Metody identyfikacji źródeł emisji

    źródła emisji schematW artykule tym prezentujemy metody jakie wykorzystujemy do identyfikacji źródeł emisji w instalacjach przemysłowych i zakładach wytwórczych. Mogą one być stosowane zarówno wobec instalacji, które poddajemy weryfikacji po raz pierwszy (poznawanych), jak i do sprawdzenia kompletności źródeł z instalacji znajdujących się w systemie bilansowania emisji (nadzorowanych w sposób stały). Skierowanie pytania do pracowników służb utrzymania ruchu o emitory funkcjonujące w poszczególnych obiektach pozwala na skuteczną identyfikację wyłącznie pojedynczych, znaczących wylotów. W sytuacji gdy obiekt wyposażony jest w wiele podobnych emitorów, wskazanie które z nich stanowią źródło emisji substancji do powietrza, a którymi uwalniane są obojętne składniki powietrza jest bardzo trudne i w praktyce nie przynosi zakładanych efektów. Skuteczną i efektywną metodą identyfikacji emitorów jest postępowanie dwuetapowe, obejmujące:

    - etap I: wyodrębnienie spośród wszystkich fizycznie istniejących wylotów emitorów wskazanych na podstawie jednej z opisanych poniżej metod,

    - etap II: ocena pozostałych wylotów pod kątem możliwości emisji substancji innych niż obojętne składniki powietrza.

    Identyfikacja źródeł emisji na podstawie analizy procesów jednostkowych

    A. Określenie procesów oraz surowców, materiałów pomocniczych, produktów i odpadów:

    Poznanie ogólnej charakterystyki procesu wytwórczego oraz strumieni procesowych pozwala określić potencjalne obszary, w których może dochodzić do emisji substancji do powietrza. Zakres analizy procesów powinien obejmować co najmniej:

    - transport surowców i materiałów pomocniczych, ich rozładunek i magazynowanie,

    - przygotowanie surowców z wykorzystaniem procesów fizycznych lub chemicznych,

    - właściwe procesy wytwórcze,

    - procesy obróbki wykończeniowej produktu, magazynowania i załadunku do ekspedycji,

    - procesy zagospodarowania odpadowych strumieni procesowych,

    - zagospodarowanie odpadów stałych, ścieków, strumieni gazowych,

    - źródła pozyskania energii w procesie spalania paliw,

    - pracę instalacji w warunkach odbiegających od normalnych, w szczególności podczas uruchomienia i zatrzymywania,

    - rozruch instalacji (pierwsze uruchomienie), zakończenie eksploatacji instalacji.

    B. Identyfikacja procesów i operacji emisyjnych:

    Uszczegółowienie każdego z ww. elementów pozwala na wytypowanie operacji lub całych procesów, którym towarzyszy unos substancji do powietrza. Przykładem mogą być operacje przeładunku surowców, mediów i produktów. Przemieszczaniu materiałów sypkich w zależności od sposobu transportu może towarzyszyć uwalnianie zapylonego gazu transportującego (transport pneumatyczny) lub unos pyłu z przesypów przenośników mechanicznych, z kolei transportowi cieczy łatwo parujących może towarzyszyć uwalnianie „oparów” ze zbiorników w trakcie ich napełniania. Prześledzenie drogi każdego komponentu umożliwia zadanie operatorowi / projektantowi precyzyjnych pytań pozwalających wskazać miejsca unosu lub emisji do atmosfery, między innymi:

    - o wyloty gazu transportującego materiały sypkie (przeważnie powietrza lub azotu), zwierającego pozostałości pyłu po separacji transportowanego materiału z gazu nośnego,

    - sposób postępowania z „oparami” ciekłych substancji lotnych magazynowanych w zbiornikach bezciśnieniowych (wylot do atmosfery, zawrót wahadłem gazowym, kolektorowanie i neutralizacja).

    Trudniejsze do identyfikacji są operacje w obrębie procesów przygotowawczych i właściwych procesów wytwórczych. Analizę poszczególnych operacji można poprzedzić uzyskaniem informacji o obszarach, w których procesy są prowadzone w założeniu w sposób hermetyczny, lub w których odbierane z aparatów / sekcji odgazy są kolektorowane. Zabieg ten pozwala ograniczyć zakres szczegółowej analizy procesów do obszarów pozostałych.

    Analiza procesów jednostkowych stanowi źródło informacji między innymi o odpadowych strumieniach procesowych. Ocena przebiegu operacji, którym są one poddawane powinna obejmować wszystkie etapy obróbki strumieni, łącznie z zagospodarowaniem ostatecznym lub neutralizacją. Zasada ta dotyczy również odpadów, które mogą stanowić źródło emisji pyłu, lotnych związków organicznych, amoniaku oraz ścieków zawierających LZO i stanowiących potencjalne źródło emisji do powietrza.

