Relacja z IV edycji seminarium”Zagospodarowanie ubocznych produktów spalania”

Co roku w Polsce wytwarza się około 15 milionów ton popiołów i żużli energetycznych oraz blisko 2,5 miliona ton gipsów z odsiarczania spalin, w związku z czym temat powinien jawić się nam jako doniosły – stwierdziła Agnieszka Skorupińska, lider Praktyki Prawa Ochrony Środowiska w kancelarii CMS podczas wykładu inaugurującego IV edycję seminarium pt. Czynniki rozwoju inwestycji kogeneracyjnych, które 17 maja 2018 zostało zorganizowane przez firmę CBE Polska.

Reprezentantka kancelarii CMS przypomniała, że ubocznymi produktami spalania nazywamy substancje mineralne powstałe podczas procesu wytwarzania energii z paliw stałych takich jak węgle, biomasa, odpady komunalne i paliwa alternatywne. Do UPS-ów zaliczamy między innymi popioły lotne, żużle, gipsy, produkty z wapniowych metod odsiarczania gazów odlotowych odprowadzane w postaci szlamu i inne odpady z gazów odlotowych oraz piaski ze złóż fluidalnych, stałe odpady z wapniowych metod odsiarczania gazów odlotowych, a także mieszanki popiołowo-żużlowe z mokrego odprowadzania odpadów paleniskowych.

Wśród głównych sposobów zagospodarowania ubocznych produktów spalania należy wymienić produkcję cementu, stabilizację i rekultywację gruntów, podbudowę dróg, nawożenie gleb oraz produkcję materiałów pokroju soli używanej do poprawy bezpieczeństwa na zaśnieżonych drogach.

Agnieszka Skorupińska zwraca uwagę na problemy z ustaleniem, kiedy dana substancja jest kwalifikowana jako produkt uboczny, a kiedy jako odpad. Przy rozstrzyganiu rzeczonego dylematu pomocne będą następujące akty prawne:

Odpady klasyfikuje się przez ich zaliczenie do odpowiedniej grupy, podgrupy i rodzaju odpadów, uwzględniając źródło ich powstawania, właściwości powodujące, że odpady są odpadami niebezpiecznymi, określone w załączniku nr 3 do ustawy, składniki odpadów, dla których przekroczenie wartości granicznych stężeń substancji niebezpiecznych może powodować, że odpady są odpadami niebezpiecznymi – poinformowała przedstawicielka kancelarii CMS.

Zgodnie z EKO, wszelkie odpady oznaczone gwiazdką (*) w wykazie odpadów są uznawane za odpady niebezpieczne na mocy dyrektywy 2008/98/WE, chyba że zastosowanie ma art. 20 tej dyrektywy. Zgodnie z PKO, odpadami niebezpiecznymi w katalogu odpadów są odpady oznakowane indeksem górnym w postaci gwiazdki „*” przy kodzie rodzaju odpadów, chyba że mają zastosowanie przepisy art. 7 ustawy z dnia 14 grudnia 2012 r. o odpadach.

Lista właściwości odpadów, które czynią z nich odpady niebezpieczne, znajduje się w załączniku nr III do Ramowej Dyrektywy Odpadowej. Agnieszka Skorupińska przypomniała również o Rozporządzeniu Komisji (UE) nr 1357/2014 z dnia 18 grudnia 2014 r., które zastępuje załącznik III do dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/98/WE w sprawie odpadów oraz uchylającej niektóre dyrektywy.

W dalszej części referatu Agnieszka Skorupińska omówiła praktyczne dylematy branży, hierarchię postępowania z odpadami, utratę statusu odpadu oraz wykorzystanie UPS w inwestycjach drogowych, a także uboczne produkty spalania w kontekście Circular Economy.

---

Nowe procedowane przepisy prawne odnoszące się do biomasy i produktów z jej spalania wprowadzają wymagania dotyczące weryfikacji: pochodzenia biomasy, kwalifikowalności, masy oraz kryteriów zrównoważonego rozwoju. Wspomniane wymagania wprowadzają udział niezależnej strony trzeciej w procesie potwierdzenia tych kryteriów. Dobrowolne systemy certyfikacji mają być jednym z narzędzi do weryfikacji – stwierdził Adam Sarnaszek, Prezes spółki BIOCONTROL.

