RDF (paliwo alternatywne produkowane ze śmieci), a dokładnie pył pochodzący z tego surowca energetycznego, jest wybuchowy. Ryzyko wybuchu najczęściej wynika z niewłaściwego magazynowania i/lub odpylania surowców do produkcji RDF, a także gotowego już paliwa z odpadów. W związku z tym instalacje, którym grozi wybuch pyłu RDF znajdują się zarówno po stronie sortowni śmieci w zakładach produkujących to paliwo, jak i firmach przemysłowych, które korzystają z niego do swoich procesów produkcyjnych (są to m.in. cementownie, czy ciepłownie. Brak odpowiednich zabezpieczeń przeciwwybuchowych, czy ich zły dobór nie tylko grozi zniszczeniem produkcji i niebezpieczeństwem dla pracowników, ale także często jest przyczyną wyższych składek ubezpieczeniowych. Jak więc się chronić?
Jak Dyrektywa ATEX nakazuje chronić instalacje przed skutkami wybuchu?
Dyrektywa ATEX USER nakazuje pracodawcom podjąć szeroko pojęte środki ochrony przed wybuchem, jeśli tylko na terenie zakładu produkcyjnego używane i przetwarzane są palne i wybuchowe pyły, gazy i pary cieczy palnych. W przypadku paliwa z odpadów RDF będziemy mieć do czynienia z pyłami. Podejmowane działania mają na celu:
- Ograniczenie możliwości tworzenia się atmosfer wybuchowych,
- Eliminację lub zredukowanie potencjalnych źródeł zapłonu
- Minimalizację ewentualnych skutków wybuchu (np. poprzez wdrożenie systemu zabezpieczeń).
Założeniem obowiązujących przepisów prawnych jest również poprawa bezpieczeństwa procesowego i wybuchowego dzięki wykorzystaniu odpowiednich rozwiązań technicznych (maszyn i urządzeń), właściwej organizacji pracy, terminowych przeglądów i konserwacji, a także szkoleń personelu.
Konsekwencje prawne dla pracodawcy
Warto przy okazji wspomnieć, że niezastosowanie się do wymagań Dyrektywy ATEX wprowadzonej do polskiego prawodawstwa odpowiednimi Rozporządzeniami, może skutkować konsekwencjami prawnymi dla przedsiębiorców (np. grzywny od PIP), jak i konsekwencjami karnymi dla zarządzających, w przypadku, gdyby w następstwie wybuchu ucierpieli pracownicy.
RDF paliwo z odpadów o zmiennych parametrach wybuchowości
Kiedy szacujemy ryzyko wybuchu, najtrudniejszą do oceny sytuacją jest ta, gdy pylący surowiec cechuje się zmiennością składu i jego jakości w czasie. W przypadku, gdy mówimy o odpadach o określonej granulacji i znanym składzie, takich jak suche osady ściekowe lub mączka kostna, to jakościowa identyfikacja i ograniczenie zagrożeń procesowych oraz wybuchowych są łatwiejsze do osiągnięcia, niż w przypadku paliwa RDF o zmiennym składzie surowcowa z odpadów.
W takim przypadku rozpoznanie i ograniczenie możliwych zagrożeń procesowych oraz wybuchowych jest zdecydowanie trudniejsze. Paliwo z odpadów w postaci speletyzowanej, jak pre-RDF, czy RDF, ale także i zmieszane odpady komunalne, które trafiają do spalarni śmieci, należą właśnie do tej grupy produktów. W ich składzie można znaleźć np. gumy, tworzywa sztuczne, tekstylia, papiery, drewno i inne, w przypadku których skład, wielkość, zawartość pyłów i wilgoci są zmienne w czasie, i to w szerokim zakresie.
Przykładowe parametry wybuchowości surowców wchodzących w skład paliwa ze śmieci
Poniżej prezentujemy wybrane wartości parametrów palności i wybuchowości materiałów, które występują w odpadach komunalnych i paliwach alternatywnych. Z danych wynika, że mogą pojawić się zarówno duże, jak i umiarkowane zagrożenia, w zależności od składu, typu surowca, zawartości pyłów oraz wilgoci. W takiej sytuacji należałoby uwzględnić najbardziej ryzykowny scenariusz potencjalnej zawartości mieszanki.
Gdzie może dojść do wybuchu paliwa ze śmieci?
