LEVEGÕTISZTASÁG-VÉDELEM 2.4 2.3 Új levegőtisztasági szabályozás Németországban és hatásai a kokszolóművekre Tárgyszavak: levegőminőség; kokszolás; jogi szabályozás; NSZK; környezetvédelem. A németországi kokszolóművek fajlagos (termékre számított) kibocsátásai a 20. század utolsó évtizedében nagymértékben csökkentek (1. ábra), de számos üzem bezárása folytán még ennél is látványosabb, több mint 80%-os, a kokszgyártásból eredő országos összes emissziócsökkenés. Az európai levegőtisztasági irányelvek átvétele nyomán azonban további határérték-szigorítás kell, így tovább csökkenő kibocsátásokra lehet számítani. 1980 1999 por NOx x SO2 2 CO 0 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 g/t koksz 1. ábra Német kokszolóművek kibocsátásának alakulása
A levegőtisztasági törvények alapjai A kokszolóművek üzemét a jövőben két EU-irányelv fogja lényegesen befolyásolni: A környezetszennyezés integrált elkerülését, ill. csökkentését előíró 96/61 EG jelű, 1996 óta hatályos irányelv bizonyos ipari üzemekre megkívánja egy a hozzáférhető legjobb technikát (best available technique reference) ismertető dokumentum elkészítését. Kokszolóművekre ezt a dokumentumot 2000-ben lezárták). Az Európai Tanács 96/63 EG jelű, ugyancsak 1996 óta hatályos a levegőminőség megítéléséről és ellenőrzéséről szóló irányelvét már megjelent vagy a közeljövőben kibocsátandó részirányelvek egészítik ki, amelyek megadják az egyes légszennyező immissziók megengedett felső határait. Ezekből megállapítható, hogy az európai jog a német környezeti joganyagnál konkrétabban intézkedik a levegő minőségéről. Honosítása esetén az üzemindításokat engedélyező német hatóságoknak is be kell illeszteniük ezt az eljárásba. Ez az építendő és meglevő kokszolóművektől egyaránt újabb, még hatékonyabb emissziócsökkentő intézkedéseket követel meg. A környezetvédelmi EU-irányelvek átültetése a tagállamok jogrendjébe csak a megjelölt célra (pl. határkoncentrációk betartására) vonatkozik, elérésének módja, eszközei szabadon választhatók az adott állami keretek között. Az átvételt megnehezíti majd, ha mint Németországban igen részletes a hazai szabályozás, s ettől a jogalkotók nem szívesen térnek el, ill. nehezen mondanak le róla. Ez azonban azt is maga után vonja, hogy a német üzemeltetőknek a kevésbé szigorúan szabályozott országokban működő versenytársaiknál több követelményt kell teljesíteniük. A levegőtisztaság törvényes követelményének alapja Németországban a szövetségi Immisszióvédelmi törvény ( Bundes-Immissionschutzgesetz, BimSchG), amely rendeletekben és közigazgatási előírásokban kapja meg konkrét tartalmát. A BimSchG 1986 óta hatályos, de többször korszerűsített első általános előírása a Műszaki útmutató a levegő tisztántartásához (Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft, TA Luft)néven ismert és kiemelt jelentőségű németországi ipari egységek engedélyezésében. A kivezetett (nem diffúz) emissziók megengedett koncentrációin kívül az útmutató meghatározza azokat a károsanyagkoncentrációkat is, amelyeket az egység üzembe helyezése után annak
környezetében nem szabad túllépni. A várható immissziós koncentrációk kiszámításához terjedési modellt kell készíteni. A folyamatos műszaki fejlődés és az ennek megfelelő EU-elvárások szükségessé tették a TA Luft ismételt szigorítását, amely hosszú viták után 2002 októberében hatályba lépett. Ez a változtatás Németországban mintegy 6000 engedélyköteles üzemet érintett. Még kérdés azonban, hogy a többi tagország is ilyen szigorúan követi-e a roppantul megemelt brüsszeli előírásokat. A TA Luft 2002 emissziós határértékei Az új TA Luft meglevő berendezésekre is kötelező, de az átalakításhoz szükséges, 2007-ig tartó türelmi idővel. Kivételes szabályozásra is van mód, aminek kokszolóművek esetében a koksz hűtésében van jelentősége. Az általánosan érvényes határértékek közül (1. táblázat) kokszolóművek kivezetett emisszióiban a benzo(a)pirénnek és a benzolnak alárendelt jelentősége van, mivel ezeket a vegyületeket a kokszkemencéből diffúz források bocsátják ki. Nitrogén-oxidokra és porra a kokszolókban speciális határértékek érvényesek. Az új TA Luft elsőként korlátozza a kéménynél az alsó tüzelés füstgázának porkibocsátását, de nem biztos, hogy a 10 mg/m 3 -es határérték idővel tartható lesz, a berendezés öregedése miatti poremisszió-növekedés következtében (2., 3. táblázat). A koksz száraz hűtésének szennygázában a portalanító kéménynél a 15 mg/m 3 -es porkoncentráció-határ hatékony szűréssel tartható, hasonlóképpen új nedves hűtőberendezéseknél a 10 g/t koksz tömegarány ún. CSQ-oltótorony használatával. Az immissziókorlátozás 25 g/t kokszig hagyományos nedves oltótornyoknál viszont sok üzemeltető számára szükségessé tenné a torony vagy az oltóművelet átalakítását. 1. táblázat Kibocsátott (kivezetett) emissziók határértékei a TA Luft általános részében NO x, g/m 3 Por, mg/m 3 Benzo(a)pirén, mg/m 3 Benzol, mg/m 3 TA Luft 1986 TA Luft 2002 0,50 50 0,1 5 0,35 20 0,05 1
