Konkluzje BAT dotyczące wspólnych dla sektora chemicznego systemów oczyszczania ścieków i gazów odlotowych oraz systemów zarządzania

W dniu 9 czerwca 2016 r. w Dzienniku Urzędowym Unii Europejskiej (L152/23) opublikowana została decyzja wykonawcza Komisji (UE) 2016/902 z dnia 30 maja 2016 r. ustanawiająca konkluzje dotyczące najlepszych dostępnych technik (BAT) w odniesieniu do wspólnych systemów oczyszczania ścieków/gazów odlotowych i zarządzania nimi w sektorze chemicznym zgodnie z dyrektywą Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/75/UE.

Zgodnie z art 215 ust. 1 ustawy Poś organ właściwy do wydania pozwolenia dokonuje analizy warunków pozwolenia zintegrowanego do 8 grudnia 2016 r. Zgodnie z art. 215. 4. pkt 2 w przypadku gdy analiza dokonana na podstawie ust. 1 wykazała konieczność zmiany pozwolenia zintegrowanego, organ właściwy do wydania pozwolenia niezwłocznie wzywa prowadzącego instalację do wystąpienia z wnioskiem o zmianę pozwolenia w terminie roku od dnia doręczenia wezwania, określając zakres tego wniosku mający związek ze zmianami wynikającymi z dokonanej analizy. Prowadzący instalację mają czas na ich dostosowanie do konkluzji BAT do dnia 9 czerwca 2020 r.

Do ww. decyzji wydane zostało sprostowanie uwzględniające niektóre nieścisłości tłumaczenia, opublikowane w Dzienniku Urzędowym Unii Europejskiej w dniu 27.10.2016 r. (L 292/52).

Zawarte w decyzji wymagania dotyczą rodzajów działalności określonych w sekcjach 4 i 6.11 załącznika I do dyrektywy 2010/75/UE, to jest:

- przemysłu chemicznego (sekcja 4), obejmującego:

- produkcję organicznych substancji chemicznych, w tym węglowodorów prostych i pochodnych węglowodorów, związków metaloorganicznych, tworzyw sztucznych, kauczuków syntetycznych, barwników i pigmentów, produktów i środków powierzchniowo czynnych,

- produkcję nieorganicznych substancji chemicznych, w tym produkcję gazów, kwasów, zasad, soli i innych związków nieorganicznych,

- produkcję nawozów na bazie fosforu, azotu i potasu,

- produkcję środków ochrony roślin lub biocydów,

- produkcję produktów farmaceutycznych łącznie z produktami pośrednimi,

- produkcję materiałów wybuchowych,

- oczyszczania ścieków (sekcja 6.11) nieobjętych dyrektywą Rady 91/271/EWG i pochodzących z instalacji wykonujących czynności objęte sekcją 4 załącznika I do dyrektywy 2010/75/UE, prowadzone przez niezależnego operatora.

W zakresie emisji substancji do powietrza konkluzje BAT określają wymagania wobec:

- systemów zarządzania środowiskowego,

- zarządzania gazami odpadowymi (odgazami), ich zbieranie i oczyszczanie,

- spalania gazów w pochodniach,

- emisj rozproszonych lotnych związków organicznych (LZO, VOC),

- emisji odorów.

Wymogi określone w decyzji KE 2016/902 stanowią uzupełnienie wymagań zawartych w konkluzjach BAT i dokumentach referencyjnych właściwych dla poszczególnych gałęzi przemysłu chemicznego i oczyszczania ścieków, dziedzin wspólnych (monitoringu, magazynowania, efektywności energetycznej, etc.) oraz wymagań dyrektywy 2010/75/UE i pozostałych decyzji Komisji.

Prowadzący instalacje może stosować inne techniki, niż wymienione w decyzji pod warunkiem, że zapewnią one co najmniej równoważny poziom ochrony środowiska.

Systemy zarządzania środowiskowego i wykaz strumieni gazów odpadowych

Analogicznie jak we wszystkich opublikowanych wcześniej konkluzjach w decyzji KE 2016/902 określono obowiązek wdrożenia systemu zarządzania środowiskowego oraz sprawowanie nadzoru nad emisjami poprzez rozwiązania systemowe. Brak systemu zarządzania środowiskowego stwarza ryzyko pomijania istotnych oddziaływań lub niską efektywność działań korygujących. Opublikowane konkluzje BAT zawierają zestawienie aspektów, które muszą być uwzględnione w systemie zarządzania środowiskowego (BAT 1). Szczególną rolę w systemie odgrywa wykaz strumieni gazów odpadowych (BAT 2), obejmujący dla każdego strumienia:

