Paliwo RDF – paliwo ze śmieci i paliwo z odpadów.
Czy możliwe jest bezpieczeństwo paliw alternatywnych?
Instalacje procesujące odpady, z których powstaje paliwo RDF, a także te służące do przesyłu rozdrobnionego już materiału są złożonymi systemami. Pomimo zróżnicowania firm produkujących paliwo ze śmieci oraz tych wykorzystujących ten surowiec do spalania, łączą je te same problemy związane z ryzykiem wybuchu i bezpieczeństwem paliw alternatywnych. Ich poprawne zabezpieczenie przeciwwybuchowe jest kluczowe, aby toksyczne produkty spalania nie wydostały się do atmosfery. Niestety w wielu przypadkach środki ochrony nie zapewniają wystarczającego bezpieczeństwa paliwa z odpadów i stanowią dodatkowe zagrożenie. Zabezpieczenia zgodne z Dyrektywą ATEX obejmują trzy obszary działań, których dostosowanie do procesów produkcji paliw RDF, pozwoli na zmniejszenie ryzyka wybuchu.
Czym jest paliwo RDF i jakie zagrożenia stwarza paliwo ze śmieci podczas procesu jego wytwarzania oraz wykorzystywania
RDF to paliwo produkowane z odpadów, które ostatnimi czasy staje się alternatywą energetyczną dla wielu zakładów przemysłowych. Znajduje zastosowanie zwłaszcza tam, gdzie niezbędna jest wysoka temperatura do przeprowadzenia procesów produkcyjnych, a korzystanie ze standardowych surowców nie zapewnia odpowiednich parametrów cieplnych bądź jest drogie w użytkowaniu. Ryzyka związane z bezpieczeństwem paliw alternatywnych leżą zarówno po stronie producentów paliwa RDF, jak i użytkowników.
W trakcie produkcji, podczas rozdrabniania śmieci, uwalniane są cząstki w postaci wybuchowego pyłu. Nawet jeśli podczas samego rozdrabniania on osiądzie, to będzie podążał wraz z resztą śmieci przez kanały transportowe, różne przenośniki i przesypy. W praktyce spotkamy wiec zapylenie na całej długości linii produkcyjnej. Nawet jeśli zastosujemy odpylanie, to zagrożenie jedynie zostanie przeniesione do filtrów.
Dość podobnie będzie wyglądał problem na terenie zakładów wykorzystujących ten rodzaj surowca do procesu spalania. Podczas rozładunku, czy transportu w różnych miejscach systemu przesyłowego może dojść do zapłonu atmosfery wybuchowej i eksplozji, która uszkodzi układy.
W związku z tym brak lub nieodpowiedni dobór zabezpieczeń może nie tylko spowodować zniszczenie produkcji, ale także być poważnym zagrożeniem dla zdrowia i życia pracowników. Czy można w takim razie skutecznie zapewnić bezpieczeństwo paliw alternatywnych?
Gdzie pojawia się zagrożenie wybuchem paliw z odpadów?
Skomplikowanie oraz ilość urządzeń biorących udział w procesie przetwarzania jest dość spora. Dlatego zagrożenie będzie dotyczyło zarówno linii produkcyjnej na terenie przedsiębiorstwa wytwarzającego paliwo ze śmieci, jak i systemów rozprowadzających ten materiał w firmach używających paliwa ze śmieci do spalania. Co istotne, choć firmy produkujące paliwa z odpadów, jak i je wykorzystujące do procesów produkcyjnych różnią się między sobą, jedno konkretne urządzenie zawsze występuje w obydwu przypadkach. Urządzenie to jest także w obydwu przypadkach najbardziej zagrożone wybuchem.
Linie produkcji paliwa
Produkcja paliwa RDF lub pre-RDF zazwyczaj zaczyna się już w sortowni śmieci, lub w zakładzie, gdzie śmieci są przyjmowane. Stamtąd odpady trafiają do przenośnika taśmowego przenoszącego materiał do rozdrabniacza. Rozdrobniony materiał transportowany jest przenośnikiem taśmowym, przez separator magnetyczny do przesiewacza. Tak przebrany surowiec przenoszony jest do magazynu.
Systemy transportujące paliwo do spalania
W zakładach, które wykorzystują paliwo RDF do spalania, proces zabezpieczania zaczyna się w miejscu zsypu dostarczanego surowca. Z miejsca magazynowania transportem ślimakowym, taśmowym, zgrzebłowym, kubełkowym lub pneumatycznym następuje przeniesienie paliwa do silosów. Stamtąd ponownie materiał jest transportowany do pieca, w którym następuje spalanie.
