процес протича с по-голямо количество на редуциращ агент и може да доведе до образуването на райски газ (N2O).

Отделянето на парообразния живак (единственият метал, който може да съществува в газообразно състояние в емисиите при ниски температури, дължащи се на неговите химични свойства) се постига чрез адсорбция. В този случай, може да се приложи споменатата по-горе адсорбция на органични съединения с по-високо молекулно тегло (например във входящия поток) и да се отдели парообразния живак.

Помощните химикали трябва да се избират в съответствие с екологичните критерии, особено като се вземе предвид енергийната ефективност и страничните продукти в рамките на производствения процес, както и въздействието върху околната среда от депонираните отпадъци. В резултат на това операторите на по-новите австрийски съоръжения за изгаряне на отпадъци са склонни да използват варовик или „варовиково мляко“, вместо

Page 26: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

26

разтвор от натриев хидроксид или натриев бикарбонат, тъй като последните оказват много по-голямо въздействие върху околната среда при тяхното производство.

2.4.4 Шум

Нивото на шум при процеса изгаряне произхожда както от

транспортирането на отпадъците, така и от шумовите емисии от монтираното оборудване.

Масовото транспортиране на отпадъци и производствени остатъци се извършва чрез пътната инфраструктура в близост до съоръжението. Това едва ли може да бъде избегнато и е една от главните причини съоръженията за изгаряне да се изграждат в индустриалните зони. Достъпът до ж.п. мрежата и доставянето на отпадъците с влакове трябва да бъде съществена част и предпоставка при взимането на правни разрешения.

По принцип зоната за приемане на отпадъци и другите зони на съоръжението са закрити помещения и шумовите емисии са сведени до минимум.

С изключение на трафика към и от съоръжението, може да се приеме, че всички източници на шум се генерират 24 часа в денонощието и седем дни в седмицата през цялата година. Ако изгарянето е комбинирано със съоръжение за рециклиране на шлака, например за строителни цели, или за предварително третиране на отпадъци преди материално оползотворяване и подготовка на гориво за системата с кипящ слой, необходимото третиране (механично сортиране главно) може да бъде ограничено в рамките на дневната работна смяна.

2.4.5 Емисии на миризми

Процесът на изгаряне унищожава всички вещества в отпадъците

образуващи миризми, като получената шлаката и пепел след охлаждане са стерилни и без мирис.

Емисиите на миризми при изгаряне на отпадъци по този начин се разпространяват във въздуха основно от транспортирането и временното съхранение на отпадъците преди изгаряне.

Основните източници са разтоварната дейност и зоната за временно съхранение на отпадъците. Зоната за временно съхранение (бункера) служи като буфер при постоянно захранване на пещите, и по този начин винаги съдържа различно количество отпадъци. Затова тези зони са закрити, с инсталирано по-ниско налягане, така че да не се освобождават емисии. Няколко вентилационни системи транспортират въздуха към горивната система за първичен въздух за изгаряне.

Правилното управление на съхранението на отпадъците (кратки периоди на съхранение), автоматични врати и добрата експлоатация на съоръжението намаляват значително емисиите на миризми.

Page 27: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

27

2.4.6 Заустване на отпадъчните води

Отпадъчните води, генерирани от мокрите процеси на многостепенното

пречистване на димните газове са с висока концентрация на соли (най-вече под формата на хлориди) и разтворими тежки метали. Кадмият може да се приема за най-важният параметър по отношение на пределните стойности на емисиите. Действителните концентрации зависят от състава на изгаряните отпадъци. Съоръженията за производство на енергия от отпадъци се проектират с пречиствателна станция за отпадъчни води в случай, че се прилага "мокър" процес на третиране на димните газове.

2.5 Изисквания за експлоатация и поддръжка на съоръженията

2.5.1 Общи изисквания

Съоръжението за производство на енергия от отпадъци е сложен промишлен обект, следователно ефективната и компетентна експлоатация и поддръжка са от ключово значение за успешно прилагане на технологията за изгаряне на отпадъците и осигуряване на оптимална полза от направените инвестиции.

Такива операции и дейности по поддръжка изискват: • добре структурирана и добре управлявана организация на

съоръжението; • обучени и квалифицирани служители, ръководители и оперативен

персонал на всички нива, особено технически персонал; • икономическо управление с достатъчно средства за поръчки на местни

и вносни резервни части и консумативи; • ефективно стопанисване и чиста и безопасна работна среда; • ефективно водене на документация, включително спецификации и

чертежи на съоръжението, машини и другите компоненти; данни за емисиите; количества и видове на отпадъците; експлоатационни данни (например, температура, налягане, ефективност и потребление).

2.5.2 Организация на персонала и дейностите в съоръжението,

собственост и управление

Организационните възможности са многобройни. Добре управляваното

съоръжение за производство на енергия от отпадъци изисква около 25-50 служители.

Съоръжението за изгаряне, обикновено се притежава и управлява от една от следните групи:

• общината/местната власт или група от общини/местни власти;

• регионално сдружение за управление на отпадъците;

• частни или публични енергийни компании (например, електроцентрали или топлофикационни дружества);

• частни инвеститори или частни сдружения;

Page 28: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

28

• доставчици.

Обикновено съоръжението включва следните отдели: • Експлоатация на съоръжението. • Експлоатация и поддръжка. • Връзки с обществеността. • Планиране и прогнозиране. • Финанси. • Човешки ресурси. Действителната организация, броят на отделите, набирането на

персонал, както и разпределението на отговорностите между отделите могат да се различават значително.

Освен това, ръководството на съоръжението може да избере да възложи

някои от следните задачи на частни дружества: • отстраняване и транспортиране на пепел, шлака и други отпадъци; • почистване; • управление на финансите (заплатите и плащания).

2.5.3 Жизненоважни консумативи и външни услуги за осигуряване на

непрекъсната работа на съоръжението

Следните материали и външни услуги са от решаващо значение за

осигуряване на непрекъсната експлоатацията на съоръжението за изгаряне: • непрекъснато и стабилно подаване на електрическа енергия и доставка

на вода; • отстраняване на отпадъците (шлаки, пепел и отпадъци от

многостепенно почистване на димните газове) – оползотворяване на остатъците, включително за насипи или за ежедневно запръстяване на депа;

• доставка на експлоатационни консумативи като вар, петрол и смазочни материали.

2.5.4 Обучение на работниците, кодекси за добри професионална

практики, както и за безопасност и здраве

Трябва да бъде гарантирано непрекъснато обучение на персонала. Това

трябва да включва предотвратяване на произшествия и експлоатация на съоръжението.

Трябва да бъдат подготвени кодекси за добри практики или документирани процедури за всички основни дейности в съоръжението. Допълнително, трябва да има планове за действие при извънредни ситуации в случай на злополука или повреда на оборудването. Документацията трябва да съдържа инструкции за работниците как да работят с оборудването и какво да правят в случай на злополука. Такива документи могат да бъдат използвани и като справочни документи за служителите през цялата година. Доставчиците на

Page 29: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

29

оборудване следва да представят работните процедури като част от договора. В идеалния случай, те трябва да бъдат използвани за изработване на интегрирана работна процедура за цялото съоръжение. Интегрираните процедури следва да бъдат на разположение в стаята на оператора и при смяна на надзорните органи и други ключови служители. Подходящи инструкции следва да се поставят на всяка машина или оборудване.

2.6 Изисквания за безопасност и здраве

Твърдите отпадъци излагат служителите на прах, микроорганизми, включително бактерии, гъбички и ендотоксини, газове и миризми от биологичното разграждане на отпадъците. Съоръженията за изгаряне на битови отпадъци допълнително включват риска от излагане на продуктите от изгарянето (например, газове и частици на различни етапи от процеса) и използваните химикали. Опасните продукти от процеса на изгаряне могат да се вдишат или погълнат.

Съоръженията за изгаряне трябва да се проектират, експлоатират и поддържат по начин свеждащ до минимум излагането на персонала на вредно въздействие. Това налага да се използва комбинация от постоянно оборудване и лични предпазни средства.

2.6.1 Замърсяване на атмосферата

Работниците в залата за приемане на отпадъци са изложени на изгорели

газове от камионите, доставящи отпадъци. По време на всяко ръчно разтоварване, двигателите на камионите трябва да се изключват, за да се намали до минимум въздействието от вредните газове. Качеството на въздуха в приемната зала е негативно повлияно от миризми, прах и микроорганизми, отделяни по време на разтоварване. Разграждането на отпадъците в зоната за временно съхранение/бункера, допълнително понижава качеството на въздуха. Продължително съхранение на големи обеми отпадъци може да доведе до анаеробни условия, в резултат на което да се намали количеството на кислорода и да се образува метан.

Течове в пещта, димните газове и каналните системи отделят частици и димни газове в сградите. В зоната за третиране на шлаката се използват летлива пепел и вар за третиране на димните газове, като по този начин се увеличава количеството на суспендирани вещества във въздуха. Като цяло, излагането на тези опасности трябва да бъде сведено до минимум чрез правилно проектиране на сградите, съоръженията и оборудването. При оформлението на сградата трябва да се избягва директна връзка между високо-рисковите зони и помещенията, в които постоянно присъства персонал. Повърхностите трябва да са лесни за почистване и за предотвратяване на отлагането и натрупването на прах, по-специално в местата, които са трудно достъпни. Трябва да бъдат инсталирани достатъчно количество кранове с маркучи за измиване.