- identyfikację procesów pokazującą pochodzenie emisji,

- charakterystykę technik zintegrowanych z procesem i ograniczania emisji u źródła (ogólna zasada BAT zaleca w pierwszej kolejności przeanalizowanie i zastosowanie możliwości ograniczenia emisji poprzez ingerencję w jej źródło, np. zmianę parametrów procesu, modyfikację bazy paliw, surowców lub środków pomocniczych, a dopiero w  drugim kroku stosowanie technik oczyszczania końcowego odgazów),

- charakterystykę strumieni odgazów:

- wartości średnie przepływu i temperatury oraz ich zmienność ,

- średnie stężenia i ładunki poszczególnych zanieczyszczeń oraz ich zmienność,

- cechy (palność, górna/dolna granica wybuchowości, reaktywność),

- obecność innych substancji mogących wpływać na układ oczyszczania gazu odlotowego lub bezpieczeństwo zespołu urządzeń (np. tlenu, azotu, pary wodnej, pyłu).

Monitoring emisji

Opublikowane konkluzje BAT przewidują dla wszystkich instalacji należących do sektora chemicznego okresowe monitorowanie emisji rozproszonych ze wszystkich istotnych źródeł z wykorzystaniem techniki I i III, lub w przypadku gdy duża ilość LZO jest poddawana obróbce, z wykorzystaniem techniki I, II i III (BAT 5):

I – metody próbkowania wycieku (np. z wykorzystaniem ręcznych detektorów) w połączeniu z krzywymi korelacji dla poszczególnych typów wyposażenia (połączeń kołnierzowych, zaworów, etc.). Metodę te opisaliśmy szczegółowo w dziale Emisja niezorganizowana w zakładce US EPA 1995 metoda 3. Przywołana w konkluzjach BAT norma  EN 15446 dostępna jest również jako PN-EN 15446 Niekontrolowana i rozproszona emisja w sektorze przemysłowym – Pomiar emisji par wydobywających się z nieszczelnych instalacji i przewodów i bazuje na metodologii US EPA, którą opisujemy na stronie Emisja niezorganizowana – nieszczelności instalacji oraz w kolejnych zakładkach działu Emisja niezorganizowana,

II – metody optycznego obrazowania gazów, metodę tę opisujemy w dziale Emisja niezorganizowana w zakładce Program LDAR z wykorzystaniem kamery IR,

III -  obliczanie emisji na podstawie wskaźników emisji weryfikowanych okresowo pomiarami (np. raz na dwa lata).

Stosowanie (obowiązkowe) techniki I i II umożliwia uzyskanie pełnej charakterystyki emisji z nieszczelności instalacji, obejmującej rodzaje i wielkości emisji (kg/h, kg/rok) dla poszczególnych elementów instalacji oraz dowolną aglomerację uzyskanych wyników, np. dla poszczególnych typów armatury lub układów technologicznych. Dzięki temu możliwa jest ocena emisji, podjęcie działań korygujących oraz ocena ich skuteczności. Obliczenia z wykorzystaniem techniki I-III dają również prowadzącemu instalację możliwość prawidłowego raportowania emisji oraz naliczenia opłat za korzystanie ze środowiska.

Zgodnie z przywołaną na wstępie zasadą BAT możliwości stosowania innych technik, zapewniających co najmniej równoważny poziom ochrony środowiska w monitoringu emisji rozproszonych nie jest dozwolone stosowanie metod o niższej wiarygodności (metody 1 – średnich wskaźników emisji, metody 2 - leak/no-leak). Możliwe jest natomiast zastosowanie metody bardziej dokładnej, to jest metody 4 – korelacji indywidualnych. Szczegółowy opis metodyki US EPA zawiera strona US EPA 1995 obliczenia emisji w dziale Emisja niezorganizowana.

Przy dużych strumieniach LZO poddawanych obróbce, techniki I-III mogą być uzupełnione metodą absorpcji różnicowej (DIAL Differential Infrared Absorption LIDAR*), lub metodą przenikania promieniowania słonecznego (SOF Solar Occultation Flux**).

* Lidar absorpcji różnicowej (DIAL): jest laserową techniką wykorzystującą lidar absorpcji różnicowej, który jest optycznym odpowiednikiem techniki RADAR opartej na falach radiowych. Technika ta opiera się na rozpraszaniu wstecznym impulsów wiązki lasera przez aerozole atmosferyczne oraz analizie właściwości spektralnych powracającego światła wychwyconego za pomocą teleskopu.