Odpylanie w obu przypadkach jest narażone na wybuch pyłu RDF
Wiemy już, że procesy rozdrabniania i transportu generują pylenie. Nic więc dziwnego, że zarówno u producentów RDF, jak i firm wykorzystujących to paliwo montowane są systemy odpylania. Z naszego doświadczenia oceniamy, że to właśnie w tych urządzeniach istnieje największe ryzyko wybuchu. Do ich wnętrza odciągane są cząstki materiału, które w odpowiedniej kondensacji tworzą atmosferę wybuchową zwiększającą ryzyko eksplozji. W związku z tym konieczne jest ich zabezpieczenie przeciwwybuchowe. Oprócz filtrów ochrony będą potrzebowały również urządzenia transportowe, takie jak przenośniki kubełkowe czy silosy. W ich wnętrzu również może powstawać atmosfera wybuchowa spowodowana wzbudzeniem osiadłych pyłów.
Dyrektywa ATEX i bezpieczeństwo paliw alternatywnych — wymogi prawne
Wymogi prawne, które obowiązują na terenie naszego kraju oraz Unii Europejskiej, z zakresu ochrony przeciwwybuchowej określane są przez Dyrektywę ATEX USER. Wraz z normami zharmonizowanymi wskazuje ona, w jaki sposób powinny wyglądać zabezpieczenia na terenie zakładów, w których są używane lub przetwarzane palne i wybuchowe pyły, gazy i pary cieczy.
Paliwo z odpadów będzie w trakcie procesu powstawania i transportu generowało pyły palne, a to oznacza, że przedsiębiorstwa procesujące śmieci lub korzystające z paliwa RDF w celu spalania koniecznie muszą posiadać zabezpieczenia przeciwwybuchowe. W związku z tym podejmowane są działania, których celem, jest:
– ograniczenie powstawania atmosfer wybuchowych
– eliminacja źródeł zapłonu
– minimalizowanie skutków wybuchu poprzez implementację mechanicznych systemów zabezpieczeń
Poprawa bezpieczeństwa wszystkich procesów zachodzących na terenie zakładu jest podstawą wdrożonej Dyrektywy. Ma ona zapewniać adekwatne użycie rozwiązań technicznych dostosowanych do strefy zagrożenia wybuchem, w której się znajdują, odpowiednią organizację pracy, terminowe przeglądy i konserwacje oraz szkolenia pracowników.
Paliwo z odpadów – czym zabezpieczać wybuch
Ze względu na szkodliwość pyłu powstającego w trakcie przetwarzania odpadów na paliwo ze śmieci, niezbędna jest odpowiednia znajomość parametrów wybuchowości i systemów przeciwwybuchowych. Brak zabezpieczeń lub ich nieodpowiedni dobór może skutkować znacznymi uszkodzeniami maszyn oraz zagrożeniem dla środowiska.
Parametry wybuchowości
Tak samo, jak w przypadku zabezpieczania przed wybuchem innych pyłów, taki i dla paliw ze śmieci kluczowe będzie określenie parametrów wybuchowości. Pyły tym różnią się od gazów i par cieczy, że nie posiadają stałej wielkości cząsteczek, a wpływ na ich wybuchowość będą miały czynniki zewnętrzne. Te zmienne parametry wybuchowości, takie jak wilgotność powietrza w pomieszczeniu, poziom rozdrobnienia i materiał, z którego powstaje pył, będą znacząco utrudniały ocenę ryzyka wybuchu dla osób, które nie mają w tym sporego doświadczenia.
Paliwo RDF jest też o tyle trudniejszym materiałem, że w odróżnieniu od większości pyłów, może mieć zróżnicowany skład zmieniający się w sposób, którego nie da się przewidzieć. Jest to zależne od tego, co znajdzie się w dostarczonej partii śmieci. I tak skład procentowy, np. poliestru czy gumy będzie różny dla każdej partii. W związku z tym każdy pył z tego rozdrobionego materiału będzie posiadał zmienne parametry wybuchowości.
Jedyna metoda zabezpieczenia?
Urządzenia oraz instalacje, w których wnętrzu tworzą się atmosfery wybuchowe, większości rodzajów pyłów może być zabezpieczana na dwa sposoby: odciążanie oraz tłumienie wybuchu. Przy odciążaniu dopuszczamy do rozwinięcia się wybuchu, ale odprowadzamy jego skutki do atmosfery w sposób bezpieczny dla pracowników i urządzeń. Tłumienie wybuchu natomiast nie dopuszcza w ogóle do rozwinięcia się eksplozji. Obie te metody są wskazywane przez Dyrektywę ATEX jako niezbędna składowa zabezpieczeń przeciwwybuchowych w połączeniu z izolacją wybuchu.
Tłumienie wybuchu
Toksyczność pyłu powstającego podczas przetwarzania materiałów na paliwo RDF powoduje, że jedynym sposobem zabezpieczania całej instalacji produkcyjnej, zgodnej z dyrektywą ATEX jest tłumienie wybuchu. Norma PN-EN 14491:2012 Systemy ochronne odciążające wybuchy pyłów, wprost wskazuje, że w przypadku toksycznych, drażniących, żrących, tetra lub mutagennych czy rakotwórczych substancji nie można stosować żadnej z metod odciążania wybuchu ze względu na możliwość ich emisji do otoczenia.
Czy możemy określić toksyczność, szkodliwość bądź bezpieczeństwo paliw alternatywnych?