2.6.2 Топлина

Температурата в помещението и топлинното излъчване трябва да бъдат намалени чрез вентилация и изолиране или покриване на горещи повърхности. Ефективната вентилация се състои от отвори за отработване на топъл въздух

Page 30: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

30

от тавана над пещите и подаване на пресен въздух или принудителна вентилация през вентилационните отвори. На цялата територия на съоръжението трябва да има налични източници на питейна вода.

2.6.3 Вибрации

Вибрациите и акустичното налягане, излъчвани от голям брой машини и дейности може да достигне обезпокоително ниво за здравето и безопасността на персонала. Следва да се прилагат виброгасители, когато е необходимо. Шумното оборудване, като например турбини и компресори трябва да бъде защитено или поставено в специални помещения с шумоизолираща облицовка на стените. Големи вентилатори трябва да се монтират на места, където нивото на шума не е от значение или е инсталирано намаляващо шума оборудване.

Нивата трябва да са сравними с общи индустриални стандарти за електроцентралите.

3. Възможности за изгаряне на остатъчната фракция от потока битови отпадъци – основни изисквания

3.1 Преглед на основните различия между процесите на изгаряне и съвместно изгаряне на остатъчната фракция от потока битови отпадъци

Съществуват само няколко доказани технологии за термично третиране на остатъчна фракция от потока битови отпадъци. Следните технологии за изгаряне на отпадъци се различават по начина, по който въздуха и горивото се подават в инсинератора, както и по техническия стандарт за третиране на отделените газове:

Решетъчно изгаряне (въздушните потоци постъпват отдолу през твърди горивни частици, поставени в горната част на решетката),

Изгаряне в кипящ слой (интензивна газова турбуленция поддържа горивните частици в горещия пясък и газа за изгаряне в "кипящ слой", динамично състояние на движение),

Системи за изгаряне на прах (финото гориво се транспортира пневматично в газовия поток при едновременно изгаряне),

Въртяща се пещ с последващо изгаряне (различни видове твърди, пастообразни и течни отпадъци могат да бъдат третирани в бавно въртящи се пещи. Димните газове впоследствие се изгарят с допълнително гориво, в зона с последващо изгаряне).

Специално приложение за предварително третирани и избрани потоци отпадъци, получени от съоръженията за предварително третиране на остатъчната фракция от потока битови отпадъци (механично биологично третиране - МБТ):

Page 31: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

31

Съвместно изгаряне (горивото, получено от отпадъци служи като заместител на първичното гориво в различни термични процеси, например производство на циментов клинкер, вар, електроцентрали и др.). Няколко строги ограничения по отношение на количеството входящо гориво трябва да се имат предвид (главно поради проблеми в експлоатацията и техническия процес и екологичните критерии за опазване на околната среда).

Десетилетия успешен опит показват, че най-обикновеният начин за изгаряне на смесени битови отпадъци (остатъчна фракция от потока битови отпадъци) е в подаваща система. Алтернативно, остатъчната фракция от потока битови отпадъци може да се третира чрез изгаряне в кипящ слой, след механично сепариране и третиране. Разделно събраните пластмаси, отпадъци от рециклирана хартия, механично обезводнени утайки от ПСОВ, и механично третирани отпадъчни фракции (например раздробени фракции т.н.) с ниско или изключително висока калорична стойност могат да се използват ефективно в система за изгаряне с кипящ слой. За да се постигне това, горивото от отпадъци трябва да бъде доставено в лесно достъпна форма и частиците трябва да бъдат ограничени по размер (например 80 mm).

Таблицата по-долу показва разпределението на няколко потока отпадъци, подходящи за изгаряне и специфични технологии за изгаряне :

Таблица 2 Разпределение на специфични потоци от отпадъци към подходящи технологии за изгаряне

Вид на отпадъка

Технология на изгаряне

Решетка Пещ „кипящ слой” Въртяща се

пещ

Остатъчна фракция от потока битови отпадъци

подходящи Изискване за предварителна обработка

подходящи

Утайки от ПСОВ ограничени по отношение на количество

подходящи подходящи

Отпадъци от механичното третиране на отпадъчните води в ПСОВ

подходящи Изискване за предварително третиране

ограничена годност

Раздробени пластмаси ограничени по отношение на количество

подходящи ограничена годност

ограничена годност

неподходящи ограничена годност

Цели гуми ограничени по отношение на количество

подходящи ограничена годност

подходящи подходящи подходящ

Надробени отпадъци неподходящ подходящ подходящ

Дървесни отпадъци ограничена годност

неподходящ подходящ

Page 32: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

32

3.2 Прилагане на различни техники за изгаряне на остатъчната фракция от потока битови отпадъци и тяхната енергийна ефективност.

Технологиите за термично третиране на отпадъци се различават не само по въздуха и горивото, подавани в пещта, но и по енергийната концепция.

3.2.1 Тегловно изгаряне (само за производство на електричество)

Решетъчната система изгаря остатъчната фракция от потока битови отпадъци и превръща енергийното съдържание директно (със загубите на енергия) в електричество. Общата енергийна ефективност е ограничена в сравнение със съоръженията за комбинирано производство поради термодинамични факти. Такива съоръжения много често се намират далеч от потенциалните потребители на топлина, като например централно отопление, технологична пара за производствени цели и т.н.

3.2.2 Съоръжения за производство на енергия от отпадъци и съоръжения за производство на енергия от гориво от отпадъци (“RDF”) (съвместно изгаряне и получаване на енергия и топлина)

Съоръженията за производство на енергия от отпадъци се считат за "максимално енергийно ефективни" инсталации за изгаряне. Съдържащата се енергия се преобразува в топлина и електрическа енергия в съоръжения за комбинирано производство на енергия, чрез многофункционална парна турбина. Горивото може да бъде предварително третирано в системи с кипящ слой, в така наречените "RDF-инсталации" или третирано в решетъчни системи за изгаряне с максимално оползотворяване на енергия.

По отношение изпълнението на европейските цели 20-20-20 трябва да се отчете значимостта на изгарянето на отпадъци в съоръжения за производство на енергия от отпадъци.

С помощта на различни научно обосновано изчислителни методи може да се определи енергийната ефективност. Енергийната ефективност се изчислява като пропорция от използваната енергия и се изразява в проценти (например електричество, топлина и охлаждане за охлаждащи процеси), и топлинна производителност (калоричност на отпадъците и помощните горива).

Следните примерни изчисления (варианти от 1 до 6) за използване на 100% гориво, получено от отпадъци, илюстрират типичните разлики в ефективността, като се имат предвид обичайните фактори на загуба на отпадъчна топлина в Австрия (разредени димни газове и т.н.), пречистване на димните газове и остатъци в зависимост от проекта на съоръжението и избора на място. Действителните нива на експлоатация ще бъдат малко по-ниски поради стартиране и изключване на съоръжението и необходимите спомагателни горива.

Page 33: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

33

Таблица 3 Предположения за примерни изчисления за ефективност (източник: „Zechner F“, 2009 г.)

Варианти от 1 до 3 се основават на стандартните параметри на парата от 40 бара и 400 °С за изгаряне на отпадъците. Варианти от 4 до 6 имат по-високи параметри на парата от 65 бара и 460 °С, поради образуването на по-големи количества електричество. (Забележка: По-високите параметри на парата означават по-високи температури на отработените газове на стената на котелните тръби и следователно по-висок риск от корозия, която може да доведе до по-високи разходи и намалена производителност на съоръжението). Увеличаване на извличането на топлината се отчита и за двата варианта 1 до 3 и от 4 до 6, т.е. от 0% до 40% и максимално извличане на пара от около 70% (по отношение на добавените топлинни характеристики на горивото, получено от отпадъци).

Предположения за ефективно изчисляване на изгарянето на отпадъците

Единици

Вариант 1

Вариант 2

Вариант 3

Вариант 4

Вариант 5

Вариант 6

Оползотворяване на енергията

Електричество

Топлина и

електричество

Топлина и

електричество

Електричество

Топлина и

електричество

Топлина и

електричество

Параметри на парата

bar °C

40 400

40 400

40 400

65 460

65 460

65 460

Пара с ниско налягане

bar °C

- -

5.5 185

5.5 185

- -

5.5 185

5.5 185

Електроенергия % 21.6 13.8 8.7 23.5 15.8 10.8

Извличане на топлина

% 0 40 72 0 40 68

Обща електрическа и топлинна енергия

% 21.6 53.8 80.7 23.5 55.8 79.6

Page 34: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

34

Фигура 11 Сравнение на резултатите от примери за изчисляване на енергийната ефективност (източник: „Zechner, F“)

Най-висока енергийна ефективност се постига с максимално извличане на топлина и най-ниски параметри на парата (по-ниска консумация на електрическа енергия за охлаждане и кондензация). Оползотворяването на отпадъците в ТЕЦ може да постигне енергийна ефективност от около 80%, ако проекта на централата е оптимизиран и е избрана подходяща площадка.