** Przenikanie promieniowania słonecznego (SOF): technika oparta jest na zasadzie zapisu i analizy spektrometrycznej z transformacją Fouriera szerokopasmowego spektrum podczerwonego lub ultrafioletowego / widocznego spektrum promieniowania słonecznego na określonej trasie, krzyżującej się z kierunkiem wiatru i przecinającej chmurę lotnych związków organicznych.

Wobec instalacji, które mogą powodować lub powodują uciążliwość odorową konkluzje BAT przewidują obowiązek monitorowania emisji odorów ze znaczących źródeł (BAT 6). Monitoring może być prowadzony z wykorzystaniem techniki olfaktometrii dynamicznej według normy EN 13725 (polska wersja normy PN-EN 13725:2007 Jakość powietrza - Oznaczanie stężenia zapachowego metodą olfaktometrii dynamicznej). Pomiary emisji mogą być uzupełnione pomiarami lub oszacowaniem narażenia na odory lub oszacowaniem skutków takiego narażenia.

Zamykanie źródeł emisji i obróbka gazów odpadowych

BAT 15 przewiduje ogólną zasadę zamykania (obudowywania) źródeł emisji i obróbkę odgazów zamiast ich wprowadzania do atmosfery. Zastosowanie tej zasady może być w praktyce znacząco ograniczone wymaganiami operacyjnymi (konieczność zapewnienia stałego dostępu do maszyn) i względami bezpieczeństwa (zagrożenie wybuchem, narażenie operatora na wysokie stężenia). W niektórych przypadkach hermetyzacja źródeł emisji oprócz ograniczenia ilości substancji deponowanych do powietrza umożliwia również odzyskanie związków z gazowych strumieni odpadowych.

Oczyszczanie odgazów

BAT 16 przewiduje stosowanie strategii zintegrowanego zarządzania i obróbki odgazami, która obejmuje zarówno techniki ograniczania emisji zintegrowane z procesem, jak i oczyszczanie odgazów. Podstawą strategii jest inwentaryzacja gazowych strumieni odpadowych (BAT 2) i zasada pierwszeństwa ograniczania emisji poprzez ingerencję w źródło, przed technikami oczyszczania odgazów.

Spalanie gazów odpadowych w pochodniach

BAT 17 przewiduje spalanie gazów w pochodni wyłącznie ze względów bezpieczeństwa lub w przypadku nierutynowych warunków eksploatacyjnych (np. przy uruchamianiu i wyłączaniu) oraz wykorzystanie jednej lub obydwu poniższych technik.

	Technika BAT	Opis	Zakres zastosowania
a)	Właściwe zaprojektowanie układu	System przechwytywania gazu ma wystarczającą przepustowość i pojemność oraz wykorzystuje zawory bezpieczeństwa o wysokim poziomie integralności.	Ogólnie technika znajduje zastosowanie w nowych zakładach. W istniejącym zespole urządzeń system odzysku gazu może zostać zmodernizowany.
b)	Zarządzanie pracą zakładu	Technika obejmuje bilansowanie systemu paliwa gazowego i stosowanie zaawansowanej kontroli procesu.	Powszechnie możliwa do zastosowania.

W sytuacjach gdy spalanie gazów w pochodni jest konieczne, najlepszymi dostępnymi technikami są (BAT 18):

	Technika BAT	Opis	Zakres zastosowania
a)	Właściwa konstrukcja urządzeń do spalania w pochodni	Optymalizacja wysokości, ciśnienia, wspomagania parą, powietrzem lub gazem, rodzaju zakończenia pochodni (zamknięty lub osłonięty), itp., tak, aby  zapewnić bezdymne i niezawodne działanie oraz efektywne spalania nadmiarów gazów.	Ogólnie technika znajduje zastosowanie w nowych flarach. Wobec istniejących instalacji zastosowanie może być ograniczone ze względu na np. czas obsługi technicznej podczas przerwy w eksploatacji zakładu.
b)	Monitorowanie i rejestrowanie danych w ramach zarządzania pochodniami	Stałe monitorowanie gazu wysyłanego do pochodni, pomiary przepływu gazu i oszacowanie innych parametrów (np. skład, ciepła, współczynnik wspomagania, prędkość, natężenie przepływu purge-gazów, emisje zanieczyszczeń (np. NOx, CO, węglowodorów, hałasu). Rejestrowanie przypadków spalania w pochodni obejmuje zazwyczaj oszacowany / zmierzony skład gazu spalanego w pochodniach, oszacowaną / zmierzoną ilość gazu spalanego w pochodniach i czas trwania operacji. Rejestrowanie umożliwia ilościowe wyznaczenie emisji i potencjał zapobiegania przyszłym przypadkom spalania.	Powszechnie możliwa do zastosowania.

