Oczyszczanie LZO: nasza analiza sytuacji dla przemysłu

Protokoły, dyrektywy i przepisy gminne: wiele tekstów reguluje emisje lotnych związków organicznych i ma na celu ich ograniczenie. Przyjrzyjmy się obowiązującym tekstom:

Regulacja międzynarodowa

Na poziomie międzynarodowym dwa protokoły są szczególnie istotne dla LZO:

• Protokół Genewski - Transgraniczne zanieczyszczenie powietrza na dalekie odległości w 1991 r. Ma ona na celu kontrolę emisji kilku substancji zanieczyszczających powietrze - w tym lotnych związków organicznych - oraz ich przepływów transgranicznych.

• Protokół z Göteborga - Ograniczenie zakwaszenia, eutrofizacji i ozonu w warstwie przyziemnej w 1999 r.

Dotyczy to kilku zanieczyszczeń (dwutlenek siarki, tlenki azotu, amoniak), które są odpowiedzialne za zakwaszenie i eutrofizację oraz emisji lotnych związków organicznych (LZO), które wraz z NOx są odpowiedzialne za gromadzenie się ozonu w dolnych warstwach atmosfery.

Rozporządzenie europejskie

Kolejne dyrektywy uzupełniające, transponowane do prawa francuskiego w formie dekretów lub rozporządzeń, składają się na regulacje europejskie w tej dziedzinie:

Dyrektywa 1996/61/WE, znana jako IPPC (Integrated Pollution Prevention and Control), harmonizuje zasady wydawania zezwoleń i kontroli instalacji przemysłowych o wysokim potencjale zanieczyszczeń w skali europejskiej. W szczególności wymaga ona od prowadzących instalacje wdrażania najlepszych dostępnych technik (BAT), do których odniesienia znajdują się w dokumentach sektorowych lub międzysektorowych zwanych BREF.

Dyrektywa 1999/13/WE, w sprawie emisji LZO pochodzących ze stosowania rozpuszczalników, nałożyła wartości dopuszczalne dla skanalizowanych i rozproszonych emisji LZO oraz szczególne zobowiązania dotyczące najbardziej toksycznych rozpuszczalników (redukcja, zastąpienie). Dyrektywa ta wprowadza :

• dopuszczalne wartości emisji (ELV), w których rozróżnia się ELV skanalizowane, rozproszone i całkowite;
• wdrożenie planu zarządzania rozpuszczalnikami (SMAP), rzeczywistego narzędzia identyfikacji wszystkich przychodzących i wychodzących z instalacji przepływów rozpuszczalników;
• wdrożenie Systemu Zarządzania Emisjami (EMS), który koncentruje się na rocznym przepływie emisji LZO i umożliwia pracę nad działaniami redukcyjnymi realizowanymi na wszystkich źródłach emisji występujących na tym samym terenie przemysłowym.

Te dwie ostatnie dyrektywy zostały uchylone i włączone 24 listopada 2010 r. do dyrektywy w sprawie emisji przemysłowych (IED) 2010/75/UE, w której wzmocniono odniesienie do BAT i dokumentów referencyjnych do tych BAT, czyli BREF.

Wreszcie dyrektywa 2001/81/WE z 23 października 2001 r., znana jako NEC (National Emission Ceilings), określa krajowe poziomy emisji dla niektórych zanieczyszczeń atmosferycznych, w tym LZO (transpozycja na poziomie europejskim Protokołu z Göteborga).

Przepisy krajowe

Krajowe rozporządzenie dotyczy instalacji sklasyfikowanych pod kątem ochrony środowiska (ICPE).

Dekret ministerialny z dnia 2 lutego 1998 r., od którego zależą instalacje podlegające zezwoleniu, ma zasadnicze znaczenie na trzech poziomach:

• odniesienie do dopuszczalnych wartości emisji (ELV dla kanałów, ELV dla rozproszonych) oraz szczególny przypadek określonych LZO;
• Plan zarządzania rozpuszczalnikami (SMP): identyfikacja głównych punktów zrzutu i ustalenie priorytetów w zakresie obróbki zgodnie ze znaczeniem różnych zidentyfikowanych przepływów;
• System Kontroli Emisji (EMS), który stanowi alternatywę dla regulacji i nie jest w żaden sposób obowiązkowy.

Z drugiej strony, w przypadku niektórych zakładów produkcyjnych szczególne limity mające zastosowanie wyłącznie do nich są określone w ich nakazie dotyczącym zezwolenia na działalność wydanym przez prefekturę, zwolnionym przez DREAL.

Przeglądy i kolejne kroki

W najbliższych latach wiele przepisów zostanie zmienionych. Dotyczy to w szczególności BREF-ów, które są rewidowane sektor po sektorze, oraz BAT-AEL-ów (Best Available Techniques, Associated Emissions Limits), które ustalają bardziej rygorystyczne poziomy limitów emisji.

Przewiduje się również, że zarządzenie z 2 lutego 1998 r. zostanie poddane rewizji, choć nie wyznaczono jeszcze terminu.

Ogólną tendencją jest zatem zwiększenie nacisku na przemysł w celu zmniejszenia stężenia zanieczyszczeń w emisjach do powietrza, zwłaszcza specyficznych lotnych związków organicznych (VOC), do których odnoszą się jeszcze niższe limity w wielu sektorach .

Istnieje kilka technologii oczyszczania emisji do powietrza, z których każda ma swoje zalety i ograniczenia.

Procesy leczenia dzielą się na dwie szerokie kategorie:

• procesy odzysku, w tym absorpcja przez mycie, adsorpcja na węglu aktywnym, kondensacja, czy separacja na membranach.
• procesy destrukcyjne, do których zalicza się oczyszczanie biologiczne, utlenianie termiczne (RTO) i utlenianie katalityczne

Przy wyborze technologii oczyszczania emisji do powietrza, wybór często pada pomiędzy regeneracyjnym utleniaczem termicznym (RTO) a filtracją na węglu aktywnym:

Termiczne utlenianie spala wszystkie związki organiczne w powietrzu w wysokiej temperaturze. Dla wysokich stężeń LZO w sposób ciągły, jest to generalnie skuteczna i opłacalna metoda. Jednakże, utlenianie termiczne nie jest idealne do radzenia sobie z wahaniami stężeń lub operacjami wsadowymi. W takim przypadku do strumienia musi być dodany gaz ziemny, aby utrzymać stabilną temperaturę. Koszt operacji może wtedy stać się bardzo wysoki i nieopłacalny.

Filtry z węglem aktywnym nie spalają, nie rozkładają ani nie modyfikują cząsteczek, ale po prostu adsorbują je na porach złoża węglowego. Istnieją różne rodzaje węgla w zależności od związku, który ma być adsorbowany, a filtry są dobierane w zależności od natężenia przepływu i stężenia wejściowego. Ta elastyczność sprawia, że węgiel aktywny nadaje się do wielu zastosowań, ale jeśli stężenia LZO są bardzo wysokie, zużycie węgla może być nadmierne, a wymiana filtra zbyt częsta, aby była opłacalna. Należy wtedy rozważyć systemy termiczne lub kombinację metod oczyszczania.