Niezależna strona trzecia to posiadająca kompetentny personel organizacja, która przeprowadza bezstronną i niezależną ocenę. Niezależna strona trzecia może odgrywać rolę uczestnika postępowań administracyjnych. Podmiot poddany weryfikacji przez Niezależną Stronę Trzecią potwierdza swoją wiarygodność i daje dodatkowy dowód na dochowanie należytej staranności przy dokumentowaniu. Adam Sarnaszek omówił również ograniczenie ryzyka związanego z wystąpieniem nieprawidłowości.

System oparty na zasadach należytej staranności (SNS) opiera się na gromadzeniu informacji (np. specyfikacja paliwa, pochodzenie, parametry jakościowe), ocenie ryzyka (analizie zgodnie z przyjętymi kryteriami, w tym złożoność łańcucha dostaw) oraz minimalizowaniu ryzyka stwierdzonego (dodatkowe dokumenty/informacje od dostawców/producentów oraz oświadczenia uzupełniające, a także audyty i weryfikacje zrealizowane przez niezależną stronę trzecią).

Wśród aspektów istotnych dla certyfikacji systemu SNS Adam Sarnaszek w pierwszej kolejności wskazał fakt, iż potwierdza ona podejście systemowe w procesie realizacji zakupów w zakresie oceny i kwalifikacji dostawców biomasy. Ponadto wspomniana certyfikacja wprowadza zasadę monitorowania całego cyklu życia łańcucha dostaw.

Ekspert zwrócił uwagę również na to, że Jednostka Certyfikująca, aby wydać certyfikat SNS musi posługiwać się jednoznacznym kryterium certyfikacji (standard/norma), a proces certyfikacji musi być prowadzony na zasadach pełnej bezstronności i niezależności Jednostki Certyfikującej. „Nie oceniam swojej pracy, przestrzegam zasadę bezstronności procesu! Certyfikat SNS może być wydany po spełnieniu wymagań przyjętej metodologii i po ocenie obiektywnych dowodów auditowych” – poinformował Prezes BIOCONTROL.

---

Spółka EKO-ZEC w ramach prowadzonej działalności zajmuje się produkcją i sprzedażą wyrobów wytwarzanych z UPS-ów. Z popiołu lotnego w EKO-ZEC wytwarza się „popiół lotny do betonu”, z mieszanek popiołowo-żużlowych – „kruszywo popiołowo-żużlowe EKO-ZEC”, na bazie żużla powstaje „kruszywo popiołowo-żużlowe EKO-ZEC”, na bazie produktu z IOS metodą półsuchą – „stabilizator EKO-ZEC”, a metodą mokrą „kruszywo wypełniające REA-gips EKO-ZEC”.

Ponadto firma z żużla z instalacji termicznego przekształcania odpadów komunalnych produkuje „kruszywo z recyklingu EKO-ZEC”, a także nawóz „AGRO-WAPŃ EKO-ZEC” – poinformowała Dr inż. Daria Zielińska, Kierownik Działu Ochrony Środowiska, Rozwoju i Wdrożeń w spółce EKO-ZEC. Następnie przedstawicielka poznańskiej spółki przybliżyła uczestnikom seminarium wybrane normy z udziałem minerałów antropogenicznych:

Reprezentantka EKO-ZEC poinformowała, że – według dostępnych szacunków – w Polsce po roku 2020 ma powstać około 6 milionów ton dobrego jakościowo popiołu lotnego, czyli o około 2 miliony ton więcej niż obecnie. Po roku 2020 powstanie również około 3 milionów ton REA-gipsu, czyli o milion ton więcej niż teraz.

