Perspektywy wypełnienia w koksowni wymagań środowiskowych wynikających z konkluzji BAT

Perspektywy wypełnienia w koksowni wymagań środowiskowych wynikających z konkluzji BAT
Fot. Adobe Stock. Data dodania: 20 września 2022

Wymagania środowiskowe na lata 2013 do 2020 dla zakładów produkujących koks zostały określone w ustawie Prawo ochrony środowiska [1], dyrektywie Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/75/UE z dnia 24 listopada 2010r. w sprawie emisji przemysłowych [2] oraz decyzji wykonawczej Komisji Europejskiej z dnia 28.02.2012r. ustanawiającej Konkluzje BAT dla produkcji żelaza i stali [3].

Wstęp

Dla nowych instalacji produkcji koksu wymagania środowiskowe muszą być wypełnione od 7.01.2013, a dla istniejących instalacji do 8 marca 2016 roku [2, 3].

W Polsce od 2001r. do 2011r. instalacje i urządzenia do produkcji koksu poddane zostały modernizacji techniczno-emisyjnej [4].

Wybudowano 10 nowych baterii koksowniczych z zastosowaniem współczesnej techniki koksowniczej i ochrony środowiska oraz wyłączono z użytkowania 11 wyeksploatowanych baterii koksowniczych [5].

W kontekście zmian prawnych wymagań środowiskowych związanych z produkcją koksu i stanu techniczno-emisyjnego instalacji i urządzeń koksowni, istotne jest wykonanie analizy zgodności i określenie perspektyw przystosowania koksowni do nowych standardów technicznych i emisyjnych wynikających z Konkluzji BAT [3 ÷ 6].

Techniczne i środowiskowe wymagania związane z produkcją koksu

Techniczne i środowiskowe wymagania związane z produkcją koksu są określone w rozdziale 1,4 Konkluzji BAT [3]. Dla operacji technologicznych produkcji koksu i węglopochodnych określono najlepsze dostępne techniki i standardy emisyjne: Obsadzanie komór koksowniczych

Preferowane obsadzanie "bezdymne" lub sekwencyjne z podwójnymi rurami wznośnymi lub rurami przerzutowymi. Czas trwania widocznej emisji przy obsadzaniu < 30 s na załadunek.

Koksowanie węgla

Widoczna emisja ze wszystkich drzwi < 5-10% Widoczna emisja z armatury stropowej < 1% .

Opalanie baterii

BAT AEL wyrażone jako wartości średnie dzienne i powiązane z 5% zawartość O2.

Tlenki siarki SOx, wyrażone jako SO2 < 200-500 mg/Nm3 Tlenki azotu NOx, wyrażone jako NO2:
  • dla nowych (mniej niż 10 lat) < 305-500 mg/Nm3

  • dla starych instalacji < 500-650 mg/Nm3 Pył < 1- 20 mg/Nm3.
Wypychanie koksu

BAT AEL Pył < 10 mg/Nm3 dla filtrów workowych Pył < 20 mg/Nm3 dla innych.

Gaszenie koksu

Pył < 20 mg/Nm3 w przypadku suchego gaszenia Pył < 25 g/t koksu w przypadku konwencjonalnego mokrego gaszenia Pył < 10 g/t w przypadku stabilizowanego gaszenia koksu (CSQ).

Odsiarczanie gazu

BAT ma na celu zmniejszenie zawartości siarki w gazie koksowniczym poprzez zastosowanie jednej z następujących technik:
  • odsiarczanie poprzez system absorpcji, z dotrzymaniem stężenia końcowego H2S < 300-1000 mg/Nm3, wyższe wartości H2S są powiązane z wyższą temperaturą otoczenia

  • odsiarczanie utleniające na mokro, z powiązanym stężeniem końcowego H2S < 10 mg/Nm3
Uzyskiwanie węglopochodnych
  • minimalizowanie liczby kołnierzy poprzez spawanie połączeń rurowych tam, gdzie to możliwe

  • zastosowanie odpowiedniego uszczelnienia na kołnierzach i zaworach

  • zastosowanie gazoszczelnych pomp (np. pompy magnetyczne)

  • unikanie emisji z zaworów ciśnieniowych na zbiornikach magazynowych poprzez łącznie wylotu zaworu z odbieralnikiem gazu koksowniczego oraz poprzez odbieranie gazów i dalsze spalanie.
Gospodarowanie gazem koksowniczym

BAT zakłada stosowanie gazu koksowniczego jako paliwa lub reduktora lub do produkcji substancji chemicznych. Odpustnice (pochodnie) gazu mogą spalać gaz koksowniczy tylko w warunkach innych niż normalna eksploatacja baterii koksowniczych - dla zapewnienia bezpieczeństwa.

Gospodarowanie odpadami

Pozostałości produkcyjne, takie jak: osady smołowe, polimery z oleju płuczkowego i nadmierny osad czynny, należy recyrkulować do wsadu węglowego.

