Padangų utilizavimas

Turinys

• Turinys…………………………1

• 1. Padangų utilizavimas. Įvadas……………………2

• 2. Naudotų padangų kaupimasis ir tvarkymo problematika………….3

• 3. Naudotų padangų pagrindiniai perdirbimo

būdai……………..3

• 4. Naudotu padangu kaupimasis ir tvarkymas Lietuvoje…………..5

• 4.1. Naudotų padangų kaupimo ir tvarkymo teisinis

reglamentavimas……..5

• 4.2. Naudotų padangų tvarkymas………………….7

• 4.3. Netinkamų naudoti padangų tvarkymo problemos

Lietuvoje………..7

• 5. Naudotų padangų panaudojimo kurui galimybės cemento

pramonėje…….8

• 5.1. Trumpa užsienio šalių patirties apžvalga………………8

• 5.2. Padangų naudojimo kurui galimybė AB“Akmenės cementas”………9

• 5.3. Naudotų ppadangų naudojimo klinkerio krosnyje technologiniai

principai……9

• 5.4. Padangų naudojimo AB “Akmenės cementas” klinkerio krosnyje

eksperimentas .10

• 6.

Išvados………………….

…………………12

• 7. Energetinių objektų teršalų ir mokesčių už atmosferos teršimą

apskaičiavimas…..13

• 8.

Literatūra…………………

…………………19

Padangų utilizavimas

1. Įvadas

Senkantys neatsinaujinantys energetiniai ištekliai, pasaulinėje rinkoje

nuolat kylančios kuro kainos, didejantys atliekų kiekiai verčia ieškoti

naujų galimybių pasinaudoti atliekų energetiniu potencialu.

Kiekvienais metais pasaulyje gaminama daug padangų, kurios, pasibaigus

eksploatacijos laikui,

papildo atliekų srautą. Kadangi padangos pasižymi didele energetine verte,

jos ivairiose pramones šakose gali buti naudojamos kkurui.

Vienas realiausiu senų padangų tvarkymo būdų – jų naudojimas alternatyviam

kurui cemento pramonėje klinkerio gamybos krosnyse.

2. Naudotu padangų kaupimasis ir tvarkymo

problematika

Kasmet pasaulyje susikaupia gausybė naudotų padangų, kurios naturalioje

gamtinėje aplinkoje praktiškai neyra. JAV per metus vidutiniškai jų

susidaro apie 281 mln. ((~5,68 mln. t), Europos Sąjungoje – apie 180 mln.

(~3,64 mln. t). Padangų, tapusių atliekomis, tolimesnis tvarkymas sukelia

problemų visame pasaulyje, jų kaupimas sąvartyne iki šiol yra vienas

populiariausių

sprendimo būdų. Del išskirtinių padangų savybių – žemo tankio ir menko

biodegradacijos laipsnio – jų laidojimas sąvartyne yra nepageidaujamas.

Padangas sunku laidoti, nes jų nesukrausi kompaktiškai, be to, susidaro

palankios sąlygos tarp jų veistis uodams bei įvairiems graužikams. Ypač

didelę grėsmę aplinkai ir žmonių sveikatai kelia savaiminiai ar tyčiniai

didelių padangų sankaupų gaisrai, kurie sunkiai užgesinami del aukšto

padangų kaloringumo bei sudetingo jų gesinimo vandeniu. Atvirų padangų

gaisrų metu išsiskiria nekontroliuojami pavojingi teršalai, kurių poveikis

ir žala juntami tiek vietiniu, tiek ir regioniniu mastu.

ES Sąvartynų direktyva, nuo 2003 metu draudžianti laidoti sveikas, o nuo

2006 metu – smulkintas netinkamas naudoti padangas, bei nuolat didejantis

visuomenės ssusirūpinimas saugiu atliekų tvarkymu lemia šalinamų padangų

mažejimą sąvartynuose ir verčia pasaulio valstybes nustatyti padangu

naudojimo (perdirbimo) užduotis.

3. Naudotų padangų pagrindiniai perdirbimo

būdai

Ekologiškai švarus padangų utilizavimas – gana sunkiai sprendžiama

technologine problema, nes padanga – sudetingas gumos gaminys, armuotas

plienine viela ir medvilniniu audiniu. Pastaruoju metu vis labiau plinta

padangos su metaliniu kordu, nes, didejant transporto priemonių važiavimo

greičiams, padangoms keliami vis didesni techniniai reikalavimai. Norint

sukurti didelio našumo padangų perdirbimo technologiją, reikia rasti

efektyvius gumos atskyrimo nuo kordo būdus. Atskirta nuo kordo guma

apdorojama chemiškai ir panaudojama kkaip žaliava, pvz. gumos pramoneje.

Tipinė padangų sudėtis ir energetinė vertė pateikta 1 lenteleje.

1 lentelė. tipinė padangų sudėtis ir energetinė vertė.

|Komponentas |Lengvosios |Sunkvežimio |

| |mašinos padangos |padangos |

| |sudėtis, % |sudėtis, % |

|Anglis |76–77 |70–72 |

|Vandenilis |6–7 |5–6 |

|Siera |1–2 |1–2 |

|Geležis |10–12 |20–22 |

|Inertiniai filtrai |3–4 |3–4 |

|Vieneto masė, |5–9 |40–70 |

|kg |7500–7600 |6800–7000 |

Netinkamos naudoti padangos ir toliau gali būti tradicinis antrinių žaliavų

šaltinis įvairioms pramonės šakoms, tačiau naujų ekologiškai švarių ir

ekonomiškai pagristų perdirbimo technologijų bei panaudojimo sričių paieška

lieka aktuali tema visame pasaulyje. Siekiant sumažinti nuolat didejantį

padangų atliekų srautą ir jų nepageidaujamą poveiki aplinkai, pasirenkamos

alternatyvos: padangos restauruojamos, siekiant pailginti jų būvio ciklą,

kuriamos ilgaamžiškesnės padangos ir kt. Netinkamu naudoti padangų tvarkymo

alternatyvas galima sąlygiškai suskirstyti i dvi grupes:

1. Trumpalaikės alternatyvos (padangu trupinimas (smulkinimas) į

skirtingo dydžio frakcijas, padangų pjaustymas ir žaliavos gamyba, padangų

naudojimas antrinėms žaliavoms gumos pramonėje kitų gumos komponentų ar

naujų padangų gamybai, dirbtinių rifų statyba pakrantėse, sportinių trasų,

golfo aikštelių įrengimas, supjaustytų ar sumaltų padangų laidojimas

buitinių atliekų sąvartynuose ir kt.).