В приложение II от Директива 2008/98/ЕО на Европейския парламент и на

Съвета от 19 ноември 2008 година относно отпадъците и за отмяна на определени директиви, е посочена опростена формула за изчисляване на енергийната ефективност.

Това включва съоръжения за изгаряне, предназначени за третиране на

твърди битови отпадъци, единствено когато тяхната енергийна ефективност е равна или по-висока от:

— 0,60 за съоръженията, които са в експлоатация и са получили разрешение съгласно приложимото общностно законодателство преди 1 януари 2009 г.,

— 0,65 за инсталации, получили разрешение след 31 декември 2008 г., като се използва следната формула: Енергийна ефективност = (Ep – (Ef + Ei)) / (0,97 х (Ew + Ef)), където: Ер е годишното производство на енергия под формата на топлина

или електричество. Изчислява се, като енергията под формата на

Page 35: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

35

електричество се умножава по 2,6, а енергията под формата на топлина, произведена за търговска употреба, се умножава по 1,1(GJ/годишно)

Ef е годишното количество енергия, вложена в системата от горива, участващи в производството на пара (GJ/годишно)

Ew е годишното количество енергия, съдържаща се в третираните отпадъци, изчислено въз основа на нетната топлинна стойност на изгаряне на отпадъците (GJ/годишно)

Ei е годишният внос на енергия, като се изключват Ew и Ef (GJ/годишно)

0,97 е коефициент на загубите на енергия, дължащи се на дънната пепел и излъчването.

Тази формула се прилага в съответствие с референтния документ за най-добрите налични техники за изгаряне на отпадъци.

Фигура 12 Енергиен поток за изчисляване на енергийната ефективност (източник: Zechner, F., 2009 г.)

В по-широка перспектива за управление на енергията, възможността за

намаляване на употребата на добавки до минимум (чието производство изисква висока енергия) също трябва да бъде взета под внимание.

Примери за употреба на добавки за ефективно управление на енергията са:

Page 36: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

36

• използване на варовик, вместо разтвор на натриев хидроксид или натриев бикарбонат

• използване на утайка от измит чакъл вместо цимент за имобилизиране на пепелите.

3.3 Основни компоненти на съоръженията за производство на енергия от отпадъци

Съоръжението за изгаряне на отпадъци не се състои само от горивната инсталация за производство на енергия, то трябва да включва също зони за приемане, междинно съхранение и предварително третиране на отпадъците и пречистване на димните газове, както и третиране на течни и твърди остатъци, показани на графиката по-долу:

Фигура 13 Преглед на комплексни съоръжения за термично третиране на отпадъци (UV & P)

Типичното съоръжение за производство на енергия от отпадъци включва

следните функционални зони и компоненти:

Page 37: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

37

Приемане, регистриране и контрол От съществено значение за фактурирането, мониторинга и контрола на целите е отпадъците да се декларират, претеглят и регистрират след постъпване в съоръжението. Много често тази зона е напълно автоматизирана, например с електронни чип-карти.

Намаляване на размера на частиците на отпадъците, сепариране и проверка на отпадъците (в случай на системи с кипящ слой е задължително предварителното третиране на отпадъците).

В зависимост от вида на отпадъците и техния произход може да бъде

необходимо да се намали размерът (например на обемните отпадъци) и да се сортират и проверят всички или част от получените отпадъци. Също така, решетъчните системи за изгаряне трябва да имат отделна линия за предварително третиране на отпадъците с бункер за раздробяване, например на обемистите отпадъци, в противен случай възникват експлоатационни проблеми.

Разтоварване и бункер за отпадъци Отпадъците се разтоварват в бункер. Капацитетът за съхранение трябва

да позволява едновременно дневните и седмични изменения в количествата на отпадъците и тяхното смесване (хомогенизиране) преди подаването им в пещта с помощта на кран.

Решетъчна система за изгаряне

Хомогенизираните отпадъци се подават от бункера в пещта или в бункер за дозиране в случай на системи с кипящ слой. Обикновено това се извършва от мостови кранове.

Камера за изгаряне и пещ Отпадъците първо се сушат и след това се накаляват, след което се

изгарят в серия от горивни зони на подвижна пещ в случай на подаващи системи. В случай на системи с кипящ слой, пълното изгаряне се извършва в реактор с кипящ слой, заедно със стационарна (барботажна) или външна циркулационна система.

Енергийна ефективност и система за оползотворяване на енергия Енергията се оползотворява като мощност, топлина или пара (или

комбинация от тях), в зависимост от местния пазар на енергия и конкретните гранични условия на обекта.

Система за отстраняване на шлака и дънна пепел Пепелта и шлаката от изгарянето се транспортират с транспортни ленти.

Съгласно законовите изисквания, може да се пресяват, сортират и използват за

Page 38: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

38

целите на пътното строителство, за оползотворяване на метали, или ако е необходимо се депонират на съответните депа за отпадъци.

Многостепенно третиране на димните газове (система за контрол на замърсяването на въздуха)

Основните системи за контрол на замърсяването на въздуха са - в

зависимост от желаното ниво на почистване (стандарта за емисии) - ръкавни филтри за физическо отстраняване на прах и някои тежки метали, но и допълнително химическо пречистване на димните газове при сухо/полусухо пречистване, последвано от ръкавни филтри или мокри скрубери за промиване на димните газове; и допълнително отстраняване на азотните оксиди (NOx) със селективна некаталитична/каталитична редукция.

Комин на съоръжението

Третираният димен газ се освобождава през комина на съоръжението. Височината на комина зависи от топографията и преобладаващите метеорологични условия, които трябва да бъдат подробно оценени, заедно с евентуалното натоварване и фоново замърсяване по време на процедурите за издаване на разрешение и оценка на въздействието върху околната среда (ОВОС).

3.4 Системи за изгаряне в съоръженията за производство на енергия от отпадъци

Главно две различни системи за изгаряне на отпадъчната фракция от потока битови отпадъци са доказали своята ефективност в промишлен мащаб:

Решетъчно изгаряне

Системи с кипящ слой

3.4.1 Решетъчно изгаряне

Голяма решетъчна система за изгаряне на “EVN“ в гр.Звентедорф, Долна Австрия (парата се доставя на близката електроцентрала, централното отопление се използва за производство на електроенергия в парна турбина) е един пример за ефективна решетъчна система за изгаряне. Вижте съответната фигура преди раздела "Многостепенно третиране на димните газове".

Page 39: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

39

Фигура 14 Масов поток в съоръжението за производство на енергия от отпадъци „Spittelau“

Като друг пример за решетъчна система за изгаряне с максимално оползотворяване на енергия, на схемата по-долу е показана инсталацията „Spittelau“ в гр. Виена. Достъпът до виенската топлофикационна мрежа осигурява максимална енергийна ефективност. Допълнително са посочени основните единици на процеса и масовите потоци, базирани на 1 тон третирани отпадъци и годишна производителност около 250 000 тона.

3.4.2 Системи за изгаряне в кипящ слой

Могат да бъдат разграничени основно три различни технологии за изгаряне, базирани на системи с кипящ слой:

• системи с барботажен кипящ слой; • системи с външен циркулиращ кипящ слой; • системи с въртящ кипящ слой. Те се различават по отношение на капацитета на топлоелектрическата

централа (пропускателност на отпадъците в зависимост от средната им калоричност) и спецификациите на горивата.

Като пример за система с кипящ (барботажен) слой, по-долу е

представено съоръжението за изгаряне на отпадъци „RHKW LINZ“ в гр. Линц.

Page 40: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

40

То представлява съоръжение за производство на електрическа и топлинна енергия от изгаряне на остатъчна фракция от потока битови отпадъци като инсталацията за комбинирано производство на енергия се базира на гориво от отпадъци (RDF).

Фигура 15 Пример за съоръжение за изгаряне с кипящ слой

Техническата схема по-долу показва основните производствени единици,

например дозиране на предварително третирана остатъчна фракция от потока битови отпадъци, система за дозиране на утайки, изгаряне и производство на пара, многостепенно третиране на димните газове, пречистване на отпадъчни води и управление на отпадъците от процеса.

Page 41: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

41

Фигура 16 Техническа схема на система с барботажен кипящ слой („RHKW Linz“)

По-долу е представена блок-схема на система за изгаряне с кипящ слой, показваща основните етапи на процеса, материални и енергийни, входящи и изходящи потоци на процеса:

Фигура 17 Блок-схема на основните материални и енергийни потоци при производство на енергия от отпадъци в система с барботажен кипящ

слой.

3.4.3 Изгаряне във въртяща се пещ

По икономически причини ротационните горивни пещи не се използват за изгаряне на остатъчната фракция от потока битови отпадъци в промишлен мащаб. Системите с ротационни пещи са широко и успешно прилагани за

Page 42: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

42

термично третиране на различни опасни и други отпадъци. Техническата схема по-долу показва основните етапи на процеса, като например:

Фигура 18 Схема на термично третиране на отпадъци в ротационна пещ с камера за доизгаряне

3.4.4 Изводи относно прилагането на различните системи за

производство на енергия от отпадъци

Независимо каква система за изгаряне на отпадъците се използва

(решетъчна или кипящ слой), съставът на входящото гориво от смесени битови отпадъци не е ограничено химически в сравнение с различните варианти за съвместно изгаряне в промишлените производствени процеси. Тези процеси са със строго индивидуални ограничения по отношение на производствения процес (например образуване на утайки от кондензацията на хлориди), точна химическа спецификация на продукта и пречистването на димните газове (напр. отстраняване на живак).