Daria Zielińska stwierdziła również, że elektrociepłownie czekają poważne problemy takie jak obniżenie jakości popiołu, przekroczenie dopuszczalnego poziomu NH3 oraz wzrost ilości powstającego produktu IOS. Należy pamiętać również o ograniczonych możliwościach zagospodarowania popiołu w kopalniach oraz o zakazie składowania odpadów po 2022 roku. W ocenie przedstawicielki EKO-ZEC rynek nie wchłonie dodatkowych ilości popiołu i REA-gipsu. Jedynym rozwiązaniem będzie wywóz do odbiorców zagranicznych. Ponadto wciąż istotne będzie wykorzystanie żużla i mieszanek popiołowo-żużlowych na potrzeby drogownictwa w Polsce.

---

Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/75/UE z dnia 24 listopada 2010 r. w sprawie emisji przemysłowych (zwana Dyrektywą IED) wprowadziła surowe wymagania m.in. odnośnie emisji tlenków azotu. W konsekwencji branża stanęła przed koniecznością modyfikacji instalacji spalania, co po pierwsze może mieć wpływ na jakość popiołów lotnych, po drugie może skutkować ograniczeniami w zastosowaniu popiołów lotnych – stwierdził Filip Chyliński, Kierownik Pracowni Betonu w Instytucie Techniki Budowlanej.

Metoda selektywnej redukcji katalitycznej (SCR – Selective Calatytic Reduction) charakteryzuje się wysoką skutecznością redukcji emisji tlenków azotu do atmosfery. Metoda polega na wtryskiwaniu do strumienia spalin reagenta (mocznika lub wody amoniakalnej), który łączy się z tlenkami azotu. Następnie spaliny przechodzą przez katalizator (np. tlenki metali przejściowych TiO2, V2O5, WO3, MoO, gdzie proces reakcji jest zintensyfikowany. Pod wpływem katalizatora dwutlenek azotu przechodzi w azot cząsteczkowy. Proces redukcji tlenków azotu przebiega według następujących, uproszczonych równań:

W metodzie selektywnej redukcji niekatalitycznej (SNCR – Selective NonCatalytic Redution)tlenki azotu w procesie z wykorzystaniem mocznika redukowane są do azotu, wody i dwutlenki węgla, zaś nie stosuje się katalizatorów. Metoda ta polega na iniekcji do komory spalania roztworu mocznika wraz ze wspomagającymi środkami chemicznymi, które mają na celu obniżenie temperatury potrzebnej do uzyskania wysokiego stopnia redukcji tlenków azotu (np. NH2, OH, H, O). Reakcja redukcji tlenków azotu za pomocą mocznika przebiega w następujący sposób:

Filip Chyliński poinformował, że w badaniach ITB wykorzystano popiół lotny krzemionkowy powstający ze spalania węgla kamiennego w TAURON Wytwarzanie Spółka Akcyjna – Oddział Elektrownia Jaworzno III. Próbki popiołów lotnych pobierano równolegle z dwóch bloków energetycznych – jednego posiadającego instalacje odazotowania spalin metodą selektywnej redukcji niekatalitycznej SNCR (próbki ODA), oraz drugiego (referencyjnego), który nie posiadał instalacji odazotowania i w okresie ostatniej doby miał podobne obciążenie (moc czynną bloku) jak kocioł z odazotowaniem (próbki WZ). Popiół lotny do badań pochodził ze spalania wyłącznie węgla kamiennego, wyjątek stanowiła próbka referencyjna z czwartego poboru (4 WZ) która pochodziła ze współspalania węgla i biomasy (udział masowy biomasy 1,8 %).

Po omówieniu tabelarycznych zestawień ekspert stwierdził, że wszystkie badane próbki spełniały wymagania stawiane w normie PN-EN 450-1:2012 dla popiołów lotnych o kategorii strat prażenia A oraz miałkości N. Nie zaobserwowano istotnych różnic w składzie chemicznym popiołów pochodzących z kotłów z instalacją odazotowania spalin (ODA) w porównaniu do popiołów referencyjnych pochodzących z kotłów bez takiej instalacji (WZ). Zaobserwowano niewielkie różnice w miałkości oraz wskaźniku aktywności. Stwierdzono istotny wpływ procesu odazotowania na wzrost wartości strat prażenia w popiołach z odazotowania. W dalszej części referatu reprezentant ITB opowiedział o zbadanych właściwościach użytkowych zapraw z dodatkiem popiołu oraz o strukturze zaczynów cementowo popiołowych – SEM, a także o przedstawił wyniki badania zawartości amoniaku w odciekach wodnych z popiołów.