2. Ilgalaikės alternatyvos (kelių tiesimas, padangų pirolizė, padangų

naudojimas šilumos ir energijos gamybai, padangų atliekų naudojimas cemento

gamybos pramonėje).

Padangų smulkinimas yra tik pirminis paruošimo tolimesniam tvarkymui

etapas. Pasaulyje žinomi įvairūs smulkinimo (trupinimo) būdai, kurie

pasirenkami priklausomai nuo tolimesnio žaliavos panaudojimo. Padangų gumą

naudoti antrinei žaliavai gumos pramonėje, kkitu gumos gaminių ar naujų

padangų gamybai nėra populiaru dėl papildomų kordo atskyrimo kaštų, ribotos

iš antrinių žaliavų pagamintų produktų rinkos, del aukštų kai kuriems

gaminiams keliamų kokybės reikalavimų ir dėl nepritaikomumo šviesių spalvų

produktų gamybai. Subalastuotų ir sugrupuotų padangų naudojimas dirbtinių

rifų statybai pakrantėse yra patraukli alternatyva dėl specifinių šio

atliekų srauto ypatumų: nemagnetinių sąvybių, gebėjimo tapti dumbliu

dauginimosi ir žuvų veisimosi buveine ir ypač lėtos degradacijos gamtoje.

Alternatyvos taikymas ribotas dideliu transportavimo išlaidų ir mažo

dirbtinių poreikio. Būtina įvertinti ir tai, kad moksliškai nepakankamai

ištirti ilgalaikiai padangų įrimo procesai ir jų poveikis aplinkai. Dauguma

ilgalaikių padangų naudojimo alternatyvų nėra pakankamai moksliškai ir

ekonomiškai pagrįstos, jos tėra vystomos ar demonstruojamos, jų tyrimas

reikalauja didelių kapitalinių įdėjimų.

Vis sparčiau padangų gumos atliekos naudojamos tiesiant kelius ar kaip

asfalto dangos priedas. Tačiau tyrimai rodo, kad asfalto priedų gamybai

reikalinga labai smulki padangų gumos frakcija, būtina pašalinti visas

plieno ar kitokių medžiagų priemaišas. Asfalto grindinys susideda iš dviejų

komponentų: agregatinės ir rišamosios medžiagos. Regeneruota guma pagerina

rišliosios medžiagos savybes. Kelio dangos tamprioji deformacija žiemą

padideja, o vasarą vėl sumažeja.

Guma mažina asfalto nesurišimo laipsnį, didina paviršiaus tamprumą ir

apsaugo asfaltą nuo pavojingų įtrukimų ar skylinejimų eksploatacijos metu.

Padangos sekmingai gali būti deginamos pirolizės būdu. Pirolizės procesas –

tai kontroliuojamas bedeguonis deginimo procesas, kurio metu suyra

organinės medžiagos. Pirolizei tinka ir padangos su metaliniu kordu.

Termiškai veikiant gumos atliekas uuždaroje ertmėje, be papildomo oro

tiekimo 4000 –50000 C temperatūroje gali būti gauta gumos alyva, degiosios

dujos, skystieji angliavandeniliai ir kietosios liekanos, kurias galima

naudoti vietoj suodžių gumos techninių dirbinių gamyboje. Gumos alyva tinka

plastifikatorių regenerato gamybai arba plastifikatorių gumos mišiniuose.

Skystieji angliavandeniliai ir pirolizės metu gautos dujos naudojami kaip

kuras. Atliekant gumos atliekų 2 stadijų aukštatemperaturę pirolizę –120000

C temperatūroje, galima gauti suodžius gumos pramonei, gumos koksą, turintį

aukštas adsorbcines savybes, taip pat degias dujas ir žaliavą juodajai

metalurgijai . Energija gali buti gaunama deginant susmulkintą padangų gumą

ir naudojant kaip papildomą kurą anglimi kurenamuose įrenginiuose arba

specialiai tam pritaikytose krosnyse. JAV kompanija “Goodyear Tire and

Rubber” sukūrė cikloninę krosnį, kurioje deginamos padangos gaminami garai.

Padangos konvejeriu tiekiamos į besisukančios krosnies židinį. Jos spirale

juda į židinio centrą, kur 131500 C temperatūroje oksiduojasi. Tokio

įrenginio pajegumas – apie 14 000 kg/h padangų; kartu suprojektavus katilą,

galima pagaminti iki 11 300 kg/h garo.

Bendrai gaminant šilumą ir energiją, padangomis kurenamos jėgaines gali

pasiekti aukštų

efektyvumo rezultatų, yra ekonomiškai pagrįstos aplinkosauginiu požiūrių

priimtinos. Tokios jėgaines trūkumas – išlaidos, susijusios su padangų

surinkimu ir atgabenimu į jėgainę. Ekonomiškomis gali būti laikomos tokios

jėgainės, kurios suvartoja ne mažiau kaip 50 000 tonų padangų per metus.