    Przegląd procesu dostarcza również informacje o charakterystyce energetycznej, stanowiącej punkt wyjścia do określenia:

    - źródeł ciepła, w tym źródeł spalania paliw,

    - układów grzewczych (nośników ciepła), w tym układów dowthermowych,

    - układów chłodniczych, w tym układów zawierających amoniak, substancje kontrolowane lub f-gazy.

    Oprócz określenia procesów i operacji właściwych dla normalnych warunków pracy instalacji uwagi wymagają warunki odbiegające od normalnych, przy których może dochodzić do emisji innych rodzajów substancji lub o innej skali niż w warunkach normalnych, np. zrzuty gazów procesowych w trakcie uruchamiania instalacji przemysłowych, przedmuch azotem instalacji po zatrzymaniu, prowadzony w ramach przygotowania do rewizji lub remontu.

    Szczególnym przypadkiem emisji w warunkach pracy instalacji odbiegających od normalnych jest rozruch (pierwsze uruchomienie po wybudowaniu) oraz przygotowanie do zakończenia eksploatacji instalacji. Sytuacje te wymagają analizy przebiegu operacji i identyfikacji etapów mogących powodować znaczące emisje.

    Identyfikacja źródeł emisji na podstawie wizji lokalnej

    źródła emisji emitoryMetoda obserwacji obiektów i sprecyzowanie pytań o poszczególne wyloty jest skuteczna wobec:

    - pojedynczych, wyodrębnionych urządzeń i wylotów znajdujących się poza budynkami,

    - odciągów odgazów z łatwo dostępnych maszyn i urządzeń zlokalizowanych wewnątrz hal,

    - układów wentylacji mechanicznej pomieszczeń produkcyjnych i niektórych pomieszczeń magazynowych.

    W wymienionych przypadkach wyloty odgazów dają się łatwo zidentyfikować, dzięki czemu jest możliwe ich wiarygodne przypisanie do procesu oraz ocena, czy stanowią źródło emisji, czy też wprowadzają do powietrza wyłącznie substancje inertne.

    Podstawą oceny emisji z mechanicznych układów wentylacji ogólnej hal jest obserwacja urządzeń i procesów, z których zanieczyszczenia mogą być uwalniane do wnętrza pomieszczeń. Źródło unosu mogą również stanowić nieszczelności instalacji znajdującej się w hali, w której wykorzystywane są lotne związki organiczne. Jednym ze sposobów weryfikacji emisji z układów wentylacyjnych jest analiza wyników pomiarów czynników chemicznych na stanowiskach pracy. Wyniki potwierdzające obecność substancji w powietrzu wewnątrz hali wskazują również na prawdopodobną emisję z układu wentylacyjnego do atmosfery.

    Identyfikacja źródeł emisji niezorganizowanej

    Emisja z nieszczelności instalacji:

    Istnieje zasadnicza różnica w ocenie możliwości występowania emisji z nieszczelności instalacji wobec substancji gazowych (głównie lotnych związków organicznych) oraz pyłów. Jeśli w obrębie zakładu eksploatowana jest instalacja, w której znajdują się LZO, z bardzo wysokim prawdopodobieństwem można przyjąć, że stanowi ona jako całość źródło emisji niezorganizowanej (szerzej zagadnienia te opisujemy w dziale Emisja niezorganizowana, w zakładce Nieszczelności instalacji). Kwestią oceny pozostają jedynie rodzaje emitowanych substancji oraz skala emisji. Instalacje operujące materiałami stałymi mogą być natomiast narażone na nieszczelności w obrębie niektórych układów lub wrażliwych urządzeń. Pozostała część instalacji może być skutecznie zhermetyzowana. Identyfikacja nieszczelności wymaga przeprowadzenia wizji lokalnej i zebrania dodatkowych informacji o historii incydentów rozszczelnień.

    Pozostałe źródła niezorganizowanej emisji pyłów:

    Ocena możliwości występowania emisji niezorganizowanej pyłu z większości rodzajów źródeł sprowadza się do stwierdzenia ich obecności (występowanie źródła oznacza emisję). Do źródeł tych należą:

    - drogi i place o nawierzchni utwardzonej kruszywami lub zanieczyszczonej nawierzchni asfaltowej lub betonowej,

    - drogi nieutwardzone,

    - operacje przeładunku materiałów sypkich (leje zasypowe taśmociągów, miejsca wyładunku z taśmociągów, przeładunek z wykorzystaniem ładowarek lub dźwigów),

    - hałdy magazynowe.