Zabezpieczenie linii produkcji paliwa z odpadów
Aby odpowiedzieć precyzyjnie na pytanie, gdzie może dojść do wybuchu paliwa ze śmieci, musimy rozważyć dwie sytuacje. Pierwszą jest produkcja paliwa RDF czy pre-RDF. Zwykle ma ona miejsce w sortowniach śmieci, czy zakładach kompleksowo zajmujących się zagospodarowaniem odpadów. Linia do produkcji RDF może się wówczas składać z:
- Załadunku, zasypu,
- Przenośnika taśmowego, którym odpady są transportowane do rozdrabniacza,
- Z rozdrabniacza znów przenośnikiem taśmowym surowiec jest transportowany przez separator magnetyczny, do przesiewacza,
- Ostatecznie oddzielony materiał znów przenośnikiem taśmowym wędruje do magazynu RDF.
Linia powinna być zabudowana i odpylana. Proces odpylania powinien być realizowany przez linie odciągowe, a filtry muszą być zabezpieczone przeciwwybuchowo, gdyż to właśnie w tym miejscu istnieje największe ryzyko wybuchu.
Zabezpieczenie linii transportu paliwa RDF do spalania
Druga możliwą sytuacją, gdzie może dojść do wybuchu pyłu paliwa RDF jest linia transportująca to paliwo do spalania np. w cementowni, czy ciepłowni. Taka linia może składać się z:
- Magazynu paliwa RDF z odpadów,
- Transportem ślimakowym, taśmowym, zgrzebłowym, kubełkowym, czy pneumatycznym jest ono transportowane do silosów,
- W zależności od konstrukcji linii produkcyjnej ponownie urządzeniami transportu bliskiego RDF transportowany jest do pieca.
Na różnych odcinkach tego transportu (przesypach, w głowicy przenośników kubełkowych itp.) powinny znajdować się systemy odpylania. Realizowane ono powinno być przez linie odciągowe i filtry zabezpieczone przeciwwybuchowo. Kolejnymi miejscami, w których może występować ryzyko wybuchu są same urządzenia transportujące – np. przenośnik kubełkowy, jak i silosy. Wykwalifikowany ekspert z zakresu bezpieczeństwa wybuchowego powinien ocenić, czy należy te urządzenia również uwzględnić przy projektowaniu systemu przeciwwybuchowego.
RDF – paliwo alternatywne, którego wybuch można wyłącznie tłumić
Zgodnie z Dyrektywą ATEX, zawsze należy założyć scenariusz, że w urządzeniach, w których występuje ryzyko wybuchu pyłu, do tego wybuchu dojdzie. Należy wówczas zastosować odpowiednie środki techniczne, które minimalizują skutki wybuchu. W przypadku wielu pyłów mamy do wyboru odpowietrzanie wybuchu (wypuszczenie ciśnienia, płomienia i spalin w kontrolowany sposób do strefy bezpiecznej), bezpłomieniowe odpowietrzanie wybuchu (uwalnia spaliny, szczątkowe ciśnienie i gasi płomień) oraz tłumienie wybuchu. W przypadku pyłu pre-RDF lub RDF dwie pierwsze możliwości są prawnie zabronione. Wynika to wprost z obowiązującej wraz z Dyrektywą ATEX normy PN-EN 14491.
Norma PN-EN 14491 wprost wskazuje, że “nie można stosować odciążania wybuchu do zabezpieczenia aparatów w przypadku, gdy może to spowodować emisje do otoczenia substancji sklasyfikowanych jako toksyczne, żrące, drażniące, rakotwórcze, teratogenne lub mutagenne”. Z uwagi na brak możliwości zapewnienia, że w wyniku ewentualnego wybuchu pyłów paliw alternatywnych nie powstaną substancje, których emisja do otoczenia jest zabroniona ze względu na ich szkodliwe właściwości dla człowieka i środowiska. W przypadku paliwa z odpadów może się tak dziać choćby ze względu na szkodliwe związki chemiczne powstające w wyniku niecałkowitego spalania surowców w niskich temperaturach z ograniczoną ilością tlenu, a takiej sytuacji nie jesteśmy w stanie uniknąć podczas wybuchu.
Jak oceniać paliwo alternatywne pod kątem toksyczności lub szkodliwości w kwestii zagrożenia wybuchowego?