Jak do tej pory z naszego doświadczenia wynika, że nie ma możliwości stworzenia mieszanki odpadów komunalnych, której skład nie byłby toksyczny czy szkodliwy, ponieważ w znacznej części przypadków będzie on złożony z wymienionych wyżej w tabeli surowców. Zawsze jednak, w razie wątpliwości, zalecamy wykonanie testów w laboratorium, które specjalizuje się w tego typu badaniach.
Izolacja wybuchu
Niezależnie od tego, czy pył powstający na terenie zakładu jest toksyczny, czy nie, konieczne jest każdorazowe izolowanie wybuchu. Można w tym celu użyć dodatkowych czujników i butli HRD, poza te, które będą wykorzystane do tłumienia wybuchu. Pozwoli to na ograniczenie kosztów. Dzięki wykorzystaniu tej samej centrali sterującej można „przedłużyć” tłumienie wybuchu do równoczesnej jego izolacji jedną metodą zabezpieczeń i zaoszczędzić na dostosowywaniu poszczególnych elementów do innych rodzajów urządzeń, np. często niezbędnej przebudowie rurociagów, by móc zainstalować na nich klapy zwrotne.
Ubezpieczyciel może wskazać błędy
Sektor paliw alternatywnych przeżywa rozkwit w sytuacji gospodarki światowej dążącej do dekarbonizacji. Wraz z większą dostepnością i możliwosciami produkcyjnych paliwa RDF, rosnąć będą także regulacje formalno-prawne. Jest to zwiazane z tym, że branża przetwarzania odbadów jest wysoce ryzykowna pod względem pożarów.
To wszystko sprawia, że ubezpieczyciele w ostatnich miesiacach zwracają szczególną uwagę na kwestie bezpieczeństwa pozarowego i wybuchowego podczas audytów ubezpieczeniowych. Audytowani są zarówno producenci RDF, jak i firmy wykorzystujące to paliwo. W przypadku obu rodzajów firm, gdy ubezpieczyciel zdiagnozuje błędy, może zdecydować o nieprzyznaniu ubezpieczenia bądź, gdy dojdzie wybuchu może wiązać się to z niewypłaceniem odszkodowania. Zdarza się również, że gdy zabezpieczenia paliw alternatywnych nie są wystarczające, to ubezpieczyciel zdecyduje o podniesieniu stawki.
Dyrektywa ATEX i bezpieczeństwo paliw alternatywnych — wymogi prawne
Jak widzisz, bezpieczeństwo paliw alternatywnych jest problemowe pod wieloma względami. Wymaga też, aby nie zależnie od tego, w jaki sposób przedsiębiorstwo ma styczność z paliwem RDF oraz pochodzącym z niego pyłem, zadbać o ochronę układów przetwarzających czy transportujących ten surowiec przed zagrożeniem wybuchem. Przykładem dobrze zabezpieczonego zakładu będzie omówiona poniżej realizacja dla naszego klienta. Poprzez tłumienie, a także izolację wybuchu za pomocą systemu HRD pomogliśmy naszemu klientowi wzmocnić bezpieczeństwo cementowni.
Proces zabezpieczeń rozpoczyna się na stacji rozładunkowej, gdzie następuje wyładunek mączki kostnej oraz osadów ściekowych do zsypu. Wiata z rolowaną bramą posiada filtr, który odciąga pył i zapobiega powstawaniu wewnątrz pomieszczenia atmosfery wybuchowej. Lej zsypowy zostaje opróżniony w cementowni za pomocą dwuwałowego przenośnika ślimakowego. Dalej za pośrednictwem rurowego przenośnika ślimakowego surowce przesyłane są do podajnika dozującego z inżektorem. Stamtąd podążają transportem pneumatycznym do odpowiedniego silosu na suche odpady ściekowe bądź na mączkę kostną. Ze zbiornika materiał wygarniany jest na wagę dozującą albo, jeśli mamy do czynienia z mączką kostną, to najpierw na sito, skąd kolejnymi podajnikami ślimakowymi do układów dozujących. Mączka kostna trafia do podajników dozujących z inżektorem, a następnie na linię dozowania pyłu węglowego. Ta część spalana jest w piecu obrotowym. Z kolei suche odpady ściekowe przenoszone są do pomp dozujących pył węglowy, a stamtąd do spalania w kalcynatorze.
Na poniższym schemacie zostały wyszczególnione wszystkie ww. etapy wraz z miejscami rozmieszczenia butli HRD odpowiadających za tłumienie wybuchu i za izolację.
Chcesz zapytać o ofertę lub potrzebujesz więcej informacji lub konsultacji?
Wypełnij formularz!
Wypełnij formularz jeśli potrzebujesz dobrać systemy odpowietrzenia wybuchu, tłumienia wybuchu lub izolacji wybuchu. Jeśli nie jesteś pewien, czy Twój zakład przemysłowy potrzebuje ochrony przeciwwybuchowej, lub chcesz skonsultować konkretny przypadek – również wypełnij formularz! Chętnie pomożemy!