Tai savo ruožtu leistų jas statyti gausiai apgyvendintose vietovėse, bet

tokios jėgainės statyba gali užtrukti dėl gyventojų pasipriešinimo. Šio

tipo jėgainėje padangos dega

ant krosnies grotelių degimo kameroje, kurioje

temperatūra – 130000 C. Joje turetų būti garą gaminantys įrenginiai; šalia

esančiai gyvenvietei tiektų ir šildymą, ir elektros energiją. Degimo

proceso atliekos – šlakas, Zn prisotintos filtrų dulkės. Galimybė statyti

didelių pajegumų pirolizės deginimo gamyklas priklauso nuo sugebėjimo

laiku, nepertraukiamai, reikiamais kiekiais ir pigiai tiekti netinkamas

naudoti padangas. Dar neseniai šiu procesų ekonominis efektyvumas buvo

vertinamas skeptiškai, tačiau, turint galvoje besikeičiančią situaciją

pasaulinėje naftos rinkoje, jie vėl gali būti peržiurėti iš naujo. Padangų

atliekų naudojimas kurui cemento pramonėje, klinkerio gamybos krosnyse –

plačiai pasaulyje ppaplitęs budas, del aukštos padangų kaloringumo vertės ir

mažo drėgmės kiekio (1–3 %). Mažam drėgmės kiekiui išgarinti reikia

mažesnių energetinių sąnaudų, ir tai sumažina degimo dujų debitą. Palyginti

mažas peleningumas (3–5 %) padidina šilumos absorbciją .

Klinkerio gamybos sukamoji krosnis pasižymi tokiomis aukštomis

temperatūromis, kuriose sudega visi padangose esantys elementai; išsilydo

padangu kordas, klinkeryje pakeičiantis įprastai priedams naudojamą geležį.

Gaminant klinkerį šlapiuoju būdu, kuro degimo produktai ir medžiaga

tiesiogiai kontaktuoja, todėl degimo proceso metu susidariusios kietosios

dalelės kepa su klinkeriu, o aukšta fakelo liepsnos temperatūra užtikrina

žymią sunkiųjų metalų, sieros, ššarmų ir halogenų lokalizaciją klinkeryje.

Todel šlapiąjį klinkerio gamybos būdą kietųjų atliekų atžvilgiu galima

laikyti beatliekę technologija, krosnyje kartu su pagrindiniu kuru

naudojant padangas, kietųjų atliekų nesusidaro. Parenkant vieną ar kitą

padangų tvarkymo metodą makroekonominiame šalies lygyje, butina įvertinti

šiuos aspektus:

• susidarančių padangų atliekų kkiekius, jų kitimo dinamiką ;

• šalies geografinę padeti;

• vietines ekonomines bei socialines aplinkybes;

• padangų atliekų surinkimo, perdirbimo, naudojimo kurui,

transportavimo infrastrukturą;

• perdirbimo metu gautų produktų rinkų pajegumus šalies viduje ir

kaimyninese valstybese;

• padangų atliekų naudojimo ar perdirbimo projektų įgyvendinimo

pasekmes aplinkai;

• kultūrinę terpę.

4. Naudotu padangu kaupimasis ir tvarkymas

Lietuvoje

4.1. Naudotu padangu kaupimo ir tvarkymo

teisinis reglamentavimas

Lietuvos Statistikos departamento duomenimis (2 lentelė), per metus

Lietuvoje susidaro apie

10 000 tonų padangų, remiantis prielaida, kad susidarantis kiekis per metus

– tai padangu importo ir eksporto skirtumas. Padangų atliekų srautą

reguliuoja bendri atliekų tvarkymą reglamentuojantys įstatymai,

poįstatyminiai aktai bei normatyviniai dokumentai. Lietuvos Respublikos

aplinkos apsaugos ministerijos 1998.12.24 įsakyme Nr.280 “Dėl leidimų

įvežti į Lietuvos Respubliką naudotas automobilių padangas išdavimo tvarkos

ir netinkamų naudoti ppadangų surinkimo ir apskaitos tvarkos” patvirtinta

leidimų įvežti naudotas automobilių padangas išdavimo tvarka, netinkamų

naudoti padangų surinkimo ir apskaitos tvarka, įvežamų automobilių padangų

ir netinkamų naudoti padangų surinkimo ir apskaitos kontrolės tvarkos.

Įvežti naudotas automobilių padangas, tinkančias tolimesnei eksploatacijai

ar restauracijai, leidžiama ūkio subjektams tik turint Aplinkos apsaugos

ministerijos nustatyta tvarka išduotą leidimą. Įvežti tinkančias tolimesnei

eksploatacijai padangas leidžiama tik pateikus įmonės, priemusios padangas,

pažymą apie priduotas netinkamas naudoti padangas (75 % nuo prašomų leisti

įvežti skaičiaus). Išvežtos iš Lietuvos Respublikos padangos bei priduotos

restauruoti padangos įskaitomos į surinktų padangų sskaičių. Subjektai,

norintys įsteigti padangų surinkimo vietas, turi gauti gamtos ištekliu

naudojimo leidimą, parengti ir regiono aplinkos apsaugos departamente

patvirtinti netinkamų naudoti padangų perdirbimo (naudojimo) programą.

Norintys rinkti padangas taip pat turi užsiregistruoti kaip atliekas

tvarkanti įmonė Atliekas tvarkančių įmonių registre. Pagal Atliekų tvarkymo

taisykliu 54 punktą “Savivaldybių atliekų tvarkymo sistemos turi buti

organizuotos taip, kad miestai ir didesnės gyvenvietės būtų aprupintos

naudotų padangų atskiro surinkimo priemonėmis”. Gyventojai pas save

susidariusias padangas gali nemokamai priduoti į didžiųjų atliekų ir

antrinių žaliavų aikšteles. Netinkamos naudoti padangos iš pramonės įmonių,

įstaigų ir organizacijų pagal gamtos išteklių naudojimo leidimus turi būti

pristatomos į jas tvarkančias įmones. Pristatydamos netinkamas naudoti

padangas surinkimo įmonėms, pramonės įmonės, įstaigos ir organizacijos moka

150– 400 Lt už toną.