Oczyszczanie ścieków koksowniczych

BAT ma na celu zastosowanie biologicznego oczyszczania ścieków ze zintegrowanymi metodami denitryfikacji/ nitryfikacji oraz osiągnięcie następnych poziomów emisji: ChZTcr < 220 mg/l
BZT5 < 20 mg/l
Siarczki < 0,1 mg/l
Rodanki < 4 mg/l
Cyjanki < 0,1 mg/l
WWA < 0,05 mg/l
Fenole < 0,5 mg/l
Azot ogólny < 15-50 mg/l.

Analiza zgodności stanu techniki koksowniczej i wielkości emisji w koksowni ArcelorMittal SA oddział w Zdzieszowicach z wymaganiami środowiskowymi w konkluzji BAT

Ocenę zgodności techniki koksowniczej w wielkości emisji z instalacji i urządzeń koksowni z wymaganiami w Konkluzji BAT wykonano w trzech etapach [6÷9]:
  • pierwszym: dokonano podziału instalacji i urządzeń koksowni na węzły technologiczne produkcji koksu i węglopochodnych wg klasyfikacji operacji technologicznych zastosowanej w Konkluzji BAT;

  • drugim: dokonano wstępnej oceny techniczno-emisyjnej poszczególnych węzłów technologicznych na zgodność z wymaganiami w Konkluzji BAT. Z tego etapu prac wygenerowano listę węzłów technologicznych o dużym ryzyku niezgodności z wymaganiami Konkluzji BAT;

  • trzecim: wykonano badania techniczne i pomiary emisji do środowiska z instalacji i urządzeń w węzłach technologicznych o dużym ryzyku niezgodności z wymaganiami Konkluzji BAT.
Na podstawie wyników badań i pomiarów określono punkty krytyczne w węzłach technologicznych koksowni, które wymagają działań przystosowawczych do wymagań środowiskowych z Konkluzji BAT.

W Koksowni ArcelorMittal SA Oddział Zdzieszowice zidentyfikowano następujące punkty krytyczne: 1. Opalanie baterii koksowniczych nr 3 do 6 oraz 7 do 12
  • za wysokie stężenia emisji NOx i SOx 2. Odpylanie strony koksowej baterii 3-6

  • za wysokie wskaźniki emisji pyłów 3. Wieże gaszenia nr 2, 3 i 4 oraz 5, 6 i 9, 10

  • za wysokie wskaźniki emisji pyłów 4. Baterie koksownicze nr 5 i 6

  • za wysokie wskaźniki widocznej 5. Węglopochodne

  • brak hermetyzacji magazynu smoły i benzolu

  • za wysokie stężenia siarkowodoru w gazie koksowniczym oczyszczonym 6. Oczyszczalnia ścieków koksowniczych

  • za wysokie stężenia związków refrakcyjnych.
Program działania nad dostosowaniem koksowni do nowych wymagań środowiskowych związanych z produkcją koksu

Dla wypełnienia w koksowni wymagań środowiskowych wynikających z konkluzji BAT opracowano i realizuje się następujące przedsięwzięcia:
1. W zakresie pomiarów i ocen emisji do środowiska z instalacji i urządzeń koksowniczych Opracować i wdrożyć procedury pomiarów emisji do powietrza z instalacji i urządzeń koksowni:
  • pomiaru online emisji niezorganizowanej z baterii koksowniczych - termin; do 07.01.2014r.

  • pomiaru emisji z operacji technologicznej - wypychanie koksu; do 07.01.2014 r.

  • pomiaru online emisji z operacji technologicznej baterii koksowniczych - opalanie baterii; do 07.01.2014 r.

  • pomiaru emisji substancji z procesu gaszenia koksu - do 08.03.2016 r. (aktualizacja)

  • oceny emisji widzialnej z baterii koksowniczej, metodą "jest, czy nie ma" - do 07.01.2014 r. (aktualizacja).
    2. W zakresie wdrożenia nowych rozwiązań technicznych produkcji koksu oraz modernizacji istniejących instalacji i urządzeń koksowni

  • modernizacja instalacji odpylania strony koksowej baterii 3 do 6, rozbudowa instalacji odpylania dla baterii 3 i 4 - termin do 31.12.2015 r.

  • remont modernizacyjny wież gaśniczych nr 2, 3 i 4 - termin do 07.01.2014 r.

  • opracowanie projektu procesowego i wdrożenie nowego sposobu odpylania opar z wieży gaszenia nr 5, 6 i 9, 10 - termin do 08.03.2016r.

  • remont masywu ceramicznego baterii nr 5 i 6 - termin, sukcesywnie do 31.12.2015r.

  • opracowanie projektu i wdrożenie nowego sposobu kontroli emisji NOx i SO2 z opalania baterii koksowniczych - termin 31.12.2015 r.