3.5 Съвместно изгаряне на гориво получено от отпадъци RDF/SRF

(твърдо гориво) като заместител на горивото в термичните

системи

3.5.1. Въведение

Качеството на отпадъците, използвани като гориво, получено от отпадъци, трябва да е подходящо за целите на специфичния процес на индустриално съвместно изгаряне:

Page 43: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

43

Изискванията за контролирано изгаряне трябва да бъдат изпълнени (технология за контрол, за равномерно смесване на горими газове и кислород, минимална температура и минимално време на престой, минимално съдържание на кислород и т.н.), както и изискваните стандарти за емисии в атмосферата от изгаряне на отпадъци, включително непрекъснат мониторинг.

Някои отпадъци могат да бъдат превърнати в горива с гарантирано качество чрез правилен избор на подходящи отпадъци, както и сортиране и третиране на смесени битови отпадъци, със спазване на техническите ограничения (например да не са инфекциозни, да не съдържат живак и др.).

Поради случайно променящия се състав с неизвестно и вариращо съдържание на различни опасни вещества (напр. съдържание на S, Cl, F, Cr, Cd, Sb, Hg, POP) в състава на отпадъците, съоръженията за изгаряне на отпадъци трябва да покрият по-строги технически и експлоатационни изисквания, в сравнение с топлоелектрически централи и промишлени процеси, ограничени при проектиране за специфични горива.

Съвместното изгаряне на определени отпадъчни горива със строги ограничения в състава и осигуряване на качество, в определени промишлени производствени процеси може да бъде икономически и еколого целесъобразен начин за специални инсинератори за смесени битови отпадъци с различен обхват в състава.

Таблица 4 Пример за съвместно изгаряне или използване на отпадъчни горива в индустрията (източник: „Бяла книга за енергия от отпадъци“, Австрия)

Дървопреработващата и хартиената промишленост използват големи

пещни системи за комбинирано производство на електрическа и топлинна енергия, в която вътрешните продукти и специфичните отпадъчни продукти от производствения процес се използват като гориво. Стърготини, утайки от механично пречистване на отпадъчните води в хартиената промишленост, както и надробен стиропор, може да се използват като порообразуващо средство при производство на тухли, ако е уместно се прилага изгаряне на изходните газове, с цел да се ограничат емисиите в атмосферата.

Примери за съвместно изгаряне или използване на горива от отпадъци в индустрията

Отпадъци Производствени процеси

Бележки

Преработени пластмасови полимери

циментовата пещ Основно изгаряне

Отработено масло, халогенни разтворители

циментовата пещ Основно изгаряне

Нарязани гуми циментовата пещ Вторично изгаряне

Лека фракция от събиране на отпадъците от опаковки

доменна пещ

Дървени стърготини, талаш, замърсени с органични химикали

циментовата пещ Основно изгаряне

Page 44: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

44

Изискванията за използване на горива от отпадъци в съоръжения за съвместно изгаряне на отпадъци в Австрия са описани в Наредбата за изгаряне на отпадъци (АВВ).

Обикновено, честотата на вземане на проби от отпадъци и химичните анализи се определят от потенциалните свойства на отпадъците (въз основа на образуването и произхода на отпадъците) от една страна, и техническото оборудване и управление на процеса, от друга със специално внимание към изискванията за транспортиране, предварителнoтo третиране и междинно съхранение на отпадъците.

Page 45: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

45

Фигура 19 Развитие на използването на горива от отпадъци в австрийската циментова индустрия 1988-2010 г. (източник: Асоциация на австрийската циментовата индустрия)

3.5.2 Ограничения и потенциални експлоатационни и екологични

рискове, които трябва да бъдат взети под внимание

Подбраните и предварително третирани материални потоци от

остатъчната фракция от потока битови отпадъци могат да се използват за заместване на първичните горива в "инсталациите за съвместно изгаряне".

За практическата дейност са необходими стандарти за качество. Основните критерии за качество включват строги ограничения за:

калоричност;

влажност;

химичен състав, напр.съдържание на тежки метали като живак (Hg) и антимон (Sb), състав и характеристики на пепелите;

биологична, химична и физична стабилност (вкл. риск от самозапалване) по време на съхранение;

възпламенителни свойства;

Експлоатацията на съвременните, по-ефективни електроцентрали на въглища с високи параметри на парата може да бъде нарушена при промяна на свойствата на пепелите (например по-ниска точка на топене), дължащи се на съвместно изгаряне на отпадъци. Освен това по-високите параметри на парата могат да доведат до увеличаване на корозията, като например от хлора, присъстващ в горивата, получени от отпадъци и т.н. Поради тази причина остатъчната фракция от потока битови отпадъци не е подходяща за такива високоефективни електроцентрали.

Алтернативните горива трябва да бъдат анализирани по отношение на тяхното въздействие върху продуктите и страничните продукти от

Page 46: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

46

промишлените процеси. Например, рециклирането (материално оползотворяване) на пепелите от ТЕЦ-овете може да се наруши от замърсители от специфични отпадъци.

Общият капацитет за съвместно изгаряне е доста ограничен в сравнение с общото количество на остатъчната фракция от потока битовите отпадъци. Например общото количество на горивото от отпадъци в австрийската циментова промишленост (с почти 70% заместване на редовно гориво) представлява по-малко от 10% от общото количество на отпадъците, предназначени за изгаряне (около 400 000 тона годишно, включително гуми и отпадъчни нефтопродукти в циментовата индустрия, в сравнение с общото количество на изгаряне на отпадъци от повече от 4.0 милиона тона годишно).

Това е още един важен аргумент в полза на страни (както и в сферата на управление на отпадъци) с подобна инфраструктура (ЕС-27). Освен това, производството на циментов клинкер, обикновено се спира в продължение на няколко месеца през (студени) зимни периоди, поради сезонна липса в търсенето на цимент.

Съгласно целите 20-20-20 на ЕС, енергийната ефективност трябва да се взима предвид и постепенно да се подобрява. Механичното сортиране и третиране на отпадъци изисква енергия и използването на допълнително гориво и може допълнително да намали общата енергийна ефективност на производствения процес, поради допълнителния въздух за инжектиране с последващ по-висок излишък на кислород в димните газове и следователно по-ниска енергийна ефективност.

4. Методология за избор на оптимални решения за термично третиране на остатъчната фракция от потока битови отпадъци

При търсене на надеждно решение за третиране на остатъчната фракция от потока битови отпадъци, процесите на термично третиране трябва не само да бъдат оценени, а и доказани с представяне на сертификат за съответствие със следните минимални технически изисквания:

• маса и енергийни баланси (вход-изход);

• спомагателни материали за процеса (напр. химикали);

• замърсители: избрани групи, следи от съединения и основни параметри, като например Hg, Cd, Cr, F за процеса на изгаряне;

• емисии на парникови газове, особено N2O + CH4;

• емисии на миризми (вкл. дифузионни емисии, без точкови емисии);

• устойчиви органични замърсители (УОЗ) в утайките от ПСОВ.

Такива по-задълбочени оценки предпазват от невъзвръщаеми разходи и отрицателни екологични въздействия, в резултат от неоптимално третиране по време на процеса.

Добре доказан помощен инструмент за определяне на граничните условия, разпределения на материала (горивото) на входните потоци за различните процеси на термично третиране, (включително възможностите за съвместно изгаряне) е австрийският стандарт ÖNORM S 2108-1 (2006-05 - 01)

Page 47: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

47

Термично третиране на отпадъци - Част 1: Изисквания и гранични условия ".

Преглед на списъка на техническите изисквания за термични процеси е показан по-долу (по отношение на австрийския стандарт ÖNORM S2108-1).

Австрийски стандарт ÖNORM S 2108-1 (2006-05-01) Термично третиране на отпадъци - Част 1, изисквания и гранични условия:

общ масов баланс на емисиите, най-малко за сяра (S), хлор (Cl), флор (F), хром (Cr), кадмий (Cd), живак (Hg), който е от основно значение за третиране на отпадъчни газове, както и възможности за третиране и оползотворяване на отпадъците;

необходимо третиране на отпадъчните газове (за различните отпадъци, съгласно кода на отпадъците), т.е. фини прахови частици, серен оксид (SO), халогени, живак (Hg), азотни оксиди (NОx);

предложения за използване на специфични отпадъци в промишлени производствени процеси (например основна горелка на пещта за циментов клинкер);

предложения за оползотворяване на (неорганични) материали от термичното третиране (например оползотворяване на метали от шредерния остатък).