Emisje rozproszone LZO

Opublikowane konkluzje BAT odnoszą się do emisji lotnych związków organicznych ze źródeł rozproszonych (diffuse VOC emissions), rozumianych jako emisje LZO, do których dochodzi w inny sposób, niż poprzez przewidziane do tego celu przewody, np. ze źródeł powierzchniowych (zbiorników) albo źródeł punktowych (uszczelnień kołnierzowych połączeń rur). Zakres definicji określono jedynie w odniesieniu do dwóch rodzajów emisji niezorganizowanej (diffuse VOC emissions, fugitive VOC emissions). Szerszy opis podziału źródeł emisji niezorganizowanej przedstawiamy w dziale Prawo w zakładce Emisja niezorganizowana – dokumenty referencyjne BAT. Wobec emisji rozproszonych LZO za najlepsze dostępne techniki uznaje się (BAT 19):

	Technika BAT	Zakres zastosowania
Techniki związane z konstrukcją urządzeń
a)	Ograniczenie liczby potencjalnych źródeł emisji	Możliwość zastosowania może być ograniczona w przypadku istniejących urządzeń ze względu na wymagania eksploatacyjne.
b)	Maksymalizowanie środków uszczelniających właściwych dla procesu
c)	Wybór urządzeń o wysokim poziomie integralności*
d)	Ułatwienie czynności konserwacyjnych dzięki zapewnieniu dostępu do elementów, w których mogą potencjalnie występować nieszczelności
Techniki związane z budową instalacji / urządzeń, jego montażem i uruchomieniem
e)	Zapewnienie ściśle określonych i kompleksowych procedur dotyczących budowy i montażu instalacji / wyposażenia. Obejmuje to stosowanie właściwego projektowanego naprężenia uszczelek dla połączeń kołnierzowych**	Powszechnie możliwa do zastosowania.
f)	Zapewnienie rzetelnych procedur uruchamiania instalacji / wyposażenia i procedury przekazywania kontroli zgodnie z wymogami konstrukcyjnymi
Techniki związane z eksploatacją zespołu urządzeń
g)	Zapewnienie odpowiedniej obsługi technicznej i terminowej wymiany wyposażenia	Powszechnie możliwa do zastosowania.
h)	Stosowanie programu wykrywania i naprawy nieszczelności (LDAR), opierającego się na analizie ryzyka***
i)	W stopniu, w jakim jest to rozsądne, zapobieganie powstawaniu emisji rozproszonych LZO, zbieranie ich u źródła oraz poddawanie ich oczyszczeniu

Monitoring właściwy dla ww. technik jest opisany w BAT 5.

* Urządzenia o wysokim poziomie integralności obejmują:

- zawory z podwójnym uszczelnieniem dławicowym,

- pompy / sprężarki / mieszalniki z napędem magnetycznym,

- pompy / sprężarki / mieszalniki wyposażone w mechaniczne uszczelnienia zamiast uszczelnienia dławicowego,

- uszczelki o wysokim poziomie integralności (takie jak uszczelki spiralnie zwijane, połączenia pierścieniowe) do zastosowań w krytycznych warunkach,

- urządzenia odporne na korozję.

** Stosowanie zaprojektowanego (właściwego) naprężenia uszczelki dla połączenia kołnierzowego obejmuje:

- uzyskanie certyfikowanej uszczelki wysokiej jakości, np. zgodnie z normą EN 13555,

- obliczenie najwyższego możliwego obciążenia śrub, np. zgodnie z normą EN 1591–1,

- uzyskanie kwalifikowanego sprzętu do mocowania kołnierza,

- nadzór nad dokręceniem śrub przez wykwalifikowanego instalatora.

*** Program wykrywania i naprawy nieszczelności (LDAR)

Metodyczne podejście mające na celu ograniczenie niezorganizowanych punktowych emisji LZO (fugitive VOC emissions) poprzez wykrywanie, a następnie naprawę lub wymianę nieszczelnych komponentów instalacji. Obecnie do wykrywania nieszczelności dostępna jest metoda detekcji wycieków (opisana w normie EN 15446) oraz metoda optycznego obrazowania gazów.