2 lentelė.

| | | |Lietuvoje | |2000 m. |

| |vnt. |vnt. |vnt. |kg/vnt. |t. |

|Naujos padangos |

|Lengvųjų |540391 |108674 |431717 |7 |3022 |

|Autobusų ir |143286 |19153 |124133 |39 |4814 |

|Kitos |23508 |7965 |15543 |5 |78 |

|Restauruotos |

|Lengvųjų |79943 |3870 |76073 |7 |533 |

|Autobusų ir |880 |66 |814 |39 |32 |

|Naudotos |

|Kitos |302935 |16247 |286688 |5 |1433 |

|Iš viso: |1092864 |156541 |936323 | |9945 |

|Lengvųjų |620334 |112544 |507790 | |3555 |

|Autobusų ir |144166 |19219 |124947 | |4873 |

|Kitos |328364 |24778 |303586 | |1518 |

Remiantis nauju Lietuvos Respublikos Mokesčio už aplinkos teršimą įstatymo

pakeitimo įstatymų, nuo 2003 m. sausio 1 d. bus apmokestinamos įvežamos į

Lietuvą naujos, restauruotos bei naudotos padangos, sveriančios daugiau

kaip 3 kg. Lėšos, surinktos apmokestinant įvežamus gaminius, bus skiriamos

to produkto atliekų surinkimo, perdirbimo/naudojimo veiklai finansuoti.

Tikimasi, kad šis įstatymas ženkliai prisides prie padangų surinkimo,

atliekų naudojimo/ perdirbimo sistemos vystymo šalyje.

4.2. Naudotų padangų tvarkymas

Valstybinės atliekų apskaitos duomenimis, 2000 metais Lietuvoje buvo

surinkta ir pristatyta tvarkymui

2 984 t. naudotų padangų. Daugiausia padangų surenkama Vilniaus, Klaipedos

ir Šiauliu regionuose.

1 pav. pateikiamas netinkamų naudoti padangų surinkimas regionais.

1 pav. netinkamų naudoti padanų surinkimas regionais.

[pic]

Ekspertų vertinimais, Valstybinės atliekų apskaitos duomenys yra gana

reprezentatyvus, nepaisant to, kad nemažai susidariusių atliekų

nepristatoma į minetąsias įmones (ypač gyventojų bei smulkių įmonių); o

kita dalis patenka į sąvartynus arba jų kitaip nekontroliuojamai

atsikratoma. Naudotų padangų naudojimo, šalinimo ir eksporto situacijos

analize įvairiuose regionuose, įvertinant ne tik 2000 m. sukauptas

atliekas, bet ir sukauptą likutį (apie 11 500 t), pparodė, kad labiausiai

paplitęs naudotų padangų saugojimas ilgiau kaip vienerius metus (99 %; 11

423 t viso tvarkymui pristatyto kiekio), tik 1 % (95 t) kraunama

sąvartynuose ar atsikratoma kitais budais (sutvirtinami sąvartynu šlaitai,

įrengiamos sporto trasos), mažiau nei 1 % (20 t) eksportuojama į

Baltarusiją.

4.3. Netinkamų naudoti padangų tvarkymo

problemos Lietuvoje

Remiantis Atliekas tvarkančių įmonių registro duomenimis, 2000 metais

Lietuvoje užsiregistravo

136 Naudotas padangas tvarkančios įmonės, įskaitant tiek sandeliuojančias

savo padangas, tiek

tarpininkaujančios surenkant, tiek padangų surinkimo įmones. Ne viena iš

užsiregistravusių įmonių nevykdo padangų perdirbimo (naudojimo) veiklos,

nors, prieš įsteigdamos surinkimo vietą, privalejo parengti padangų

naudojimo (perdirbimo) programas bei jas vykdyti. Taigi saugomų netinkamų

naudoti padangų kasmet daugėja, o problemos sprendimas atidedamas neribotam

laikui. Lietuvoje sąvartynuose laidoti padangas draudžiama pagal Atlieku

sąvartynų įrengimo, eksploatavimo, uždarymo ir priežiuros po uždarymo

taisyklių VIII str. 37.5 punktą (LR Aplinkos ministro 2000 10 18 isakymas

Nr.444). Šiuo metu šalyje yra du padangų smulkinimo irenginiai – Dumpiuose

Klaipedos raj. bei Šiauliuose. Tačiau kol kas neišspręstas smulkintų

padangų tolimesnis naudojimas. Svarstant padangų perdirbimo į antrinius

produktus ar žaliavas galimybę Lietuvoje, susiduriama su nepakankamais jų

kiekiais, rinkų iš atliekų gautoms antrinėms žaliavoms užtikrinimo bei

projektų atsipirkimo sunkumais. Jau nuo 1989 metų Kauno technologijos

universitete, Vilniaus Gedimino technikos universitete bei kitose Lietuvos

mokslo bei tyrimu institucijose buvo atliekami įvairus netinkamų naudoti

padangų smulkinimo, metalinio kordo atskyrimo, naudojimo įvairiose srityse

technologijų moksliniai tyrimai

bei eksperimentai. Tačiau mūsų šalyje

ignoruojama galimo bendradarbiavimo tarp mokslininkų ir atliekų tvarkytoju

nauda, todel sukurtos technologijos praktiškai nebuvo pritaikytos. 2000 m.