5. Документи за най-добри налични техники (НДНТ) – (BAT/BREF) - изгаряне на отпадъци и допълнителни аспекти

5.1 Общи данни

В съответствие с член 16, параграф 2 от Директива 96/61/ЕО на Европейския съвет от 24-ти Септември 1996 г. относно комплексно предотвратяване и контрол на замърсяванията (КПКЗ Комисията организира обмен на информация между държавите-членки и съответните индустрии на най-добрите налични техники, свързания с тях мониторинг и новости. Изготвянето на документите за НДНТ за категории съоръжения, посочени в Приложение I на директивата за КПКЗ се извършва от технически работни групи, които са създадени от Европейската Комисията със съгласието на Форума за обмен на информация. Работата на техническите работни групи се подкрепя от Европейското бюро за комплексно предотвратяване и контрол на замърсяванията, специално създадено за тази цел в Института за перспективни технологични изследвания в гр.Севиля, Испания.

Както е определено в член 2, точка 11 от Директивата за КПКЗ, терминът "най-добри налични техники" се отнася за най-ефективния и напреднал етап в развитието на дейностите и методите и тяхната реализация, показващи практическата пригодност на съответните техники за осигуряването по принцип на основата на нормите за допустими емисии, предназначени за предотвратяване и когато това не е възможно за намаляване на емисиите и въздействието върху околната среда като цяло.

Page 48: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

48

Терминът "техники" включва както използваната технология, така и начина на проектиране, изграждане, поддържане, експлоатация и извеждане от експлоатация на самото съоръжение.

"Налични" техники се отнася до тези, разработени в мащаб, който позволява прилагането им в съответния промишлен отрасъл, при жизнени в икономически и технически смисъл условия и отчитане на анализите за разходите и ползите.

"Най-добри" означава най-ефективни, с оглед постигането на висока степен на защита на околната среда като цяло.

5.2 Допълнителни аспекти за цялостно изпълнение на проекта

В допълнение към документацията при разработването на проектите за изграждане на съоръжения за термично третиране на отпадъците са взети предвид следните важни аспекти:

• Избор на площадка Подходящото и най-удобно местоположение на съоръжението е там

където може да се осигури основа на икономическа жизнеспособна и енергийна ефективност.

• Икономика и логистична мрежа И двата аспекта трябва да се отчитат от самото начало. На по-ранен етап

трябва да бъдат разработени екологосъобразни и ефикасни, по отношение на горивото, логистични мрежи (включително и възможности за използване на железопътен и морски превоз).

управление на ресурсите Управление на материалите и енергията, и прилагането на йерархията за

управление на отпадъците трябва да се разглеждат в самото начало и в генерален план да обхващат регионите за управление на отпадъците, както и междурегионално и междуобщинско сътрудничество за производство на енергия от отпадъци.

Екологични стандарти за обществените поръчки Възлагането на обществени поръчки (според европейските цели 20-20-

20) включва енергийна ефективност, увеличаване на използването на възобновяеми източници и намаляване на емисиите на парникови газове. По отношение на опазването на околната среда, критичните атмосферни емисии, според различни ЕС-директиви и национални изисквания за гранични стойности за емисии (NEC), трябва да се разглеждат в цялостната система за управление на отпадъците (вкл. транспорта и експлоатацията на депо).

В случай на нови недоказани технологии, следните аспекти трябва да бъдат разгледани, за да се предотвратят експлоатационните и финансовите рискове:

Page 49: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

49

5.3 "Неподходящи критерии" (в съответствие с австрийските и немски стандарти)

Общ принцип е да бъдат сведени до минимум емисиите, което се изразява чрез по-строги (т.е. по-ниски) стойности на емисиите, съгласно най-добрите налични техники (НДНТ).

Качеството на атмосферния въздух може да бъде изчислено от общата сума на съществуващото качество на въздуха (определено чрез измерване в региона), както и изчисленото допълнително натоварване от новия проект. Сумата на замърсяването в идеалния случай трябва да бъде чувствително под стандартите за качество на въздуха на околната среда, както е определено в националното законодателство или в референтните стойности на ниво ЕС, Световната здравна организация или от друг компетентен орган.

Въпреки това съществува практическа необходимост от критерии за "ирелевантност" за малки количества от замърсявания на въздуха от допълнителни източници, особено в така наречените не-постигнати области по отношение на стандартите за качество на въздуха. Тези райони са обикновено градски индустриални зони с постоянно и бавно подобряване на качеството на атмосферния въздух и по-скоро неотложни нужди за нови по-ефективни и допълнителните промишлени съоръжения (например съоръжения за производство на енергия от отпадъци).

Първо, планирането на проектопредложението трябва да отговаря (като минимум) на правните стандарти за емисии (вж. Директива на ЕС за изгаряне на отпадъци и нейното прилагане на национално ниво), които биха могли да бъдат по-строги.

Допълнителни концентрации на емисиите, причинени от предложения проект, се изчисляват по стандартизиран компютърен модел, като се използват метеорологични данни (близките метеорологични измервания за една година) и

Техническата концепция за проект, трябва да се основава на: • Националните технически критерии за най-добрите

налични техники и технологии (НДНТ) за такъв вид отпадъци;

• доказателство за успешна техническа експлоатация на подобен тип съоръжение (напр. >80% от изискуемата топлинната мощност), за минимален период от 3 години

Финансовите рискове за монтаж на недоказана технология са значителни и трябва да бъдат ясно определени законово и финансово осигурени. Следните сценарии трябва да се вземат предвид:

1. Разходи за незабавно привеждане в случай на недостатъчно изпълнение.

2. Разходи за инсталиране на системата в съответствие с националните технически критерии, в случай на непрекъсната недостатъчност.

3. Разходи за алтернативно третиране на отпадъците по време на непълно или неправилно функциониране на

цялата система.

Page 50: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

50

топографски данни, за максимално натоварване от емисиите (максимално допустима концентрация, умножена по максималния поток на димния газ) за дадената точка на емисии (височината на комина, скорост и температура на димните газове в точката на освобождаване).

Например: Ново съоръжение за третиране на отпадъци – 400 000 тона отпадъци на година, може да има максимално 290 000 mN³/h (пречистени) отпадъчни газове, като се очаква максимална концентрация от 50 мг ³ NO2/mN (азотни оксиди, определена като сумата от NO + NO2 изразена в NO2), според НДНТ в Австрия. Тези емисии от 14,5 кг/ч при определена височина на комина (напр. 150 m) може да доведе до коефициент на разреждане от поне 10-6 (резултат от компютърно базиран модел за изчисление, в зависимост от местните метеорологични данни и топография), до под 0,000 05 мг NO2/m³, което е повече от фактор 100 под стандарта за качество на въздуха от 0,03 мг/m³ NO2, съгласно нормативно определените стандарти за качество на въздуха в Австрия.

Следва да се отбележи, че емисиите на натоварване от 14,5 кг NO2/час

(на 150 м височина над земната повърхност) е еквивалентно на емисиите на около 24 камиона с (ниски) емисии по стандарт EURO V (но изпуснати на нивото на земята и по този начин с по-голямо въздействие върху околната среда).

6. Изисквания за местоположение и изграждане на съоръженията за изгаряне на отпадъци

6.1 Общи данни и синдром „N.I.M.B.Y“ – „не в моя заден двор"

Съществува добре известен цитат за трите най-важни критерии в промишлеността: "местоположение, местоположение, местоположение". След приключването на даден проект, вече не е възможно да се промени местоположението на съоръжението. В повечето случаи, промени и подобрения на съоръжението, на съществуващото място, могат да бъдат постигнати само с ограничения и освобождаване от съществуващите недостатъци на мястото, а това е свързано със значителни икономически разходи. Този цитат за местоположението се прилага и за съоръженията за третиране на отпадъци.

С развитие на индустриализацията и материалния просперитет, обезвреждането на отпадъци все повече се възприема като все по-голям проблем в Западните държави на Европа, през 1970 и 1980 г. В онези дни, за обезвреждането на отпадъците често се е действало съгласно поговорката "далеч от очите, далеч от сърцето".

Първите "мерки" за третиране на отпадъците в индустриализираните страни включват планирането и изграждането на (големи) депа и обезвреждане на отпадъци чрез изгаряне, в някои случаи дори изгаряне на открито. Следователно, това е довело до отхвърляне на всякакви нови съоръжения за третиране на отпадъците от местното население и активисти за опазване на

Page 51: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

51

околната среда. Това явление става известно като „NIMBY“ ("не в моя заден двор").

Причините за този синдром могат да бъдат проследени до предишния негативен опит с третирането на отпадъците, в някои случаи обаче също са свързани с неподходящи технически проекти и неподходящ избор на местоположение, негативно въздействие върху околната среда или вече съществуващи екологични щети или други локални конфликти на интереси.

Различните методи за обезвреждане на отпадъците също имат различни специфични изисквания за избор на подходящо място. Налице са основните разлики между "реакторни депа" (типично наименование за депата за неопасни отпадъци или смесени битови отпадъци в Австрия) и на технически продукти за специално третиране на отпадъците по отношение на продължителността и управляемостта на възможните неблагоприятни ефекти върху околната среда.

Чрез прилагане на най-съвременните технологии, съответните емисии от съоръженията за третиране на отпадъците, могат да се управляват в закрити системи. Освен това, емисиите постоянно се наблюдават и контролират и могат да бъдат прекратени в рамките на кратък период от време в случай на авария или неизправност.