    Źródłem, które wymaga szczegółowej oceny są drogi utwardzone. W przypadku gdy powierzchnia drogi jest pozbawiona cząstek wolnych, nie ma możliwości wyznaczenia emisji pyłu. Tym samym przyjmuje się, że droga ta lub jej odcinek nie stanowi źródła emisji wtórnej. Sprawdzenie można wykonać według procedury Procedures for sampling surface/bulk dust loading zawartej w załączniku C.1 Emissions Factors & AP 42, Compilation of Air Pollutant Emission Factors US EPA.

    Emisja z układów chłodniczych:

    Podstawą określenia możliwości emisji z układów chłodniczych jest identyfikacja sposobu wymiany ciepła i czynnika chłodniczego. Dla układów zamkniętych, w których znajdują się substancje kontrolowane lub f-gazy możliwość emisji dotyczy wyłącznie uwolnień niezmierzonych, powodowanych uszkodzeniami aparatów. Układy otwarte (wodne) wymagają natomiast oceny podatności na zanieczyszczenie wody substancjami, które mogą następnie dyfundować do powietrza.

    Opisane powyżej metody pozwalają na efektywne przeprowadzenie pierwszego etapu charakteryzowania emisji z instalacji, to jest na identyfikację źródeł. Stanowią jednocześnie podstawę wyboru metod jej parametryzacji:

    - indywidualnie dla każdego zidentyfikowanego źródła,

    - zbiorczo dla grup źródeł, np. na podstawie bilansu LZO,

    i w dalszej kolejności wdrożenia systemu monitorowania i zarządzania emisjami.

    Aktualności
    • 07
      czerwiec
      REECO Poland zaprasza na kolejną – siódmą edycję Targów Energii Odnawialnej i Efektywności Energetycznej, która odbędzie się w dniach 25-27 października  w Warszawskim Centrum EXPO XXI. Tematyka targów skupia się na odnawialnych źródłach energii jak wytwarzanie energii z drewna, biomasy, biogazu i biopaliwa; energia wiatrowa, CHP - kogeneracja; energooszczędne budownictwo i renowacja budynków; energia wodna; pompy ciepła; energia geotermiczna;  energia słoneczna. Podczas imprezy zaprezentowane zostaną innowacje w branży OZE oraz z zakresu efektywności energetycznej i magazynowania energii.
    • 27
      kwiecień
      Artykuł zawiera fragmenty orzeczenia WSA w Olsztynie z dnia 28 marca 2017 r. (II SA/Ol 37/17) oceniającego sposób naliczania opłaty za emisję pyłu pochodzącego ze spalania węgla kamiennego. Przedmiotem postępowania były kotły o mocy do 5 MW, z rusztem stałym i ciągiem naturalnym, z których w pewnych warunkach użytkowania może dochodzić do emisji sadzy. Ocenie sądu podlegało postępowanie ustalające różnicę pomiędzy opłatą wyznaczoną przez Spółkę eksploatującą kotły i marszałka województwa (zweryfikowane przez SKO). Istotą sporu było  odmienne podejście do klasyfikacji pyłu ze spalania węgla i określenia właściwej stawki opłat. Według prowadzącego instalację właściwa była stawka dla pyłów ze spalania paliw (pozycja 53). Według marszałka i SKO stawka dla pyłów węglowo-grafitowych, sadzy (pozycja 52). W uzasadnieniu WSA ocenił również metody uzyskania innych danych technicznych i technologicznych, na podstawie o których organ może dokonywać własnych ustaleń (opinia biegłego) oraz możliwości oceny przez organ administracji lub sąd administracyjny prawidłowości metodologii przyjętej przez biegłego i całościowej oceny opinii jako dowodu w sprawie. Skomentowany został również sposób uczestnictwa strony skarżącej w postępowaniu, ograniczony do kwestionowania dowodów przyjętych przez organ, bez wykazania dowodów przeciwnych.
    • 04
      kwiecień
      Artykuł zawiera szczegółowy opis metodyki wyznaczania emisji niezorganizowanej związków organicznych z oczyszczalni ścieków, opracowanej przez Amerykańską Agencję Ochrony Środowiska (US EPA). Opis teorii modelu uzupełnia przykład obliczeń dla komory zbiorczej ścieków zawierających fenol, pozwalający prześledzić sposób doboru algorytmów obliczeniowych oraz zakres niezbędnych do obliczeń danych. W artykule oceniono również uproszczone metody szacowania emisji niezorganizowanej z oczyszczalni ścieków oraz obliczenia na podstawie pomiarów imisji i modelowania.
    NEWSLETTER:
    Jeśli chcesz otrzymywać powiadomienia o nowych artykułach zapisz się
     
    prawo ochrony środowiska
    Operat FB
    Renexpo 2017
    Efektywność energetyczna
    szkolenie modelowanie
    OZE Energiczny Obywatel