AB “Klijai” Kaišiadoryse, planavo statyti du naudotu padangų deginimo

pirolizės būdu TIG-20 įrenginius. Pirolizės proceso metu susidariusias

dujas buvo numatoma naudoti kaip kurą įmones katilinėje. Planuojamos ūkines

veiklos Poveikio aplinkai vertinimo (PAV) ataskaitoje pateikti atmosferos

teršalų apskaičiavimų rezultatai ir pažemio sklaidos koncentracijos

neviršija DLK.

Nustatyta, kad katilinėje vietoj mazuto deginant dujinius naudotų padangų

pirolizės produktus, iš

katilinės kamino metinis atmosferos teršalų kiekis žymiai sumažetų: anglies

monoksido apie 3,3 karto,

azoto oksidų –– 5 kartus, kietųjų dalelių – 1,79 karto ir sieros dioksido –

net 34,6 karto. Nors įmonė gavo leidimą užsiimti planuojama veikla su tam

tikrom išlygom, tačiau miesto taryba šiam projektui

nepritarė, ir projektas įgyvendinti nepradetas. Pagrindinės projekto

žlugimo priežastys – politinės

bei neigiamas visuomenės ir nevyriausybinių organizacijų išankstinis

nusistatymas prieš atliekų

deginimą kaip atliekų tvarkymo metodą. Pasireiške ir “tik ne mano kieme”

sindromas. PAV procesas

parodė, kad pateikti motyvuotų pasiūlymų nei pavieniai visuomenės atstovai,

nei nevyriausybinės organizacijos nesugebejo. Įvertinus AB “Klijų” patirtį,

galima prognozuoti, kad bet koks panašus

projektas ar ketinimas nnaudoti atliekas kaip kurą gali susilaukti panašios

visuomenės ir nevyriausybinių

organizacijų reakcijos.

Kuro dalinis pakeitimas naudotomis padangomis klinkerio degimo sukamojoje

krosnyje AB “Akmenės cementas” galetų būti viena iš alternatyvų siekiant

užtikrinti Lietuvoje kasmet surenkamų bei “istorinių” netinkamų naudoti

padangų sutvarkymą. Būtų pasinaudota esamu šalies pramonės potencialu,

pagerintas įįmones ekonominis veiksmingumas, nepabloginus aplinkosauginių

rodiklių.

5. Naudotų padangų panaudojimo kurui

galimybės cemento pramonėje

Cemento pramonė yra daug energijos vartojanti pramonės šaka, todėl

energetiniai kaštai paprastai sudaro 30-40 % gamybos išlaidų (be kapitalo

išlaidų). Procesui reikalingai šilumai gauti galima vartoti

43 įvairių rūšių kurą. 1995 m. dažniausiai vartojamos kuro rūšys Europos

cemento pramonėje buvo naftos koksas (39 %) ir akmens anglys (36 %), taip

pat įvairių rūšių atliekos (10 %), krosnių kuras (7 %),

rusvosios anglys (6 %) ir dujos (2 %) . Didelės kainos paprastai užkerta

kelią naudoti dujas ar mazutą. Tačiau aukštos temperatūros ir ilgas buvimo

laikas klinkerio krosnyje sudaro visas sąlygas organinių junginių

destrukcijai. Tai leidžia klinkerio krosnyse naudoti pigesnę kuro rūšį –

įvairias atliekas, taip pat ir padangas. ES Informaciniame dokumente,

skirtame cemento ir kalkių gamybos pramonėje taikomiems geriausiems

prieinamiems ggamybos būdams, pateiktame dažniausiai Europoje kurui

naudojamų atliekų sąraše padangos yra pirmoje vietoje.

5.1. Trumpa užsienio šalių patirties apžvalga

Tiek Europoje, tiek JAV padangų naudojimo kurui cemento pramonėje galimybės

pradėtos svarstyti tuomet, kai kaupiamos padangos bei jų gaisrai pradėjo

kelti grėsmę aplinkai ir žmonių sveikatai.

Europoje iki 2000 metų atliekas deginančioms cemento krosnims buvo taikomi

bendri atliekų deginimo reikalavimai. Vis daugėjant atliekas deginančių

cemento pramonės įmonių (tiek atskirose šalyse, tiek bendrai Europos

Sąjungoje), iškilo būtinybė nustatyti leidimų išdavimo procedūras bei

specialius reikalavimus. Padangos kaip kuras cemento krosnyse plačiai

naudojamos JAV, AAustralijoje, Japonijoje, Anglijoje, Vokietijoje,

Švedijoje, Šveicarijoje, Belgijoje, Graikijoje, Prancūzijoje, Italijoje ir

kt.

Praktiškai visose Europos Sąjungos šalyse bei JAV sudarytos sąlygos cemento

pramonei naudoti alternatyvų kurą, taip pat ir padangas. Įvairiose šalyse

yra skirtingos leidimų išdavimo procedūros, skiriasi ir išrūkų ribinės

vertės. Bendra visų šalių praktika rodo, kad būtinas poveikio aplinkai

vertinimas, visuomenės įtraukimas bei nuolatinis monitoringas. Daugelyje

šalių leidimas kurui naudoti padangas neišduodamas be ilgalaikių

eksperimentų rezultatų, įrodančių, kad veikla nesukelia neigiamo poveikio

aplinkai. JAV padangų naudojimo kurui cemento pramonėje alternatyva iš

koncepcinės -demonstracinės stadijos 1980 metais virto patikrinta bei

plačiai taikoma praktika. Kasmet JAV susidaro apie 281 mln. netinkamų

naudoti padangų, iš jų surenkama apie 218 mln.; 53 % surinktųjų naudojama

kurui. Iš viso JAV (2001 m.) buvo 82 įrenginiai kurui naudojantys padangas:

36 cemento pramonės įmonės, 18 celiuliozės ir popieriaus įmonės, 17

pramoninių katilų ir 11 komunalinių įmonių katilinių.

