Uboczne Produkty Spalania – odpad, produkt, surowiec

Polska jest jednym z czołowych producentów Ubocznych Produktów Spalania (UPS) w Europie, co wynika z faktu, że wiodącym źródłem energii w kraju jest węgiel (energia pochodząca ze spalania węgla stanowi ok. 90%). UPS to jednak nie tylko odpad – może stanowić cenny surowiec, stając się alternatywą dla kruszyw. Wykorzystanie tych materiałów jest istotne nie tylko ze względu na oszczędności finansowe płynące z ich zagospodarowania, ale z uwagi na kurczące się zasoby kruszyw naturalnych, które mogą być przez nie zastąpione oraz zyski ekologiczne z likwidacji składowisk i ochrony zasobów. Uwzględnia to nowa ustawa o odpadach, która zmienia częściowo regulacje dotyczące tych surowców.

 

popiół, podbudowa mostu północnego

 Przekrój warstwy nasypu drogi dojazdowej Mostu Północnego z wykorzystaniem kruszywa z żużli paleniskowych UTEX-CEN; źródło: ekotech-centrum.eu

Uboczne produkty spalania (UPS) to substancje mineralne powstające w wyniku spalania węgla kamiennego i brunatnego w kotłach energetycznych. Termin ten obejmuje popioły, żużle, mieszaniny popiołowo-żużlowe, produkty spalania fluidalnego i został wprowadzony w latach 90. przez krajowych producentów energii, w celu zmiany wizerunku tych materiałów i podkreślenia ich potencjału jako surowca antropogenicznego. W Polsce rocznie powstaje około 15 mln ton popiołów i żużli energetycznych oraz ok. 5 mln gipsów powstających w procesie odsiarczania spalin. Jak wskazuje Prezes Zarządu Polskiej Unii Ubocznych Produktów Spalania, dr inż. Tomasz Szczygielski, w Polsce blisko 70% tych materiałów znajduje zastosowanie w gospodarce. Od lat 50. XX wieku popioły energetyki zawodowej stosowane są w drogownictwie, pierwsze normy w tym zakresie powstały w latach 60. i 70., jednak ich wykorzystanie nie było duże i większość materiałów trafiała na uciążliwe dla otoczenia składowiska. O zastosowaniu na większą skalę można mówić dopiero od lat 90., obecnie w budownictwie znajduje zastosowanie 95% produkowanych popiołów lotnych z węgla i 100% mieszanek popiołów lotnych i odpadów stałych z wapniowych metod odsiarczania. Przykładem zmiany w postrzeganiu popioło-żużli z energetyki jest przypadek Elektrociepłowni Żerań. Składowisko działało od 1963 do 2010 roku, materiał tam składowany, zmieszany w odpowiedniej proporcji z piaskiem z refulacji Wisły posłużył do budowy trasy Mostu Północnego w Warszawie. Zastosowanie odpowiednio dobranej mieszanki było znacznie tańsze i korzystniejsze niż transport kruszywa z odległych od miasta kopalni.  

 

UPS – potencjał gospodarczy

 

Aby uboczne produkty spalania mogły stać się surowcem muszą charakteryzować się odpowiednimi parametrami jakościowymi i spełnić normy określone dla danej dziedziny zastosowania. Właściwości UPS i ich skład są natomiast uzależnione od technologii spalania (a w przypadku produktów odsiarczania – technologii usuwania związków siarki), rodzaju i charakterystyki węgla.  

W związku z tym produkty poszczególnych elektrowni różnią się składem chemicznym, granulacją, wilgotnością, właściwościami fizycznymi, a co za tym idzie – możliwościami zastosowania. 