W większości przypadków możemy to oceniać na bazie uśrednionych danych mówiących o składnikach danego paliwa alternatywnego. Takich danych może dostarczyć np. dostawca paliwa. Będa one zapewne mieszanką w większości składającą się z surowców wymienionych we wcześniej omawianej tabeli. Nasza praktyka pokazuje, że nie spotkaliśmy się jeszcze z paliwem alternatywnym pre-RDF, RDF, czy po prostu zmieszanymi odpadami komunalnymi, których skład nie byłby toksyczny i szkodliwy. W razie wątpliwości zawsze można przebadać taki surowiec w specjalistycznym laboratorium.
Tłumienie wybuchu pyłu paliwa ze śmieci
Jedynym dozwolonym prawnie i ekonomicznie opłacalnym sposobem na minimalizację skutków wybuchu pozostaje więc jego tłumienie. Za pomocą aktywnych czujników ciśnienia i płomienia system wykrywa rozpoczynający się wybuch i w ciągu milisekund uruchamia butle tłumiące HRD. Do chronionego aparatu zostaje wówczas wtłoczony proszek tłumiący wybuch.
Należy również pamiętać o tym, że chronione urządzenia należy również odciąć (odizolować) od innych aparatów podczas wykrycia wybuchu. Do takiego działania, które nazywane jest izolacją wybuchu, również można użyć butle HRD.
RDF – odpady, na które zwraca uwagę ubezpieczyciel
W dobie bardzo intensywnego rozwoju sektora składowania segragacji i spalania odpadów oraz wytwarzania ze śmieci paliw alternatywnych nie bez znaczenia jest kwestia uregulowań formalno-prawnych, pozwalających uzyskać ubezpieczenie. Natomiast w przypadku wystąpienia nagłych i nieprzewidzianych zdarzeń, przedsiębiorca powinien móc w prosty sposób wyegzekwować z tego ubezpieczenia odszkodowanie.
W ostatnim czasie coraz więcej słyszymy o audytach ubezpieczeniowych, które wskazują nie tylko na brak zabezpieczeń przeciwwybuchowych na liniach produkcji, lub wykorzystywania przemysłowego paliwa z odpadów, ale również na zastosowanie niezgodnego z prawem odpowietrzania wybuchu dla pyłów z paliwa RDF. Obie sytuacje (brak zabezpieczenia i złe zabezpieczenie) mogą skutkować odmową ubezpieczenia instalacji, a w przypadku wybuchu brakiem możliwości odzyskania pieniędzy z ubezpieczenia. Jeśli ubezpieczyciel nie odmówi w takiej sytuacji zaproponowania polisy, to z pewnością znacząco podniesie stawkę.
Przykład zabezpieczonej instalacji w cementowni (paliwo z mączki kostnej i osadów ściekowych)
Na koniec chcemy pokazać przykładową instalację odbioru, magazynowania i transportu suchych osadów ściekowych oraz mączki kostnej do spalania w cementowni. Artykuł poświęciliśmy głównie produkcji i wykorzystaniu pre-RDF i RDF, ale tożsame zagrożenia i sposoby minimalizacji skutków wybuchu występują również wtedy, gdy jako paliwo alternatywne zostanie użyta np. sama mączka kostna, czy osady ściekowe. Na etapie realizacji całej inwestycji zastosowaliśmy tłumienie i izolację wybuchu butlami HRD dla podstawowych urządzeń instalacji. Typ i miejsca lokalizacji zabezpieczeń wynikały z przeprowadzonej oceny ryzyka.
W pierwszym etapie proponowanej technologii następuje rozładunek mączki i osadów ściekowych z samochodów na stacji rozładunkowej z wiatą wyposażoną w bramę rolowaną oraz filtr odpylający. Następnie w cementowni dochodzi do opróżnienia leja zasypowego za pomocą dwuwałowego przenośnika ślimakowego. Dalej, poprzez rurowy przenośnik ślimakowy, surowce przekazywane są do podajnika dozującego z inżektorem. Potem zaś podawane są transportem pneumatycznym do jednego z dwóch silosów buforowych na suche osady ściekowe lub mączkę kostną. Rozładunek silosów następuje dzięki pracy urządzeń wygarniających na taśmową wagę dozującą lub sito (w przypadku silosu mączki kostnej), a następnie ładunek przekazywany jest dalej, za pomocą np. układu przenośników ślimakowych. Mączka kostna zasypywana jest do podajników dozujących z inżektorem, a później podawana na linię dozowania pyłu węglowego w celu spalania w piecu obrotowym. Z kolei suche osady ściekowe zasypywane są do pomp dozujących pył węglowy 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.