5.2. Padangų naudojimo kurui galimybė AB

“Akmenės cementas”

Kasmet AB “Akmenės cementas” cemento gamybos procese, vienoje klinkerio

degimo sukamojoje krosnyje sunaudojama apie 88 000 tonų mazuto arba apie

120 000 t akmens anglies (iki 2002 metų klinkerio degimo sukamojoje

krosnyje buvo naudojamas mazutas, o nuo 2002 m. pavasario – akmens anglis).

Cemento gamybos procesas, atsižvelgiant į nuolat kylančias kuro kainas, yra

brangus bei reikalaujantis didelių kiekių neatsinaujinančio kuro. AB

“Akmenės cementas” vadovybė, planuodama įmonės veiklą bei įvertindama

cemento pramonės pasaulines tendencijas, nutarė iieškoti alternatyvių

galimybių iš dalies pakeisti naudojamą pagrindinį kurą atliekomis,

turinčiomis ne mažesnę

kaip 3000 kcal/kg šiluminę vertę. Todėl įmonė ketina naudoti padangas

klinkerio degimo sukamojoje

krosnyje, iš dalies jomis pakeičiant pagrindinį kurą – akmens anglį.

Daugelyje užsienio valstybių šlapio klinkerio gamybos būdo sukamosiose

krosnyse, analogiškose AB “Akmenės cementas” klinkerio krosniai, sėkmingai

pakeičiama vidutiniškai apie 25 % viso kuro kiekio Naudotomis padangomis.

40 % viso kuro kiekio yra technologinė padangų įvedimo riba, nes, deginant

didesnius kiekius, reikalingas specialus degiklis su perteklinio oro

kontrole, ypač balansuojant tiekiamos šilumos kiekius. Taigi AB “Akmenės

cementas” numatoma sunaudoti 0,6 – 1 t padangų per valandą (iki 4 – 6 %

viso kuro kiekio). Tačiau ateityje, efektyviau renkant naudotas padangas,

įmonė galėtų sudeginti iki 3 – 4 t padangų per valandą (iki 25 % viso kuro

kiekio).

5.2.1. Naudotų padangų naudojimo klinkerio

krosnyje technologiniai principai

AB “Akmenės cementas” šlapio būdo ilgoje sukamojoje klinkerio degimo

krosnyje ([pic] 5,0 x 185

m) planuojama kurui naudoti smulkintas padangas, tiekiant jas per

pagrindinio kuro degiklio kanalą

karštąjį krosnies galą (2 pav.). Padangų gabaliukus krosnį ketinama tiekti

pneumotransportu. Tada

padangų drožlės būtų įmetamos iki 15 m nuo karštojo krosnies galo. Šioje

krosnies vietoje medžiagos

temperatūra siekia apie 140000 C, dujų srauto temperatūra – apie 1600 –

180000 C, o fakelo liepsnos

temperatūra – apie 200000 C. Nespėję sudegti gumos gabaliukai kartu su

medžiaga būtų transportuojami

krosnies galo link 00,6 – 1 m/min. greičiu. Po 5 – 10 min. klinkeris pradėtų

kristi į šaldytuvą. Šio laiko

visai pakaktų padangų drožlėms galutinai sudegti. Padangų degūs produktai

aukštų temperatūrų zonoje

(1600 – 180000 C) išliktų apie 4 – 5 sekundes. LAND 19-99 reikalavimai dėl

temperatūros, degimo laiko ir O2 kiekio būtų visiškai įvykdyti. Krosnies

karštąjame gale yra O2 perteklius. Dioksinų ir furanų susidarymas galimas

esant 200 – 4500 C. Todėl, norint išvengti minėto temperatūrų intervalo,

labai svarbu, kad iš krosnies sistemos išeinančios dujos būtų atšaldomos

staigiai. Kadangi AB “Akmenės cementas” klinkerio sukamojoje krosnyje Nr.7

yra įrengta šilumokaičio vaidmenį atliekanti grandinių zona, dujų srauto

temperatūrą per 2,5 – 4 s sumažinanti maždaug nuo 900 iki 1900 C, todėl

dioksinams ir furanams susidaryti praktiškai nėra sąlygų, ir padangų

tiekimas į krosnį dioksinų (furanų) susidarymui įtakos nedarytų. 2 pav.

pateikta principinė naudotų padangų deginimo klinkerio sukamojoje krosnyje

technologinė schema.

2 pav. principinė naudotų padangų deginimo klinkerio sukamojoje krosnyje

technologinė schema.

[pic]

5.2.2. Padangų naudojimo AB “Akmenės

cementas” klinkerio krosnyje eksperimentas

2001 m. birželio 19–20 dienomis AB “Akmenės cementas” buvo atliktas

eksperimentas pagal įmonės

specialistų parengtą ir su Aplinkos ministerija suderintą Padangų deginimo

cemento sukamojoje

krosnyje Nr.7 technologinį reglamentą. Eksperimento metu klinkerio degimo

sukamojoje krosnyje buvo

deginama 10,5 t/h mazuto ir 0,5 t/h smulkintų padangų (t.y. smulkintos

padangos viso kuro kiekio sudarė 4,5 %). Eksperimento metu emisijas matavo

LR Aplinkos ministerijos

Jungtinių tyrimų centro

specialistai. Prieš deginant padangas atlikti klinkerio krosnies emisijų į

aplinkos orą ir pažemio oro (1–3

km atstumu nuo taršos šaltinio) pavėjinėje nuo gamyklos pusėje tyrimai,

produkcijos kokybinė ir

kiekybinė analizė, ištirtas jos toksiškumas. Eksperimentinio padangų

deginimo metu emisijų ir

pažemio oro pavėjinėje pusėje tyrimai bei produkcijos analizė buvo

pakartoti. Remiantis matavimų

rezultatais, atliktas teršalų ore sklaidos teorinis modeliavimas.