 

W Polsce najczęściej otrzymywane są popioły krzemianowe (o dużej zawartości SiO2), zagospodarowywane niemal w 100%, charakteryzujące się dużą aktywnością pucolanową, istotną m.in. w procesie produkcji cementów, betonów i spoiw niskocementowych, oraz glinowe (Al2O3), wykorzystywane do produkcji materiałów klinkierowych i ceramiki budowlanej. Oba rodzaje powstają głównie w wyniku spalania węgla kamiennego. W dużej ilości występują także popioły wapniowe (zawierające CaO) pochodzące ze spalania węgla brunatnego, cechujące się dużą zmiennością składu chemicznego. Ponadto w składzie popiołów znajdują się tlenek żelaza (Fe2O3), a także niewielkie ilości tlenków magnezu (MgO), potasu (K2O), tytanu (TiO2), sodu (Na2O), manganu (Mn3O4), baru (BaO), strontu (SrO), siarki (SO3), fosforu (P2O5), oraz cynk i miedź w postaci nieutlenionej. Niektóre popioły ze spalania węgla kamiennego mogą zawierać pierwiastki promieniotwórcze w ilościach przekraczających graniczne wielkości szkodliwe określone dla materiałów budowlanych.

mieszanka popiołowo - piaskowa
Próbki mieszanki popiołowo-piaskowej stabilizowanej cementem; źródło: magazynkruszywa.pl

Zazwyczaj jednak nie zagrażają one zdrowiu, często bowiem ich radioaktywność jest nie większa niż ta rejestrowana w surowcach naturalnych, takich jak na przykład granit.

O dobrej jakości popiołów przesądzają takie czynniki jak: niska zawartość węgla, wysoka zawartość fazy szklistej, niska zawartość alkaliów oraz duża powierzchnia właściwa paliwa odpowiedzialna za aktywność pucolanową i własności wiążące surowca. 

 

W przemyśle materiałów budowlanych popioły lotne są wykorzystywane do produkcji cementu, zastosowanie, ilość oraz jakość surowca określa norma PN-EN 197-1:2002 „Cement. Część 1: Skład, wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementów powszechnego użytku” oraz jako jeden z surowców podstawowych lub dodatek korygujący do cementu portlandzkiego.

Popioły lotne oraz fluidalne stosowane są także w mieszankach betonowych i jako surowiec do prefabrykowanych elementów betonowych, bowiem poprawiają odporność produktów na czynniki zewnętrzne i zwiększają wytrzymałość, przy jednoczesnym zmniejszeniu zapotrzebowania na wodę i zwiększonej urabialności. Po spełnieniu parametrów normy PN-EN 450:1998 „Popiół lotny do betonu — definicje, wymagania i kontrola jakości” popioły są także stosowane do produkcji betonów konstrukcyjnych. Wykorzystywane są także jako kruszywo i składnik spoiwa wiążącego w betonach komórkowych.

 

Popioły lotne wykorzystywane są w procesach produkcji ceramiki budowlanej jako surowiec podstawowy lub jako materiał schudzający. Obniżają znacznie koszty produkcji klinkieru, ponieważ redukują koszty wydobycia surowców naturalnych oraz wpływają na proces wypału, przez zastąpienie części klinkieru, co znacznie obniża wysokość temperatury wypalania.

 

Ponadto popioły są wykorzystywane do produkcji kruszyw lekkich, produkowanych zarówno metodą wypałową jak i bezwypałową.

 

Zastosowanie ubocznych produktów spalania w drogownictwie, do mieszanek związanych hydraulicznie reguluje grupa norm PN-EN 14227 (1-5) przyjęta przez Polski Komitet Normalizacyjny w 2007 roku, które dopuszczają jako spoiwa wielkopiecowe żużle granulowane i popioły lotne, a także norma PN-EN13242 „Kruszywa do niezwiązanych i związanych hydraulicznie materiałów stosowanych w obiektach budowlanych i budownictwie drogowym” dopuszczająca jako składniki tych mieszanek, obok naturalnych, kruszywa sztuczne i z recyklingu. Norma PN-EN 14227-4 podaje zakres badań niezbędny dla zastosowania każdego rodzaju popiołów. Na podstawie normy PN-EN 13285 popioły i żużle są stosowane w mieszankach do ulepszania podłoża i niezwiązanej podbudowy dróg. Popioły lotne są również stosowane do ulepszania gruntów w budownictwie, bowiem stanowią czynnik osuszający, zwiększający nośność oraz wytrzymałość na ściskanie i mrozoodporność.

