Projekt zakończony
Niska emisja, czyli emisja pochodząca ze źródeł znajdujących się na wysokości niższej niż 40 m, jest poważnym źródłem zanieczyszczeń powietrza. W jej skład wchodzi m.in. emisja z lokalnych kotłowni węglowych i domowych pieców grzewczych. Emitowane do atmosfery szkodliwe substancje z małych, rozproszonych, stacjonarnych źródeł punktowych, pochodzą głownie ze spalania paliw stałych.
Około 35% gospodarstw domowych w Polsce wykorzystuje kotły centralnego ogrzewania (jedno- lub dwufunkcyjne) na paliwo stałe. Zastosowanie w kotłach z rusztem stałym podajnika paliwa , poprawia warunki spalania paliw stałych. Konstrukcja takiego kotła z podajnikiem paliwa umożliwia jednakże spalanie w nich również odpadów stałych np. rozdrobnionych odpadów wymieszanych z węglem kamiennym w sortymencie ekogroszku, bezpośrednio podawanych do komory spalania poprzez podajnik paliwa. Spalanie stałych odpadów komunalnych w piecach nieprzystosowanych do tego celu, skutkuje wprowadzaniem do atmosfery dodatkowych zanieczyszczeń .
Głównym celem projektu było znalezienie składników śladowych, głównie związków organicznych , charakterystycznych dla danej grupy stałych odpadów komunalnych, obecnych w popiele lotnym powstałym ze współspalania z węglem kamiennym poszczególnych frakcji stałych odpadów komunalnych (gumy EPDM, opon, makulatury , PCV, PE) w kotle centralnego ogrzewania o mocy 18 kW wyposażonym w automatyczny dozownik paliwa.
Materiał badawczy - popioły lotne, pobierane podczas ośmiogodzinnych cykli spalań danej mieszanki odpadów komunalnych z węglem kamiennym. W sposób ciągły analizowano jakościowy i ilościowy skład głównych lotnych zanieczyszczeń gazowych (NOx, CO, S02, LZO). Stężenie pyłu w spalinach oznaczono metodą grawimetryczną. Próbki pyłu lotnego zostały poddane analizie metodą termo-optyczną w celu oznaczenia zawartości OC i EC oraz analizie granulometrycznej w celu oznaczenia udziałów PM 10 i PM2,5.
W celu oznaczenia związków organicznych , w tym WWA wykorzystano metodę chromatografii gazowej sprzężonej z detektorem mas (GC/MS). W celu zidentyfikowania substancji pochodzących z niespalonej cząstek odpadów stałych, część popiołu lotnego, która nie mogła zostać analizowana przy pomocy tradycyjnej chromatografii gazowej, została poddana analizie Py-GC/MS.
W przypadku współspalania wszystkich odpadów z węglem odnotowano wyższe stężenia tlenków węgla niż w przypadku spalania samego węgla, co świadczy o pogorszeniu warunków spalania i spalaniu niecałkowitym.
Oznaczona wysoka zawartość węgla EC (sadzy) oraz wysoka zawartość PM 10 i PM2 5 w badanych próbkach popiołów lotnych, obliczone wskaźniki emisji głównych zanieczyszczeń gazowych i pyłowych oraz większa zawartość WWA i wyższy udział pięcio- i więcej pierścieniowych WWA w popiołach lotnych ze współspalania węgla z odpadami komunalnymi niż samego węgla kamiennego, świadczą o dużej szkodliwości takiego spalania dla społeczeństwa i środowiska naturalnego.
Dzięki możliwości porównania związków organicznych występujących w popiele lotnym ze spalania czystego węgla kamiennego oraz pochodzącego ze współspalania węgla kamiennego z poszczególnymi frakcjami stałych odpadów komunalnych spalanych w takich samych warunkach, możliwa była identyfikacja poszczególnych indywiduów organicznych, grup związków oraz wyznaczenia wskaźników diagnostycznych specyficznych dla danego odpadu stałego.
Najważniejszymi z oznaczonych markerów spalania odpadów są: dla makulatury - lewoglukozan powstały z rozpadu celulozy, d la PCV - chlorowane fenole, d la PE - wysoki stosunek fenantrenu do antracenu oraz przewaga parzystowęglowych n-alkanów oraz dla opon - wysokie zawartości cięższych WWA oraz metylowe pochodne chinoliny .
Dzięki prowadzeniu badań na rzeczywistym urządzeniu kotłowym stosowanym w instalacjach centralnego ogrzewania w małych budynkach , a nie na modelu fizycznym lub matematycznym, uzyskane wyniki pozwalają na ocenę ekologiczną skutków współspalania odpadów komunalnych z węglem kamiennym, a w szczególności będą pomocą w identyfikacji w pyle zawieszonym śladów spalania określonej frakcji stałych odpadów komunalnych.