Eksperimento rezultatai. Krosnies emisijų

tyrimai parodė, kad didžioji emisijų dalis – dulkės ir mazuto degimo

produktai: SO2, NOx ir CO. Azoto

oksidų ir anglies monoksido išsiskyrimas į aplinkos orą nežymiai sumažėja,

o cemento ddulkių ir sieros

dioksido – padidėja (3 pav.). Nevisiško degimo produktų –

polichlorbifenilų, furanų, policiklinių aromatinių angliavandenilių ir kitų

chlororganinių junginių – nerasta; cemento gamybos dulkių, cemento

ir klinkerio toksiškumo padidėjimo irgi nenustatyta. Produkcijos analizės

rezultatai parodė, kad priemaišų kiekiai cemente, naudojant kurui padangų

priedą, praktiškai nepakito, palyginti su priemaišų kiekiais, esančiais

cemente, pagamintame, naudojant kurui vien tik mazutą . Klinkerio

sukamosios krosnies į aplinkos orą išskiriamų teršalų matavimų, atliktų

eksperimento metu kurui naudojant mazutą ir padangas, rezultatai pateikti 3

pav. ir 4 lentelėje.

3 pav. Eksperimento emisijų matavimų rezultatai, sukamojoje kklinkerio

krosnyje kurui naudojant mazutą ir padangas, bei jų palyginimas su LAND 19-

99 reglamentuojamomis ribinemis vertemis (RV)

[pic]

4. lentelė. Ekesperimento emisijų matavimų rezultatai.

|Teršalas |Koncentracija*, mg/Nm3 |Išruku teršalu |

| | |ribine verte, |

| | |mg/Nm3, |

| | |pagal LAND 19-99|

| | |reikalavimus |

|Neorganiniai |0,81 |1,1 |100 |

|Neorganiniai |0,135 |0,121 |8 |

|Pb+Cr+Cu+Mn |0,049 |0,77 |5 |

|Ni+As |0,039 |0,017 |1 |

|Hg+Cd |0,0003 |0,0008 |0,2 |

| | | |0,1 ng/m3 |

• – Teršalų koncentracijos perskaičiuotos, esant sąlygoms: 11 % O2, 273

K, 101,3 kPa, sausos dujos, pagal LAND 19-99reikalavimus.

Pažemio oro tyrimų pavėjinėje nuo gamyklos pusėje rezultatas parodė, kad

sieros, azoto oksidų, chloro vandenilio ir kitų identifikuotų junginių

koncentracijos ore tiek prieš padangų deginimą, tiek deginant padangas

praktiškai nepakito, ir nė viena jų neviršijo DLK . Teorinis matematinis

modeliavimas rodo, kad ir nnepalankiausiomis teršalų sklaidos

meteorologinėmis sąlygomis teršalų koncentracijos, deginant mazutą bei

mazutą ir padangas, Naujosios Akmenės apylinkių pažemio ore neviršytų

gyvenamosios aplinkos orą teršiančių medžiagų DLK . Eksperimento metu,

kartu su baziniu kuru (mazutu) naudojant padangas, krosnies emisijos

neviršijo AB “Akmenės cementas” nustatytų didžiausios leistinos taršos

normatyvų (DLT), tačiau šie tinka naudojant tik bazinį kurą [9]. Įmonei iš

dalies pakeitus bazinį kurą atliekomis (netinkamomis naudoti padangomis),

bus taikomi atliekų deginimo reikalavimai bei emisijų normatyvai. Palyginus

eksperimento emisijų rezultatus su LAND 19-99 reikalavimais, galima

padaryti išvadas:

• CO ir SO2 emisijose yra žžymiai mažiau užnormatyvo nustatytas ribines

vertes;

• cemento gamybos dulkės nežymiai viršija LAND’o normatyvus, tačiau šis

padidėjimas gali

būti tik momentinis. Be to, dulkių kiekįišskiriamose dujose

galima nesunkiai sumažinti,modernizuojant elektrostatinius filtrus.

• į bazinį kurą dedant padangų, NOx sumažėja. Ši tendencija ryški

visame pasaulyje. Tačiau Lietuvoje galiojantys atliekų deginimo Nox

normatyvai yra beveik perpus mažesni nei realios klinkerio krosnies

NOx emisijos, dalį kuro pakeitus atliekomis.

Naujoje Atliekų deginimo direktyvoje 2000/76/EC nustatytos ribinės vertės

cemento krosnims, kurui naudojančioms atliekas. Šios direktyvos reikalavimų

perkėlimas į Lietuvos teisinę bazę numatomas 2002 metų pabaigoje.

6. Išvados

Naudotų padangų tvarkymas kelia daug sunkumų tiek Lietuvoje, tiek ir visame

pasaulyje. Lietuvoje iki šiol nėra išspręsta naudotų padangų galutinio

sutvarkymo problema: Naudotos padangos

nei perdirbamos, nei naudojamos energijai gauti, o tik kaupiamos.