6.2 Изисквания към площадките на съоръженията за термично изгаряне

Екологичната съвместимост на съоръженията за изгаряне може да бъде установена чрез използване на производствено оборудване и процеси, отговарящи на НДНТ за опазване на околната среда. Следователно, съоръженията за изгаряне като цяло могат да бъдат конструирани на всеки производствен обект. Мястото и условията на работа обаче трябва да бъдат избрани по такъв начин, че да се осигурят оползотворяване на получената енергия през цялата година.

Потенциалните места за изграждане на съоръжения за термично третиране на отпадъци след това се тестват за годност при използване на анализи и тестове, извършени по официална процедура за одобрение.

Изискванията за местоположение не се определят само от екологични съображения, но също така значително зависят от икономическите аспекти, за да се гарантира, че разходите за третиране остават на приемливо ниво.

Трябва да се вземат предвид следните изисквания за местоположение:

изискванията за целогодишна топлина при висока ефективност (комбинирано производство на енергия, предоставяне на електроенергия, технологична топлина, централно отопление, централно охлаждане);

намаляване потенциала за екологични аварии (напр. подмяна на стари котли, използване на замърсен въздух от съществуващи производствени съоръжения за експлоатацията на съоръжението за изгаряне, подобряване на пътната инфраструктура и т.н.);

пространствени изисквания за планиране, включително планиране на ограничения за защитените зони и зоните за отдих;

подходящи метеорологични условия;

възможности за заустване на пречистените отпадъчни води от

Page 52: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

52

пречистването на изходящите газове в голяма река или море;

добри транспортни връзки (включително железопътна връзка);

съществуваща инфраструктура (напр. транспортни средства, лаборатории, пожарна) и технически съоръжения (например турбина и генератор, водоснабдяване, комин и др.);

опитен технически екип за експлоатация и поддръжка на съоръжението;

изисквания за управление на отпадъците (вкл. прогнози за бъдещото развитие и бъдещото законодателство).

С цел постигане на качество на въздуха, избора на местоположение за изграждане на съоръжения за термично третиране на отпадъци в централните градски части, изискващи целогодишно централно отопление (и централно охлаждане в дните с високи температури на въздуха) е голямо предимство.

Друго основно изискване за местоположението е наличието на подходяща система за логистика и площадка за междинно съхраняване на отпадъци, които трябва да отговарят на екологичните и икономически критерии. Отпадъците за предпочитане трябва да се доставят с железопътен транспорт.

На база опита (включително скъпоструващи повреди) са необходими интердисциплинарни анализи и систематично сравнение на алтернативите за технологии за третиране на отпадъци и местоположението, за да се гарантира приемлива съвместимост с околната среда, както и икономическо успешно и устойчиво функциониране на предложеното съоръжение.

Техническите изисквания за местоположението на съоръжението за третиране на отпадъци могат да бъдат обсъждани с помощта на пример за сложни съоръжения за термично третиране на отпадъците. Същите строги екологичните изисквания трябва да се прилагат подобно на всички други методи за третиране на отпадъците (например механично третиране, анаеробно разграждане или процес на ферментация, компостиране, химическо третиране). Принципът на пропорционалност, трябва да се разглежда с ефективната концентрация на емисиите за m³ (например живак m³) от обема на газа, в сравнение с единиците за емисии на миризми.

В Директива 2008/98/ЕО на Европейския парламент и на Съвета от 19 ноември 2008 година относно отпадъците и за отмяна на определени директиви се посочва, че:

(31) Йерархията на отпадъците като цяло определя приоритетния ред на това какво представлява най-добрата възможност за околната среда в законодателството и в политиката относно отпадъците, като отклонението от тази йерархия може да се окаже необходимо за специфични потоци от отпадъци, когато това е оправдано по причини като, техническа пригодност, икономическа перспективност и опазване на околната среда.

и

Йерархия на отпадъците 1. В законодателството и в политиката за предотвратяване и

управление на отпадъците се прилага като приоритетен ред следната йерархия на отпадъците:

а) предотвратяване;

Page 53: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

53

б) подготовка за повторна употреба; в) рециклиране; г) друго оползотворяване, например оползотворяване за получаване на

енергия; и д) обезвреждане. Затова йерархията за управление на отпадъците трябва да се прилага

съответно за по-високо класирания процес, ако има екологична полза. Това трябва да се отчита, особено при различните процеси на рециклиране и материално оползотворяване на отпадъчната фракция от потока битови отпадъци.

6.3 Тясната връзка между местоположението на съоръжението и неговата енергийна ефективност

Енергийната ефективност е определящ фактор за екологичната и икономически устойчива експлоатация на съоръженията за термично третиране на отпадъците. Максималните нива на оползотворяване на енергията може да се постигнат с комбинирано производство на топлинна и електрическа енергия (например в комбинация с използването на пара или централно отопление).

Фигура 20 Сравнение на оползотворяването на енергия с кондензационна турбина (без оползотворяване на топлината от кондензацията на пара) и комбинирано производство на топлинна и електрическа енергия

Една ефективна комбинация от оползотворяване на електрическа и топлинна енергия може да се прилага с интегриране на енергоемки промишлени дейности при условия, осигуряващи топлина през цялата година.

Оползотворена енергия 18 % Оползотворена енергия 82 %

Page 54: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

54

Изборът на местоположение за изграждане на съоръжение за термично третиране на отпадъци в големите градски райони е също много полезно от гледна точка на качеството на въздуха, чрез непрекъснато използване на топлоенергия (вкл. работа на усвояване, охлаждане или свързване към централната система за охлаждане, когато е необходимо охлаждане).

Следващата фигура, изобразяваща пример за централното отопление във Виена, захранвано от съоръжения за изгаряне на отпадъци, показва значително по-малко емисии на замърсители във въздуха, в сравнение с децентрализираните съоръжения с конвенционални горива.

Фигура 21 Сравнение на парниковите емисии при производство на топлинна енергия чрез изгаряне на отпадъци в гр.Виена (източник: Кирхнер, IIR конференция: Effiziente Abfallbehandlungsmethoden дер Zukunft)

Page 55: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

55

Фигура 22 Спестяване на емисиите на парникови газове чрез изгаряне на отпадъци във Виена (източник: Кирхнер, IIR Конференция: Effiziente Abfallbehandlungsmethoden дер Zukunft)

6.4 Качество на атмосферния въздух и метеорологични условия на обекта

За постигане на екологична съвместимост, всички съществуващи източници на емисии са от значение за спецификата на съоръжението - качеството на атмосферния въздух и метеорологичните условия, трябва да бъдат взети под внимание, при избора на подходящо местоположение за изграждане на съоръжението за третиране на отпадъци.

Познаването на специфични метеорологични условия на мястото (измерване и събиране на данни за цялата година) дава възможност за максимално компютърно-базирано изчисляване на допълнителното натоварване и замърсяване, което в допълнение към сегашното ниво на замърсяване води до получаване на максимално ниво на замърсяване, което може да се очаква в бъдеще. Тези максимални стойности могат да се определят в съответствие с предварителните юридически стойности за опазване на здравето на хората и околната среда.

Допълнителното замърсяване в дългосрочен план (напр. годишни средни стойности, средни летни и зимни стойности за опазване на растителността), по-малко от 1% от нормите за прага на защита (както и 3% за общото количество

Page 56: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

56

инертни минерални частици в етапа на изграждане) могат да се възприемат като "незначителни".

"Ирелевантността" на допълнителното замърсяване може да е необходимо за разполагане на нови съоръжения в непостигнати области за нива на качество на въздуха. В специфични случаи на местна възможност и компетентен дизайн може да се постигне подобряване на качеството на въздуха, чрез заместване на съществуващите съоръжения с високи емисии и чрез включване на съществуващите потоци замърсен въздух в съоръжението за изгаряне, както е доказано от иновативния пример на съоръжението за енергия от отпадъци в гр. Линц, Горна Австрия (вижте следващите две фигури).

Ключова възможност за намаляване на замърсяването на околната среда на мястото може да включва подходящи мерки за намаляване на местните нива на замърсяване на въздуха, причинено от транспорта и движението, тъй като едно средно голямо съоръжение за изгаряне на отпадъци, не излъчва повече азотни оксиди от работата на 12 нови камиона по екологичен стандарт (EURO V). Това показва делът на въздействието върху околната среда на емисиите на NOx от товарни автомобили и изгаряне на отпадъци. Като предварително условие, камионите за доставка на отпадъци могат да имат ограничения на емисиите (напр. стандарт EURO V) като компенсация за допълнителни натоварвания с азотни оксиди (NOx).

Заявлението за разрешение за изграждане и експлоатация на планираното съоръжение за третиране на отпадъци се проверява от компетентните органи при отчитане на специфичните условия на обекта и трябва да се основава на експертни доклади, включително на квалифицирано участие на широката общественост. Опитът е доказал, че при обективно и като цяло разбираемо сравнение на всички разумни варианти, свързани с избора на технология и място, могат да се ползват и двете, компетентните решения и общественото приемане на планираното съоръжение за третиране на отпадъци.