 

Charakterystycznym dla Polski zastosowaniem popiołów lotnych (w 2005 roku ten kierunek wykorzystania stanowił 30% zagospodarowanych popiołów) oraz produktów spalania w kotłach fluidalnych jest wykorzystanie w górnictwie podziemnym jako składnik materiałów do wypełniania wyrobisk, gdzie zastępuje cenne piaski kwarcowe. Najczęściej w formie zawiesin wodnych są stosowane do wykonywania tam przeciwwybuchowych, likwidacji zagrożeń pożarowych i hamowania wybuchów, budowy pół metanowych do odzysku metanu.

popioły w górnictwie

Instalacja do produkcji mieszanin podsadzkowych, źródło: utex.com.pl

 

Popioły są także wykorzystywane do zobojętniania kwaśnych ścieków przemysłowych i neutralizacji ścieków komunalnych.

 

UPS z kotłów fluidalnych energetyki zawodowej znajdują także zastosowanie w rolnictwie niekonwencjonalnych nawozów wapniowo magnezowych, odkwaszających gleby.

 

Tradycyjną formą zagospodarowania UPS jest wykorzystanie ich do reniwelacji gleb przy budowie stawów osadowych i prac rekultywacyjnych.

 

Prowadzone są prace nad nowymi możliwościami wykorzystania popiołów w przemyśle, m. in. w budownictwie – jako materiał do budowy wałów przeciwpowodziowych oraz jako surowiec m.in. do produkcji materiałów mezoporowatych. W tym zakresie UPS mają szerokie możliwości rozwoju.

 

Potencjał jest szczególnie warty uwagi ze względu na konieczność ochrony zasobów naturalnych i ochrony środowiska oraz zmniejszenia ilości składowanych odpadów. W tendencję tę wpisuje się Politechnika Warszawska, otwierająca w tym roku studia podyplomowe o profilu zagospodarowania ubocznych produktów spalania. Bieżący rok wprowadza także zmianę w prawie, która zgonie z wytycznymi Unii Europejskiej ma ułatwić wykorzystanie UPS w gospodarce.

 

Nowe prawo – nowy status

 

23 Stycznia 2013 roku weszła w życie nowa Ustawa o odpadach z dn. 14. Grudnia 2012 (Dz.U. 2013 nr 0 poz. 21). Zmiana wcześniejszej ustawy była konieczna w związku z koniecznością dostosowania polskiego prawa do Dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/98/WE. Choć okres dostosowawczy dla niektórych zapisów jest odroczony, a nowe regulacje uwzględniają większość zapisów zastępowanego aktu prawnego, można mówić o pewnej zmianie w postrzeganiu substancji powstających na marginesie produkcji energetyki zawodowej i dostrzeżeniu ich gospodarczego potencjału. Nowa ustawa wprowadza nowe definicje i sposoby kwalifikacji odpadów oraz rozwiązania ułatwiające ich wykorzystywanie. Istotną zmianą, szczególnie dla producentów UPS jest wprowadzenie nowej kategorii - produktu ubocznego.

Wedle zastępowanej ustawy traktowane były one jako grupa odpadów przemysłowych, kategoria 10 – odpady z procesów termicznych, podgrupa 10 01 odpady z elektrowni i innych zakładów energetycznego spalania surowców energetycznych takich jak węgiel kamienny i węgiel brunatny. Kategoria ta obejmowała: żużle ze spalania węgla kamiennego i brunatnego, popioły lotne ze spalania węgla kamiennego oraz z węgla brunatnego, mieszanki popiołowo-żużlowe z mokrego odprowadzania odpadów paleniskowych, stałe odpady z wapniowych metod odsiarczania spalin, w tym gips poreakcyjny, produkty odsiarczania według metody półsuchej, produkty odsiarczania według metody suchej oraz mieszaniny popiołów lotnych i odpadów stałych z wapniowych metod odsiarczania gazów odlotowych – według metod suchych lub półsuchych odsiarczania spalin oraz spalania w złożu fluidalnym.