Viena realiausių galutinio padangų atliekų sutvarkymo alternatyvų yra jų

naudojimas kurui cemento pramonėje. Klinkerio krosnių technologiniai

parametrai atitinka tiek nepavojingų, tiek ir pavojingų

atliekų deginimo reikalavimus. Padangų deginimo šlapio būdo klinkerio

sukamosiose krosnyse eksperimentai rodo, kad emisijos neviršija atliekų

deginimo normatyvų – netgi pastebimas teigiamas efektas – gerokai sumažėja

Nox emisijų, o tai ypač svarbu cemento pramonėje. Išanalizavus padangų

kūrenimo (~ 4 – 6 % viso kuro kiekio) galimybes AB “Akmenės cementas”,

padarytos išvados dėl galimo emisijų pokyčio: Nox emisijų sumažės apie 5–10

%; SO2 emisijų gali nežymiai padaugėti (10 %); galimi mmomentiniai CO pikai;

kietųjų dalelių emisijų gali šiek tiek padaugėti (15–20 %); žema išeinančių

degimo dujų temperatūra (staigus jų ataušinimas grandinių zonoje) nesudaro

sąlygų dioksinams ir furanams susidaryti; sunkiųjų metalų tarša neviršys

normatyvų; HCl emisijų gali šiek tiek padaugėti, o HF – šiek tiek sumažėti.

Atlikus elektrostatinių filtrų modernizaciją, išrūkos neviršytų

didžiausios leistinos ES atliekų deginimo cemento pramonėje taršos

normatyvų.

7.Energetinių objektų teršalų ir mokesčių už atmosferos teršimą

apskaičiavimas

Užduotyje duotas deginamo mazuto kiekis 1920 kg/h.

1. Apskaičiuoti objektų energėtinę šiluminę apkrova;

2. Išmėtamų teršalų kiekį;

3. Teršalų koncentracija ir palyginti su leidžiamomis normomis;

4. Mokeščio dydį už gamtos teršimą;

5. Baudą už nuslėptą teršalų kiekį.

1. Kūryklos šiluminis našumas nustatomas pagal formulę:

[pic] (1)

čia: [pic] – kuro sunaudojimas, kg/h

[pic]– naudojamo kuro žemutinė degimo šiluma, MJ/kg , randame iš

lenelių arba iš formulės:

[pic] (2)

Mazuto sudedamosios dalys %:

C – 87%; H – 11%; O – 0,6%; S – 0,6%;

Wd – 0,7%

Tuomet mazuto [pic]:

[pic]

2. Energetinio objekto išmėtamų teršalų skaičiavimas.

a) Sieros dioksido apskaičiavimas:

[pic] (3)

čia:[pic]– kuro sunaudojimas, kg/s

[pic]- sieros dvidegenio dalis susijungianti su lakiaisiais

pelėnais katiluose, 0,02%

[pic]- sulaikyta sieros dalis ( naudojant skruberius su šarminių vandenių),

0,02 – 0,05%.

[pic]

Metinis teršalų išmėtimas:

[pic]

b) Azoto oksidų kiekis:

[pic] (4)

čia: [pic]– susidarantis oksidų kiekis vienam GJ šilumos, kg/GJ;

β – azoto ooksido sumažėjimo koeficientas dėl panaudotų techninių

priemonių, tiesasroviui degikliui 0,85 (sūkuriniui 1).

[pic]

Metinis teršalų išmėtimas:

[pic]

c) Anglies monoksido kiekis:

[pic] (5)

čia: [pic]– anglies monoksido kiekis susidarantis deginant kurą, kg/t;

[pic] (6)

čia: [pic] – cheminiai ne viso degimo šilumos nuostoliai, % deginant

mazutą esant mažam oro koeficientui λ 1,01 – 1,05 rekomenduojama [pic] =

0,15%, λ – 1,05 ([pic] = 0%).

R – šilumos nuostoliai dėl CO buvimasi dūmuose (mazutui R = 0,65).

[pic]

Metinis teršalų išmėtimas:

[pic]

d) Vanadžio oksido kiekis:

[pic] (7)

čia: [pic] – nusėdimo ant katilo šildomo paviršiaus koeficientas, (ηv =

0,05);

[pic]–suodžių sugaunamų dūmų valymo įrenginiuose koeficientas,(iš

eksploatavimo duomenų),neturint duomenų, apskaičiuojamas iš formulės:

[pic] (8)

čia: [pic] – mazuto sieringumas, %.

[pic]

Metinis teršalų išmėtimas:

[pic]

3. Nustatome teršalų konsentraciją:

Ją galima išmatuoti ir perskaičiuoti į konsentraciją atitinkančią normaliom

sąlygom ir O2 kiekiui

(Valstybės žinios 98m.Nr.42 – 1148) iš formulės:

[pic] (9)

čia: Ci – atskiro teršalo koncentracija;

V – dujų – oro mišinio tūris;

τ – įrenginio darbo laikas.

4. Apskaičiuojame kiek reikia deguonies[pic]norint sudeginti 1 kg anglies

dioksido[pic];

[pic]

[pic] ;[pic]; viso – 44kg

[pic]

a) Apskaičiuojame kiek reikia [pic]norint sudeginti 1 kg[pic];

[pic]

[pic] [pic] viso -36kg

[pic]

b) Apskaičiuojame kiek reikia [pic]norint sudeginti 1 kg[pic];

[pic]

[pic] viso – 64kg

[pic]

[pic] [pic] [pic] [pic]

[pic]

[pic]mazuto.

[pic]mazuto. (10)

[pic] (11)

[pic]mazuto.

[pic]

Apskaičiuojame mokestį už gamtos teršimą(3):

[pic] (12)

a) Mokestis už [pic];

[pic]

b) Mokestis už [pic]:

[pic]

c) Mokestis už [pic]:

[pic]

7. Apskaičiujame baudos didumą už nuslėpta 1 toną teršalų:

[pic] (13)

a) Baudos dydis už [pic]:

[pic]

b) Bauda už [pic]:

[pic]

c) Bauda už [pic]

[pic]

8. Literatūra

1. Žurnalas „Aplinkos tyrimai, inžinerija ir vadyba” 2002m. Nr.3(21)

2. Žurnalas „Aplinkos tyrimai, inžinerija ir vadyba” 2001m. Nr.4(18)

3.Valstybės žinios,1999, Nr. 47-1469

———————–

[pic]