Dotychczas przeprowadzone badania w Instytucie Techniki Budowlanej mające na celu analizę wpływu procesu odazotowania metodą selektywnej redukcji niekatalitycznej na jakość popiołów lotnych wykazały, że różnice we właściwościach popiołów lotnych pochodzących z odazotowania spalin metodą SNCR w porównaniu do tradycyjnych popiołów ograniczają się głównie do wzrostu strat prażenia popiołów. Badania zmiany w czasie zawartości amoniaku w popiele wykazały, że związek ten jest stosunkowo łatwo uwalniany w początkowej fazie po czym jego stężenie stabilizuje się.

Na koniec referatu Filip Chyliński przedstawił plany przyszłych badań – Opracowanie efektywnej metody obniżania stężenia amoniaku w popiele. Ustalenie granicznej wartości stężenia amoniaku w popiele, która zapewni bezpieczne użytkowanie wyrobów budowlanych (betonowych) zawierających w swoim składzie popiół lotny.

---

Monika Stępień z Instytutu Inżynierii Produkcji na Politechnice Śląskiej stwierdziła, że gospodarka o obiegu zamkniętym przebija się powoli do świadomości przedsiębiorców i społeczeństwa jako hasło, mimo że nie do końca wiadomo „z czym to się je”. Racjonalne gospodarowanie dostępnymi surowcami z roku na rok się poprawia, jednak należy pamiętać, że GOZ nie zasadza się wyłącznie na wykorzystaniu odpadów, które zostały już wytworzone. Zarządzanie procesem produkcyjnym na samym początku pozwala uniknąć wytwarzania niektórych odpadów i to najważniejszy z filarów cyrkularnej gospodarki – poinformowała reprezentantka Politechniki Śląskiej.

Agnieszka Skorupińska uważa, że barier dla UPS-ów nie ma wcale aż tak dużo. Pewnych formalności trzeba jednak dopełnić, gdyż wyjściowo funkcjonuje domniemanie, że UPS jest odpadem. Trzeba sobie z tym poradzić poprzez realizację procedur mających zmienić odpad w produkt uboczny. Przedstawicielka CMS uważa, że choć mapa drogowa polskiego rządu wciąż się proceduje, to jednak może okazać się, że otrzymamy kolejne ograniczenia dla biznesu.

Branża drogowa sama wytwarza odpady, które GDDKiA stara się wykorzystywać w pierwszej kolejności. Materiał z rozbiórki istniejących dróg jest odpadem, ale dla drogowców jest to pełnowartościowy produkt, który spełnia normy techniczne i środowiskowe. Inicjatywa wykorzystania dodatkowych UPS-ów w drogownictwie ma szanse powodzenia, bo można wnioskować o stosowanie kryteriów poza cenowych – skonkludował Leszek Bukowski, Naczelnik Wydziału Technologii w Departamencie Studiów Generalnej Dyrekcji Dróg Krajowych i Autostrad. Ekspert poinformował, że obwodnica Sochaczewa była skonstruowana 15 lat temu, a wszystkie nasypy były zrobione z popiołów i żużli pochodzących z energetyki lub ciepłownictwa. Aktualnie GDDKiA podjęła współpracę z NCBR w zakresie stosowania UPS w budownictwie drogowym. Choć nie ma kompletu odgórnych regulacji, to dzięki kryteriom poza cenowym można wybrać ambitniejszych wykonawców, którzy decydują się na wykorzystanie surowców wtórnych. Miejmy nadzieję, że takie inicjatywy staną się standardem i pamiętajmy, że materiały muszą spełniać standardy fizyko-chemiczne i środowiskowe. Należy dbać o badanie materiałów – podsumował Leszek Bukowski.