 

Nowa ustawa wprowadza zapis zdejmujący z niektórych materiałów status odpadu, przez uznanie ich za produkt uboczny, o ile spełniają kryteria ustawowe i są zgłoszone do marszałka województwa (art. 11, pkt. 2,3,4), a potwierdzające ich status dokumenty nie zostaną zakwestionowane decyzją marszałka. Zgodnie z artykułem 10. ustawy materiały muszą spełnić następujące warunki:

Przedmiot lub substancja, powstające w wyniku procesu produkcyjnego, którego podstawowym celem nie jestich produkcja, mogą być uznane za produkt uboczny, niebędący odpadem, jeżeli są łącznie spełnione następujące warunki:

1) dalsze wykorzystywanie przedmiotu lub substancji jest pewne;

2) przedmiot lub substancja mogą być wykorzystywane bezpośrednio bez dalszego przetwarzania, innego niż normalna praktyka przemysłowa;

3) dany przedmiot lub substancja są produkowane jako integralna część procesu produkcyjnego;

4) dana substancja lub przedmiot spełniają wszystkie istotne wymagania, w tym prawne, w zakresie produktu, ochrony środowiska oraz życia i zdrowia ludzi, dla określonego wykorzystania tych substancji lub przedmiotów i wykorzystanie takie nie doprowadzi do ogólnych negatywnych oddziaływań na środowisko, życie lub zdrowie ludzi.

 

Status odpadu jest też zdejmowany z produktów poddanych procesowi odzysku, jeśli spełniają następujące warunki: po recyklingu stanowią materiał powszechnie stosowany, na który istnieje popyt, spełniają normy i wymagania techniczne właściwej sobie kategorii produktów oraz nie mają negatywnego wpływu na życie i zdrowie ludzi oraz środowisko. Nowa ustawa kładzie szczególny nacisk na zapobieganie powstawaniu odpadów oraz ponowne ich wykorzystanie, a dopiero potem utylizację.  

 

recykling; eksploatacja hałdy
Eksploatacja hałdy; źródło: slagrecykling.pl

Produkty uznane za odpad będą ewidencjonowane w zintegrowanej bazie produktów i gospodarki odpadami (BDO). Baza będzie zawierać również dane rejestrowe podmiotów prowadzących działalność związaną z wytwarzaniem, przetwarzaniem i składowaniem odpadów oraz będzie podstawą dla gromadzenia informacji zbiorczych o całej gospodarce surowcami bez względu na ich klasyfikację. Przedsiębiorca corocznie (w terminie do 15 marca) będzie składał sprawozdanie do jednej bazy w miejsce obowiązujących dotąd oświadczeń i dokumentów dla różnych instytucji. Jedna i wspólna baza odpadów ma nie tylko ułatwić życie przedsiębiorcom, ale także poprawić kontrolę nad odpadami. Ustawa dopuszcza także obecność w obiegu informacji dokumentów elektronicznych.

 

Ustawa wymaga oczywiście nowych aktów wykonawczych, szczególnie istotne dla UPS będzie tu rozporządzenie w sprawie katalogu odpadów, ponieważ jedną z kwestii dotąd nieuregulowanych pozostają odpady ze spalania biomasy w energetyce. Na chwilę obecną zostało opublikowane Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 8 stycznia 2013 r. w sprawie kryteriów oraz procedur dopuszczania odpadów do składowania na składowisku odpadów danego typu (Dz. U. 2013 nr 0 poz. 38).

 

Ilona Szymańska

28-01-2013

 

 

[1] Bielińska Elżbieta Jolanta, Baran Stanisław, Stankowski Sławomir, Ocena przydatności popiołów fluidalnych z węgla kamiennego do celów rolniczych, „Inżynieria Rolnicza”, nr 6/115, 2009,

[2] Cyske Waldemar, Wykorzystanie kruszywa z ubocznych produktów spalania w budowie dróg, Magazyn Kruszywa, nr 3, 2012,

[3] Gacek Krzysztof, Kopalnie antropogeniczne na składowiskach popiołów. Znikające hałdy, „Gigawat Energia”, nr 1, 2005,

[4] Galos Krzysztof, Uliasz-Bocheńczyk Alicja, Źródła i użytkowanie popiołów lotnych w Polsce, „Gospodarka Surowcami Mineralnymi”, nr 1/21, 2005,