  • przebudowa i rozbudowa instalacji węglopochodnych - termin 31.12.2015 r.

  • opracowanie projektu procesowego i wdrożenie technologii doczyszczania ścieków koksowniczych ze związków refrakcyjnych - termin 31.12.2015 r.
Wnioski

W Konkluzji BAT dla koksowni określono nowe wymagania techniczne, standardy emisyjne oraz metodyki monitorowania emisji substancji do środowiska.

Istniejące instalacje i urządzenia koksownicze powinny być dostosowane do wymagań środowiskowych wynikających z Konkluzji BAT w terminie do 8 marca 2016 r. Wykonana ocena instalacji i urządzeń koksowni na zgodność z nowymi wymaganiami środowiskowymi określonymi w Konkluzji BAT, wykazała potrzebę podjęcia działań przystosowawczych w niektórych węzłach technologicznych w zakresie techniki koksowniczej i monitorowania emisji.

Opracowany i wdrażany w koksowni program działania na lata 2012 do 2015 zapewni wypełnienie wymagań środowiskowych wynikających z Konkluzji BAT w terminie do 8 marca 2016 r.

Literatura

1. Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. Prawo ochrony środowiska (Dz.U. 08.25.150 z późniejszymi zmianami).
2. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady nr 2010/75/UE z dnia 24 listopada 2010 r. w sprawie emisji przemysłowych (Dz. U. UE nr 334 z dnia 17.12.2010).
3. Decyzja wykonawcza Komisji Europejskiej z dnia 28.02.2012 ustanawiająca konkluzje dotyczące najlepszych dostępnych technik (BAT) zgodnie z dyrektywą Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/75/UE w sprawie emisji przemysłowych w odniesieniu do produkcji żelaza i stali (Dz. U. UE nr 70 z dnia 8.03.2012 r. )
4. Kosewska M., METRAS B.: Przemysł koksowniczy w latach 1997-2007, Karbo 2008, 53, 3, 110-115.
5. Olczak Cz.: Najlepsze dostępne techniki dla przemysłu koksowniczego, rozdział VII, s. 130-134 W: [Praca zbiorowa pt. "Przewodnik Najlepsze Dostępne Techniki dla Instalacji Koksowniczych w Polsce" Instytut Ochrony Środowiska, Warszawa, październik (2004) opublikowany przez Ministerstwo Środowiska na stronie internetowej IPPC w grudniu 2005r.].
6. Kaczmarek W., Kowolik K., Olczak Cz.: Materiały z Konferencji Naukowo- Technicznej - KOKSOWNICTWO 2011, Środowiskowe uwarunkowania produkcji koksu w latach 2010 - 2012. W: Zakopane, wrzesień 2011r.].
7. HEIN M.: Do coke oven plants meet the enviromental reguirements today? Comparison of all cokemaking systems. Karbo 2002, 47, 4, 106-117.
8. Hein M., Huhn F.: Modern emission control technologies in cokemaking. KARBO 2005, 50, 2, 78-89.
9. Hilze D., Kapała J., Olczak Cz.: Metodyczne aspekty bilansowania emisji zanieczyszczeń do powietrza z zakładu koksowniczego. Środowisko i Rozwój, artykuł przyjęty do druku, listopad 2012 r.
×

DALSZA CZĘŚĆ ARTYKUŁU JEST DOSTĘPNA DLA SUBSKRYBENTÓW STREFY PREMIUM PORTALU WNP.PL

lub poznaj nasze plany abonamentowe i wybierz odpowiedni dla siebie. Nie masz konta? Kliknij i załóż konto!

Zamów newsletter z najciekawszymi i najlepszymi tekstami portalu

Podaj poprawny adres e-mail
W związku z bezpłatną subskrypcją zgadzam się na otrzymywanie na podany adres email informacji handlowych.
Informujemy, że dane przekazane w związku z zamówieniem newslettera będą przetwarzane zgodnie z Polityką Prywatności PTWP Online Sp. z o.o.

Usługa zostanie uruchomiania po kliknięciu w link aktywacyjny przesłany na podany adres email.

W każdej chwili możesz zrezygnować z otrzymywania newslettera i innych informacji.
Musisz zaznaczyć wymaganą zgodę

KOMENTARZE (0)

Do artykułu: Perspektywy wypełnienia w koksowni wymagań środowiskowych wynikających z konkluzji BAT

NEWSLETTER

Zamów newsletter z najciekawszymi i najlepszymi tekstami portalu.

Polityka prywatności portali Grupy PTWP

Logowanie

Dla subskrybentów naszych usług (Strefa Premium, newslettery) oraz uczestników konferencji ogranizowanych przez Grupę PTWP

Nie pamiętasz hasła?

Nie masz jeszcze konta? Kliknij i zarejestruj się teraz!