    Zobacz komunikaty JRC / US EPA / EEA / NIK:

    EEA: Emissions of the main air pollutants in Europe (15.08.2017)


    © EEA

    EEA: Heavy metal emissions (15.08.2017)


    © EEA

    EEA: Persistent organic pollutant emissions (15.08.2017)


    © EEA

    EPA: Waterbury, Conn., Incinerator to Control Mercury Emissions (15.08.2017)

    EPA Issues Guidance on State Coal Ash Management Permit Programs (10.08.2017)

    Popioły lotne US EPA

    EPA, DOT Open Comment Period On Reconsideration of GHG Standards for Cars and Light Trucks (10.08.2017)

    EEA: European Union Emissions Trading System (EU ETS) data from EUTL (09.08.2017)

    EPA Continues to Work With States on 2015 Ozone Designations (02.08.2017)

    Air Quality Continues to Improve, While U.S. Economy Continues to Grow (02.08.2017)

    Commission proposes to review all permits of large combustion plants in order to tackle pollution (31.07.2017)

    NIK: Wnioski NIK uwzględnione w kodeksie urbanistyczno-budowlanym (28.07.2017)

    JRC: Potential for further photovoltaic capacity in EU Member States (19.07.2017)

    EEA: Air pollution from agriculture: ammonia exceeds emission limits in 2015 (12.07.2017)

    Zobacz bieżące artykuły w Atmospheric Environment:

    Recent changes in the oxidized to reduced nitrogen ratio in atmospheric precipitation (12.08.2017)

    Trees in urban parks and forests reduce O3, but not NO2 concen- trations in Baltimore, MD, USA (10.08.2017)

    Nitrous acid in a street canyon environment: Sources and contributions to local oxidation capacity (10.08.2017)

    A chemometric investigation of aromatic emission profiles from a marine engine in comparison with residential wood combustion and road traffic: Implications for source apportionment inside and outside sulphur emission control (10.08.2017)

    Evaluation of regional and local atmospheric dispersion models for the analysis of traffic-related air pollution in urban areas (10.08.2017)

    Indicators of residential traffic exposure: Modelled NOx, traffic proximity, and self-reported exposure in RHINE III (09.08.2017)

    Characterizing the seasonal cycle and vertical structure of ozone in Paris, France using four years of ground based LIDAR measurements in the lowermost troposphere (09.08.2017)

    Source contributions to United States ozone and particulate matter over five decades from 1970 to 2020 (08.08.2017)

    Zobacz EUR-Lex:

    Rezolucja Parlamentu Europejskiego w sprawie oszczędnego gospodarowania zasobami: ku gospodarce o obiegu zamkniętym (11.08.2017)

    Rezerwa zapewniająca stabilność rynku dla unijnego systemu handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych (11.08.2017)

    Decyzja wykonawcza Komisji 2017/1402 z dnia 28 lipca 2017 r. w sprawie zatwierdzenia funkcji automatycznego odłączania silnika na biegu jałowym BMW AG jako technologii innowacyjnej umożliwiającej zmniejszenie emisji CO2 pochodzących z samochodów osobowych (29.07.2017)

    Rozporządzenie wykonawcze Komisji  2017/1375 z dnia 25 lipca 2017 r. zmieniające rozporządzenie wykonawcze 1191/2014 określające format i sposób składania sprawozdania, o którym mowa w art. 19 rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 517/2014 w sprawie fluorowanych gazów cieplarnianych (26.07.2017)

    Rozporządzenie Komisji  2017/1347 z dnia 13 lipca 2017 r. w sprawie sprostowania dyrektywy 2007/46/WE, rozporządzenia Komisji  582/2011 oraz rozporządzenia Komisji 2017/1151 uzupełniającego rozporządzenie 715/2007 Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie homologacji typu pojazdów silnikowych w odniesieniu do emisji zanieczyszczeń pochodzących z lekkich pojazdów pasażerskich i użytkowych Euro 5 i Euro 6 (24.07.2017)

    Komunikat Komisji dotyczący ekoprojektu dla produktów do ogrzewania powietrznego, produktów chłodzących, wysokotemperaturowych agregatów chłodniczych i klimakonwektorów wentylatorowych (14.07.2017)

    Rozporządzenie Komisji 2017/1262 z dnia 12 lipca 2017 r. zmieniające rozporządzenie 142/2011 w odniesieniu do wykorzystania obornika zwierząt gospodarskich jako paliwa w obiektach energetycznego spalania (13.07.2017)