[5] Hycnar Jan, Eurocoalash weryfikacja popiołów ze spalania węgla, „Energetyka-Nauka-Przemysł”, nr 1, 2009,

[6] Paczoska Krzysztof, Nowa ustawa o odpadach wchodzi w życie, źródło: lex.pl,

[7] Plewa Franciszek, Popczyk Marcin, Piontek Piotr, Zastosowanie ubocznych produktów spalania z kotłów fluidalnych energetyki zawodowej w podsadzce hydraulicznej, Polityka Energetyczna, nr 2, 2009,

[8] Pyssa Justyna, Odpady z energetyki – przemysłowe zagospodarowanie odpadów z kotłów fluidalnych, Gospodarka Surowcami Mineralnymi”, nr 3/21, 2005,

[9] Sajdak-Chudzik Dobrochna, Popioły z energetyki to cenny materiał dla gospodarki, „Powder&Bulk”, nr 4, 2012,

[9] Serbeńska Agnieszka, Materiały na bazie UPS są bezpieczne i i pożyteczne, źródło: e-droga.pl ,

[10] Sklarzewska Monika, Odpady przemysłowe, źródło: ekoportal.gov.pl,

[11] Strączek Izabela, Uboczne produkty spalania, „Środowisko”, nr 4/436, 2011,

[12] Szczygielski Tomasz, Uboczne produkty spalania w drogownictwie. Normy a aprobaty, Magazyn Autostrady, nr 10, 2009,

[13] Zając Artur, Madaj Marian, Uboczne produkty spalania węgla kamiennego w technologiach górniczych, „Energetyka-Nauka-Przemysł”, nr 3, 2010,

 

Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/98/WE z dnia 19 listopada 2008 r. w sprawie odpadów oraz uchylająca niektóre dyrektywy, isap.sejm.gov.pl

Ustawa z dnia 14 grudnia 2012 r. o odpadach, Dz.U. 2013 nr 0 poz. 21, isap.sejm.gov.pl

Rocznik Statystyczny Rzeczpospolitej Polskiej 2012, stat.gov.pl

 