Metoda detekcji wycieków

Pierwszym krokiem jest wykrywanie za pomocą ręcznego analizatora LZO, służącego do dokonywania pomiarów stężenia w bezpośrednim sąsiedztwie urządzenia (np. poprzez zastosowanie jonizacji płomieniowej lub fotojonizacji). Drugi krok obejmuje umieszczenie komponentu w worku w celu przeprowadzenia bezpośrednich pomiarów emisji ze źródła (dotychczas w Polsce nie zastosowano tej metody. Opisujemy ją w dziale Emisja niezorganizowana w zakładce US EPA 1995 metoda 4). Drugi krok zastępuje się czasami zastosowaniem matematycznych krzywych korelacji, wyprowadzanych z danych statystycznych przedstawiających wyniki otrzymane ze znacznej liczby wcześniejszych pomiarów przeprowadzonych na podobnych komponentach (metoda zastosowana w Polsce. Opisujemy ja w zakładce US EPA 1995 metoda 3 Zgodnie z BAT 5 metoda ta jest metodą podstawową i jest obowiązkowa dla wszystkich instalacji (wszystkich znaczących źródeł) operujących lotnymi związkami organicznymi.

Metody optycznego obrazowania gazów

W przypadku obrazowania optycznego wykorzystuje się małe ręczne kamery o lekkiej konstrukcji umożliwiające wizualizację przecieków gazu w czasie rzeczywistym, które wraz z normalnym obrazem danego komponentu są widoczne na urządzeniu w postaci „dymu”, pozwalając na łatwą i szybką lokalizację znacznych wycieków LZO. Kamery wyposażone w systemy aktywne wytwarzają obraz z rozproszonym wstecznie światłem promieni lasera, które odbija się na komponencie i jego otoczeniu. Systemy pasywne opierają się na naturalnym promieniowaniu podczerwonym urządzeń i otoczenia. Przykład obrazów wizualizacji wycieków z wykorzystaniem kamery przedstawiamy w zakładce Program LDAR z wykorzystaniem kamery IR Zgodnie z BAT 5 metoda ta jest metodą uzupełniającą i jest obowiązkowa dla wszystkich instalacji (wszystkich znaczących źródeł) operujących znacznymi strumieniami lotnych związkach organicznych.

Emisje odorów

BAT 20 przewiduje zapobieganie występowaniu emisji odorów lub, jeżeli jest to niemożliwe, ich ograniczenia. W ramach BAT należy opracować, wdrożyć i regularnie przeglądać plan zarządzania odorami, jako część systemu zarządzania środowiskowego (BAT 1), który obejmuje wszystkie następujące elementy:

I - protokół zawierający odpowiednie działania i harmonogram,

II - protokół monitorowania odorów,

III - protokół reagowania na incydenty emisji odorów,

IV - program zapobiegania występowaniu odorów i ich ograniczania mający na celu określenie ich źródeł, pomiar / oszacowanie narażenia na odory, określenie udziału poszczególnych źródeł oraz wprowadzanie środków zapobiegawczych lub łagodzących.

Monitoring właściwy dla ww. planu jest opisany w BAT 6.

Możliwość zastosowania BAT 20 jest ograniczona do przypadków, gdy można spodziewać się uciążliwego odoru lub gdy jego występowanie zostało stwierdzone.

Wobec zbierania i oczyszczania ścieków oraz oczyszczania osadu przewidziano stosowanie BAT 21, który ma umożliwić zapobieganie występowaniu emisji odorów lub, jeżeli jest to niemożliwe, ich ograniczanie. W ramach BAT należy stosować jedną z następujących technik lub ich kombinację:

	Technika BAT	Opis	Zakres zastosowania
a)	Minimalizacja czasu przebywania	Minimalizacja czasu przebywania ścieków i osadów w systemach zbierania i magazynowania, w szczególności w warunkach beztlenowych.	Możliwość zastosowania może być ograniczona w przypadku istniejących systemów zbierania i magazynowania.
b)	Metody chemiczne	Stosowanie chemikaliów w celu niszczenia związków złowonnych lub ograniczenia ich powstawania (np. utlenianie lub wytrącanie siarkowodoru).	Powszechnie możliwa do zastosowania.
c)	Zoptymalizowanie rozkładu aerobowego	Technika może obejmować: I - kontrolowanie zawartości tlenu, II - częstą obsługę techniczną systemu napowietrzania, III - stosowanie czystego tlenu, IV - usuwanie piany w zbiornikach.	Powszechnie możliwa do zastosowania.
d)	Obudowanie	Pokrycie lub obudowanie urządzeń do zbierania i oczyszczania ścieków i osadu w celu zbierania gazów złowonnych do dalszej obróbki.	Powszechnie możliwa do zastosowania.
e)	Techniki końca rury	Technika może obejmować: I - oczyszczanie biologiczne, II - utlenianie termiczne.	Oczyszczanie biologiczne ma zastosowanie tylko do związków, które są łatwo rozpuszczalne w wodzie i łatwo ulegające rozkładowi biologicznemu.