Page 57: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

57

Фигура 23 Производство на енергия от отпадъци в гр. Линц, промишлено съоръжение в туристическия район Атерзее

Page 58: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

58

Фигура 24 Схема на съоръжението за производство на енергия от отпадъци „Lenzing“

Във всички обществени обсъждания, някои от които са много критични,

обосновката за размера на проекта (топлинна мощност от около 100 MW) и избора на място са успешно представени с помощта на следните три аргумента:

1. Изискване за производство на пара за промишлеността в гр. Линц (премахване на старите котли и изграждане на новото съоръжение за изгаряне на отпадъци вместо природен газ).

2. Подобряване на качеството на въздуха чрез изгаряне на миризмите във въздуха от промишленото производство.

3. Ограничаване на количествата депонирани биоразградими отпадъци, като по този начин се избягват емисиите от депата и замърсяването на околната среда за бъдещите поколения.

6.5 Визуални изисквания към съоръженията за производство на енергия

В допълнение към спазването на техническите и транспортните изисквания по отношение на опазването на околната среда, външният вид също е от основно значение за общественото приемане на съоръжението за

Page 59: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

59

изгаряне. Този критерий трябва да се вземе под внимание при определяне на икономическата специфика на обекта и планирането, и процедурата за одобрение с оглед на съвместимостта на съоръжението със самото местоположение и заобикалящата околна среда.

Според опита, интегрираните мерки за подобряване на състоянието на околната среда, като осигуряване на допълнителни зелени площи, засаждане на дървета, допълнителни велосипедни алеи или подобряване на съществуващата градска инфраструктура се приемат положително от населението.

Като пример, в гр. Виена може да се види как съществуващ стар завод за изгаряне на отпадъци с отрицателен обществен образ, дължащ се и на липсата на архитектурен проект ("визуално замърсяването на околната среда ") се превърна в атракция и визуална дестинация за туристи от всички краища на света.

Фигура 25 Външен вид на съоръжението за изгаряне на отпадъци „Spittelau“ преди и след обновяването му от архитекта Фриденсрайх Хундертвасер, източник: „Löffler“, 2002 г.

Следващите фигури изобразяват планираното архитектурно интегриране

на съоръжение за производство на енергия отпадъци на промишлена площадка в близост до река Мур, в провинция Щирия, Австрия.

Page 60: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

60

Фигура 26 Бъдещ вид на съоръжението за производство на енергия от отпадъци с изглед от гр. Швендбер и от река Мур в провинция Щирия

6. Инструменти (контролен списък) за правилна оценка на площадката (картиране и избор на площадка)

Разработване на насоки за критерии при избора на място е много важно за развитието на проекта. Процесът на подбор започва с изготвянето на списък на алтернативни места. Тези места трябва да преминат през първоначална проверка, въз основа на критерии като чувствителни зони, екосистеми, жилищни райони, паметници на културата и т.н.

От първоначално идентифицираните потенциални места ще бъдат избрани малък брой предложения (2-3 площадки), като тези места ще бъдат разгледани и подредени съгласно екологичните, социални, технически и икономически критерии. Минималният списък на приложимите критерии включва:

капацитет, площ на сградите и вид на съоръжението за третиране на отпадъци;

наличие на свободна земя в района;

приемане на мястото от участващите публични, държавни ведомства и засегнатите местни власти;

транспортно разстояние и достъп до битовите отпадъци, качество и трафик в района;

Page 61: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

61

необходимостта от претоварни станции и тяхното местоположение;

настоящи и бъдещи планове за използване на земята;

наличие на жилищни и търговски площи, ефект върху текущите и бъдещите цели на земеделието, зоните за риболов, горското стопанство и туристически зони;

защита от възможните природни или причинени от човека бедствия;

емисии на миризми и прах;

възможност за замърсяване на повърхностните и подпочвените води;

шум;

ефект върху флората и фауната, особено върху тези, обявени за защитени или редки видове;

съществуващи местоположения на парни котли, включително техните технически характеристики;

промяна на естетичните и културни области:

o предложение за най-подходящо място и оценка на въздействието

върху околната среда (ОВОС);

o съставяне на списък и определяне на процедура за подбор на

местоположението на площадката;

6.7 Обобщение и препоръки за оценка и избор на площадката

При избора на площадката трябва да бъдат взети под внимание екологичните, социалните, правните и икономическите критерии за успешното реализиране на проекта на определената площадка, на внимателно планираното съоръжение за третиране на отпадъците.

Често използван аргумент срещу новите съоръжения за третиране на отпадъците е изискванията за "предотвратяването на отпадъците". Въпреки това, дейностите по предотвратяване и третиране на отпадъците не си противоречат.

Напротив, по-високите разходи за подходящо третиране на отпадъци - в сравнение с (по-евтино) депониране - също са икономически ефективни и устойчиви стимули за предотвратяване образуването на отпадъци, както и за насърчаване намаляването на потреблението на ресурси и увреждане на околната среда в резултат на неподходящо обезвреждане на отпадъци в депата. Това е видно и по отношение на емисиите на парникови газове, които могат да бъдат значително намалени, чрез материално оползотворяване и оползотворяване на енергия от отпадъците, в сравнение с депонирането. Изгарянето на отпадъци трябва да се прилага на места с целогодишно топлинно оползотворяване (задължително съгласно международната политиката за климата).

В Австрия вече е възможно големите термични съоръжения за производство на топлина от отпадъци с оптимално техническото проектиране и висока степен на използване на енергията да получат пълно одобрение от страна на регионалните местни жители, журналисти и политици, в контекста на открит и честен диалог, и да получат правно одобрение незабавно и без възражения.

Page 62: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

62

Фигура 27 „3 опорни стълба "за успешно реализиране на съоръжения за третиране на отпадъците

7. Основни параметри при проектирането на съоръженията и икономическите показатели

7.1 Икономии от мащаба на термичното третиране на отпадъците и разходите

За икономическата рентабилност и приемливи разходи за генераторите на отпадъци (т.е. общото население, в случая на остатъчната фракция от потока битови отпадъци) от фундаментално значение са икономиите от мащаба.

Разликата в разходите за третиране между икономически голямото съоръжение и малкото съоръжение (с едни и същи стандарти за емисии) може да бъде равностойна на допълнителни транспортни разстояния от няколкостотин километра. Затова съоръженията за енергия от отпадъци обикновено са с голям капацитет (например 300 000 тона/година) в сравнение със сепариращите инсталации или (децентрализирани) съоръжения за компостиране за зелени отпадъци. Специфичните разходи за третиране на битовите отпадъци в най-съвременните съоръжения (НДНТ) за изгаряне на

Социално и правно приемане

Икономическа ефективност

Екологични условия

Page 63: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

63

отпадъци са показани по-долу с типична средна калорична стойност от около 10 МДж/кг и 8000 часа годишна експлоатация.

Специфичните разходи за третиране и състава на разходите за

типичните общински съоръжения за изгаряне на отпадъци в Австрия, като пример и случаи на най-добри практики, генериращи непрекъснати приходи са показани по-долу като средни стойности.

Разходите на съоръжението за изгаряне на отпадъци основно зависят от следните фактори:

• размер (икономии от мащаба); • подходящ избор на местоположение (наличната инфраструктура и т.н.); • компетентно проектиране; • конкурентни цени за доставка на оборудване чрез независими световни

обществени поръчки; • възможност за оползотворяване на енергията ; • специфични гранични условия за депониране на отпадъци. Основните компоненти са: • възстановяване на инвестициите; • поддържане и възстановяване на инвестиционните разходи; • разходи за персонала; • други разходи за администрация и застраховка; •експлоатационни разходи, пропорционално на производителността, като

например доставки на химикали и обезвреждане на отпадъци; •приходите от производство на енергия, пропорционално на

производителността. По принцип се счита, че топлинната мощност е по-важен параметър за

инвестициите и експлоатационните разходи, отколкото производителността. Топлинната мощност определя размера на котела и най-вече размера на устройствата за пречистване на димните газове.

Легенда: Зелено поле" се отнася до място без подходящо индустриална инфраструктура и дълго разстояние до потенциалните потребители на топлинна

Page 64: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

64

енергия (без оползотворяване на топлинна енергия за заместване на изкопаемите горива).

Фигура 28 Специфични разходи за типичен инсинератор за изгаряне на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци, 2010 г.)

Фигура 29 Състав на специфичните разходи на един типичен инсинератор за твърди битови отпадъци

Основните мерки, които трябва да се имат предвид, включват: • производството на пара (комбинирано производство на електрическа и

топлинна енергия); • такса за третиране на отпадъците; • събиране за рециклиране (напр. на метали) и неорганични материали (в

специални случаи).

7.2 Събиране и транспортиране на остатъчната фракция от потока битови отпадъци, отделяне при източника, емисии от транспорта, логистика и междинно съхранение на отпадъците

Честото изразено мнение в екологичните дискусии относно съоръженията за третиране на отпадъци е "възможно най-децентрализирано, централизирано, колкото е необходимо". В резултат на това е възможно да се намалят транспортните и логистичните разходи, както и замърсяването на околната среда, причинени от транспорта, засягащи жителите, живеещи наблизо.