Poleć znajomemu

Ogłoszenia promowane

Sprzedam ziemie ogrodową, torf TORFY TO ŻYCIE DLA TWOJEGO DOMU I OGRODU Oferowane przez nas torfy ze względu na zasobność w substancje mineralne...
Naturalna Herbata Ziołowa Premium Monarda, Pysznogłówka (Bergamotka) Zastosowanie: - ma działanie łagodzące, ściągające, poprawiające działanie układu pokarmowego oraz wspomagające przy...
Naturalna Herbata Ziołowa Premium- Arcydzięgiel Litwor Zastosowanie: To roślina, której właściwości lecznicze doceniono już w średniowieczu. Ówcześni zakonnicy nazywali...
Złoże piaskowca sprzedam Złoże Jankowice 6 położone jest w województwie mazowieckim, w odległości około 3,3 km od Szydłowca i około 3 km od...
najzdrowsze.pl zapraszają na VI MIĘDZYNARODOWE TARGI ŻYWNOŚCI I NAPOJÓW EXPO XXI w Warszawie Serdecznie zapraszamy na tegoroczne Międzynarodowe Targi World Food w Warsawie w dniach 7-9 marca 2019r. "Szlachetne...
Naturalna Herbata Ziołowa Premium skład: Arcydzięgiel, PaczuLek, Pysznogłówka KACURA Naturalna Herbata ziołowa Premium - Kacura Zastosowanie: - na problemy dnia drugiego, - koi nerwy i stany lękowe -...
Naturlna Herbata Ziołowa Premium Żywokost lekarski- mazurski CHUĆKOGÓJ Zastosowanie: wyłącznie do użytku zewnętrznego- jako wywar, okład, maść. Ułatwia gojenie ran, blizn, na bóle kości i...
Naturalna Herbata Ziołowa Premium Skład: Arcydzięgiel, Paczulek, Lubczyk - POBUDZICHA Zastosowanie: bezsenność, uspokojenie - działa wyciszająco i relaksacyjnie, - na dolegliwości układu pokarmowego i...
Naturalna Herbata Ziołowa Premium Arcydzięgiel, Paczulek, Pysznogłówka, Kozłek lekarski ŚPIOCH Zastosowanie: bezsenność, uspokojenie - działa wyciszająco i relaksacyjnie, - na dolegliwości układu pokarmowego i...
Naturalna Herbata Ziołowa Premium skład: Arcydzięgiel, Paczulek MACANKA Zastosowanie: na upojny dotyk, wykazuje działanie afrodyzyjne Herbatka relaksuje i odpręża, pomaga przy niestrawności,...
Naturalna Herbata Ziołowa Premium PACZULEK, Brodziec Paczulka Zastosowanie: - relaksujące i poprawiające nastrój, - przeciw bólom głowy, brzucha, przeciwzapalne, przeciwbakteryjne,...
Sprzedam kamień polny i głazy narzutowe różnej wielkości m. Gryźliny woj. warmińsko-mazurskie W naszej ofercie posiadamy kamienie polne różnej wielkości oraz duże głazy. Oferujemy zarówno materiał, który może...
Sprzedam Kruszywo o uziarnieniu 0/4 ze ściany z Zakładu Górniczego w m. Gryźliny woj. warmińsko-mazurskie Zakład zajmuje się wydobyciem, mieszaniem oraz sprzedażą kruszyw naturalnych głównie piasków nasypowych oraz mieszanek...
Sprzedam kruszywo Gryźliny, Olsztynek Szanowni Państwo informujemy o otwartym Zakładzie Górniczym w miejscowości Gryźliny, gm. Stawiguda na terenie woj....
OBSŁUGA KOPALŃ SUROWCÓW Nasze usługi obejmują: Pozyskiwanie nieruchomości na cele wydobywcze Gospodarka złożami surowców naturalnych...
Kupię kopalnię pospółki Poszukuję złoża pospółki pod Warszawą. Preferowany punkt piaskowy 80%. Nadkład do 3 m. Preferowan dobra lokalizacja w...
Systemy oczyszczania wody Mamy przyjemność zaprezentować Państwu technologię i możliwości firmy CONSPAN®, która posiada opatentowaną najnowszą...
Regulacje stanów prawnych i administracyjnych nieruchomości Kompletowanie dokumentacji geodezyjnej i prawnej Opracowywanie i ustalanie założeń inwestycyjnych Opracowywanie...
teren pod inwestycje po rekultywacji przy drodze S7 Teren „Nowa Wieś” położony jest na północnym skraju Pojezierza Iławskiego, około 4 km od Pasłęka (woj. warmińsko-...
Dozór Górniczy Oferujemy usługi kompleksowego prowadzenia eksploatacji kopalni odkrywkowych kopalin pospolitych na ternie Polski...
ZŁOŻE PIASKU KUPIĘ Poszukuję złoża grubszego piasku o minimalnej powierzchni 10 ha zlokalizowane na obszarze województwa Mazowieckiego,...
Rekultywacje wyrobisk pogórniczych Kompletowanie dokumentacji geologicznej, geodezyjnej i prawnej dotyczącej nieruchomości Ustalanie założeń...
Masło SHEA nierafinowane HURT Jesteśmy importerem nierafinowanego Masła SHEA z Afryki Zachodniej. Zajmujemy się tylko sprzedażą hurtową. Surowiec w...
Sprzedam przemysłową nieruchomość w Mławie Nieruchomość o łącznej pow. 3,3244 ha na którą składa się siedem działek. Położona w obrębie geodezyjnym Miasto Mława....
Nadzór inwestycji budowlanych Świadczymy usługi związane z nadzorem inwestycji budowlanych obiektów kubaturowych i drogowych na terenie całej Polski...
szukam INWESTORA branżowego - wdrożenie energooszczędnej technologi ogrzewania Posiadamy zupełnie nową technologię. Piec wodny jest najbardziej zaawansowanym, energooszczędnym urządzeniem grzewczym...
Ekspertyzy budowlane Przeprowadzamy oceny/audyty jakościowe wykonawstwa budowlanego: - ekspertyzy - opinie techniczne - inwentaryzacje...

Biuletyn surowce-naturalne.pl

Bądź na bieżąco!

Subskrybuje zawartość

Partnerzy