Od lat pracuje się nad zmianą metod oceny, zwłaszcza jeśli chodzi o bezpieczeństwo ekonomiczne związane z kruszywami naturalnymi. Nowe normy oddziaływania na środowisko będą obowiązywały dla wszystkich surowców i mogą one przysporzyć problemów nawet tym użytkownikom, którzy do tej pory radzili sobie świetnie. Nowe normy będą dotyczyły ponad 60 pierwiastków, a wiele z nich to metale ciężkie. Te wymagania będą dużo bardziej krytyczne od obecnych. Oczywiście wydaje się, że instalacje oparte na paliwach konwencjonalnych nie będą miały większego problemu, bo pierwiastki te raczej nie występują w surowcach pierwotnych, lecz instalacje spalające/współspalające biomasę lub odpady komunalne powinny się już nastawiać – ostrzega Elżbieta Uzunow z Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego.

Reprezentantka IMBiGS zwróciła ponadto uwagę na zawartość glinu w odpadach po osadach ściekowych. W ściekach jest w tej chwili 3 miligramy na litr, z niektórych spalarni wychodzi poniżej, z niektórych powyżej. Problem odnotowujemy z rtęcią – rtęć ucieka tam, gdzie jest troszkę chłodniej. Nikt nie opracował jeszcze dobrych metod „odrtęciowienia” dla UPS-ów – poinformowała Elżebieta Uznunow.

Eksperci podkreślali, że już wkrótce powinniśmy spodziewać się bardziej restrykcyjnych norm dla instalacji termicznego przekształcania odpadów. Są na ostatnim etapie oceny, należy się spodziewać, że normy wejdą w życie w bliskim horyzoncie czasowym, najpewniej już w 2020 r.

Filip Chyliński stwierdził, że dokumenty normalizacyjne niekoniecznie nas ograniczają. Należy pamiętać o dodatkowej furtce, którą są krajowe i europejskie oceny techniczne – jeśli dany wyrób budowlany nie mieści się w ramach danej normy. Jeżeli chodzi o wykorzystanie materiałów odpadowych/wtórnych zamiast substancji naturalnych, to mówimy o zrównoważonym budownictwie.

Daria Zielińska podkreśliła, że firmy zajmujące się gospodarką ubocznymi produktami spalania muszą mieć komplet zgód, by UPS stał się produktem do dalszego wykorzystania. Dobrą zmianą byłoby, gdyby UPS był produktem od samego początku – w niektórych krajach są takie regulacje, u nas w Polsce jest niestety inaczej. Agnieszka Skorupińska również uważa, że UPS-y powinny wyjść ze sfery odpadów, jednak należy pamiętać, że branża musiałaby się mocno zaangażować w celu uniknięcia nadużyć i by nowy system miał ręce i nogi.

Branża energetyczna musi zadbać o to, by odpad po procesie produkcji był dobrej jakości. Na co dzień borykamy się z tym, że popiół nie spełnia norm i nie powinien być używany w budownictwie w takiej formie, w jakiej wychodzi z pieca. Przedstawicielka kancelarii CMS stwierdziła, że zarówno ministerstwa jak i branża koncentrują się na tym, co wchodzi do kotła, a nie na tym co z niego wychodzi i warto wziąć udział w procesie konsultacji społecznych, by na początkowym etapie wyznaczyć właściwe kierunki. Jeśli coś nie może wyjść kominem, to zwykle spada jakość popiołów, które mogą stać się odpadami niebezpiecznymi. Żużel aż tak nie absorbuje metali ciężkich i innych szkodliwych związków, jak informowała przedstawicielka EKO-ZEC, w żużlu poziomy szkodliwych substancji są bliskie zera. Daria Zielińska stwierdziła ponadto, że gdy ktoś widzi coś ciemniejszego niż ziemia, to często pojawia się wrażenie, że to coś jest ropopochodne. Wiele osób zgłasza swoje nieuzasadnione obawy do urzędów, a urzędy chcą mieć spokój i przeważnie stają po stronie mieszkańców (zwłaszcza w przededniu wyborów), zamiast ignorować absurdalne donosy. Patologią dla sektora UPS jest to, że tam, gdzie planowane są inwestycje, tam przeważnie ktoś otwiera też kilka kopalni kruszywa pospolitego. Innymi słowy, w rejonach, gdzie realizowane są projekty budowy infrastruktury drogowej, powstaje również absurdalna konkurencja dla ubocznych produktów spalania.