Събирането и транспортирането на остатъчната фракция от потока битови отпадъци представляват преди всичко една разумна сума от общите разходи за услуги, свързани с управлението на отпадъци, но също така има

Page 65: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

65

огромен принос за намаляване на въздействието върху околната среда от цялостния процес на управление на отпадъците. При разработването на логистиката и изграждането на съоръженията за третиране, трябва да се обърне внимание не само на транспортирането на отпадъците до съответните съоръжения за третиране, а също така трябва да се имат предвид отпадъците от процеса на третиране на отпадъци.

Основните фактори по отношение на финансовото отражение върху събирането и транспортирането на отпадъците са:

• високи разходи за гориво, оказващи въздействие върху разходите за събиране;

• работната сила (заплати за товарачи и шофьори); • недостатъчна натоварване на транспортните единици (напр.

наполовина натоварени камиони); • малки превозни средства (разходи за труд, разходите за поддръжка и

експлоатация са сходни); • старо оборудване с недостатъчно уплътняване (стари камиони); • инвестиционни разходи за модерно оборудване (контейнери, кофи,

камиони, междинни претоварни станции и т.н.).

Въздействие върху околната среда от дейностите по събиране и транспортиране:

Трябва да бъдат изчислени емисиите (напр. от камионите за събиране на

отпадъци) на тон отпадъци, транспортирани на километър (специфични емисии).

Големи икономии на разходи и намаляване на екологичните въздействия могат да бъдат постигнати с добро проектиране на системите за събиране, транспортните маршрути, модерен автомобилен парк, като се използват алтернативни методи на транспорт, например ж.п. и морски транспорт (ако е възможно), максимално натоварване на транспортните единици (уплътняване в бали, уплътняване, използване на пресконтейнери от претоварни станции) и добре изградена мрежа от съоръжения за третиране и претоварни станции.

Следователно, основно изискване е осигуряване на необходимата логистика, транспорт и временно съхранение на отпадъци за термична обработка.

Логистиката следва да отчита екологичните и икономическите критерии. Поради тази причина, междурегионалния транспорт е за предпочитане да

се извършва с железопътен транспорт или ако е възможно с морски транспорт.

Page 66: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

66

Фигура 30 Модерни и ефикасни претоварни станции, осигуряващи екологосъобразно транспортиране на отпадъците (източник: „Husmann Umwelttechnik“, www.husmann-web.com)

Page 67: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

67

Фигура 31 Транспортиране на отпадъци с железопътен транспорт, например в съоръжение „AVN“, Долна Австрия (източник: „EVN“)

Като пример за най-добрите практики в минимизиране на въздействието

върху околната среда от автомобилния превоз на отпадъци, през последните години, всички важни съоръжения за производство на енергия от отпадъци в Австрия са планирани с железопътни връзки (напр. промишлената площадка в гр. Линц, заводът за производство в гр. Никласорф, топлоелектрическа централа в гр. Дюнхорн, електроцентрала в гр. Линц).

Минималното време, необходимо за планиране, разрешение, строителство и въвеждане в експлоатация на съоръженията за третиране на отпадъците обикновено е 3-7 години. Ето защо може да се наложи и е икономически изгодно да се осигури временно съхранение на отпадъците по съвместим с околната среда начин. Това може да стане под формата на компресирани с фолио увити цилиндрични бали, в съответствие с (НДНТ), за да се преодолее разликата във времето от гледна точка на управлението на отпадъците и бизнеса (виж следващата снимка и графиката по-долу).

Правилното управление (напр. правилното оборудване, адаптери за телескопичен мотокар) и управление на дейностите по съхранение дават възможност за чисто и безопасно междинно съхранение. Тази система е много по-екологосъобразна, ако се вземат предпазни мерки и се извършва правилно балиране (например избягване на механични повреди на увитото фолио от водача на мотокара).

За съоръженията за производство на енергия от отпадъци, екологичното

временно съхранение на балите е полезно да се отчитат сезонните промени в доставката на отпадъците и временни прекъсвания на експлоатация на съоръжението, защото е икономически важно то да работи с пълен капацитет (максимална мощност на съоръжението в MW = производителност в кг/сек * калоричност в MJ/кг).

Page 68: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

68

Фигура 32 Временно съхраняване на отпадъци за термично третиране, пример от „AVE Wels“ (източник: „Kletzmayr, W“)

От гледна точка на необходимото пространство за съхранение до 60 хиляди тона на хектар е възможно при необходимост да се прилага механично третиране, пакетиране и съхранение на отпадъците.

Временното съхраняване трябва да се извършва най-вече на разрешените площадки за управление на отпадъците (напр. в съществуващите депа) или в рамките на логистичното сътрудничество между необходимите товарни станции и планираните съоръжения за третиране на отпадъците.

Фигура 33 Техники за временно съхранение на отпадъците, с оглед опазване на околната среда и пожарната безопасност (PCT/EP2009/050238

и PCT/EP2009/058150)

8. Законодателни изисквания за оценка на въздействието върху околната среда и необходими разрешения за съоръженията за производство на енергия от отпадъци в ЕС и България

8.1 Законодателна рамка в България

Всички нормативни изисквания в България за изгаряне на отпадъци са регламентирани в Наредба № 4 за условията и изискванията за изграждането и експлоатацията на инсталации за изгаряне и инсталации за съвместно изгаряне на отпадъци (обн. ДВ, бр. 36 от 2013 г.), която въвежда изискванията на Директива 2010/75/ЕС на Европейския парламент и на Съвета

Page 69: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

69

от 24 ноември 2010 година относно емисиите от промишлеността (комплексно предотвратяване и контрол на замърсяването).

8.2 Проучване на въздействието върху околната среда съгласно законодателството на ЕС

Въздействието върху околната среда от изграждането и експлоатацията на съоръженията за изгаряне трябва да се оценява в съответствие с изискванията на европейското и националното законодателство.

Едно добре изградено и функциониращо съоръжение за изгаряне на отпадъците се очаква да бъде сравнимо със средно тежките промишлени дейности, що се отнася до въздействието върху околната среда, изискванията за транспортиране и други инфраструктурни нужди и потенциални социални въздействия.

Тъй като съоръжението за изгаряне на отпадъци е подобна на средно тежките промишлени дейности, то трябва да се намира в рамките на промишлените зони. Освен това, тъй като е подобно на електроцентрала по енергийна мощност, то трябва да се намира за предпочитане в места, осигуряващи максимална енергийна ефективност, като електроцентрали или промишлени производствени заводи.

За да се получат необходимите разрешителни документи по отношение на законодателството, свързано с опазване на околната среда следва да се извърши проучване на въздействието върху околната среда.

Проучването трябва да съдържа най-малко следните компоненти: "Въведение": Глава 1 "Идентифициране на проекта и дейността": Глава 2 "Обобщение": Глава 3 "Идентифициране на географското местоположение на проекта": Глава 4 "Представяне на съществуващото екологично състояние": Глава 5 "Описание на проекта и неговата дейност": Глава 6 "Оценка на въздействието върху околната среда": Глава 7 "Мерки за борба с въздействието върху околната среда": Глава 8 "Проект за контрол и мониторинг на въздействието върху

околната среда": Глава 9 "Обобщение на мерките за борба с въздействието върху

околната среда - предложения от екологична гледна точка": Приложения:

Page 70: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

70

Литература

1. BMUJF, 1988 Насоки за управление на отпадъците, Федерално министерство на околната среда, гр.Виена.

2. BMUJF, 1999 Информация за околната среда и устойчивото

управление на отпадъците: термично третиране на отпадъци в Австрия - Бяла книга (www.lebensministerium.at ).

3. Изгаряне на битови отпадъци - изисквания за успешен проект,

Световната банка, Вашингтон, 2000 г. 4. Бяла книга "Термично третиране на отпадъци в Австрия", 2-ро

издание, австрийското министерство на околната среда, гр. Виена, 2009 г. 5. Австрийската наредба за изгаряне на отпадъците. Федерален

държавен вестник II номер 389/2002, Австрийското федерално министерство на околната среда.

6. Директива 2008/98/ЕО на Европейския парламент и на Съвета от 19

ноември 2008 година относно отпадъците и за отмяна на определени директиви .

7. Национални технически критерии към съоръженията за изгаряне на

Австрийското федерално министерство на земеделието и горите, околната среда и управление на водите, издание VI / 3 от 5, ноември 2002 г.

8. Австрийския институт за стандартизация, ÖNORM S 2108-1 (2006-05-

01). Термично третиране на отпадъци - Част 1, изисквания и гранични условия, 2006 г.

Page 71: ЕТАП IV - government.bg · 2013-11-28 · на битови отпадъци (източник: Бяла книга за производство на енергия от отпадъци,

71

Приложение

1. Директива 2010/75/ЕС на Европейския парламент и на Съвета от 24

ноември 2010 година относно емисиите от промишлеността (комплексно предотвратяване и контрол на замърсяването)

2. Наредба № 4 за условията и изискванията за изграждането и

експлоатацията на инсталации за изгаряне и инсталации за съвместно изгаряне на отпадъци (обн. ДВ, бр. 36 от 2013 г.)