2. táblázat A TA Luft 2002 emissziós határértékei kokszolóművek kivezetett füstgázaira Alsó tüzelés por, g/m 3 NO x, g/m 3 S, g/m 3 Kokszsajtolás por, g/t koksz El nem vezetett füstgáz elégetése, por, mg/m 3 TA Luft 1986 TA Luft 2002 0,50 0,60 5 25 0,10 0,50 0,80 5 (vagy 5 mg/m 3 ) 10 3. táblázat A kokszhűtés emissziós határértékei a TA Luft 2002-ben Új berendezések (por) Régi berendezések (por) TA Luft 1986 TA Luft 2002 20 mg/m 3 kis kibocsátású eljárás koksz hűtésére, pl. 10 g/t koksz felújításkor át kell térni kis emissziójú hűtőeljárásra 15 mg/m 3 kis kibocsátású eljárás koksz hűtésére, pl. 10 g/t koksz 25 g/t koksz, nedves kokszhűtés esetén Immissziók A TA Luft 2002-be felvették az EU levegőminőségi irányelvének két kiegészítésében: az Európa Parlament és az Európai Tanács 1999/62 EG jelű, kéndioxid, nitrogén-dioxid, nitrogén-oxidok, részecskék és ólom, valamint 2000/62/EG jelű, benzol és szén-monoxid megengedett légkoncentrációjára vonatkozó irányelvben szereplő levegőminőségi normákat. Az immissziós terhelési határ évi, napi és órás középértékei is meg vannak adva. Az immissziós helyzet prognózisához nem Gauss-féle, hanem Lagrange-féle terjedési modell, továbbá megítélési felületek helyett vonatkozási pontok használata kötelező.
A kokszolókat illetően az EU-kiegészítésekben felsoroltak közül kitüntetett jelentősége van a benzolnak és a finom, azaz 10 µm-nél kisebb szemcséjű pornak (PM 10 ). Koncentrációjuk megengedett évi középértéke 2010-től 5, ill. 40 µg/m 3. A modern kibocsátáscsökkentő beavatkozások nyomán a benzol sokat vesztett egy-két évtizeddel ezelőtti jelentőségéből, ezzel szemben a PM 10 -határérték számos ipari üzemnek nagy gondot okoz. Különféle méréssorozatok eredménye szerint nagyipari agglomerációkban finom porra gyakran nem tartható az évi 40 µg/m 3 -es átlagkoncentráció miatt a levegőminőségi határérték, továbbá nem mindig mutatható ki összefüggés a nagy ipari kibocsátóval. Ehelyett a légszennyezéses szituációt több kibocsátó és más jelenség hozza létre, de mennyiségileg még tisztázatlan módon természetes porképződés, talajerózió stb. szállítás távolabbról, ugyanis a finom porok szállításában sajátos transzport-mechanizmusok vesznek részt, másodlagos képződés, pl. aeroszoloké gáz alakú prekurzorból, gépjárműforgalom, amely korom és kopási gumipor kibocsátásával jár, különféle ipari források. Levegőminőségi PAH-standard A kokszolóművek számára különös jelentőségű az idézett irányelv negyedik, a nikkel, higany, kadmium, arzén és a karcinogén tulajdonságú többgyűrűs aromás szénhidrogének (polycyclic aromatic hydrocarbon PAH) koncentrációját szabályozó kiegészítése. A PAH-csoportbeli benzo(a)pirénre 2010-től előirányzott 1,0 ng/m 3 -es maximum 1:10000-re csökkenti a rákkockázatot. Benzo(a)pirén (PAH-okkal együtt) feketeszén kokszolásakor keletkezik, majd a kemence résein át és a csökkentő technikák után megmaradt emisszióként jut a légkörbe (2. ábra). Az ipar erőteljes tiltakozásának hatására 2001 végén megszakadtak az EU törvényhozási tárgyalásai, a tervezett levegőminőségi normák gazdasági és társadalmi hatásait elemző további szakértői vélemények begyűjtése céljából. Ennek eredményeképpen az újabb tárgyalásokon megvitatják az eddigi határérték helyett egy új fogalom, a célérték bevezetéséről szóló javaslatot. A megengedett koncentrációk és a kokszolóművek körüli légtérre vonatkozó kivételes szabályozás vitájának kimenetele nem látható előre, de az valószínű, hogy a benzo(a)pirén elfogadott levegőminőségi koncentrációja a fenti nagyságrendű lesz. A német
engedélyező hatóságok már most is a tartományi immisszióvédelmi bizottság által javasolt 1,3 ng/m 3 -es határértékre hivatkoznak. 35 benzo(a)pirén, ng/m 3 30 25 20 15 10 5 0 Modell 86 1 ng/m 3 évi átlagos benzo(a)pirén-koncentrációk német kokszolóművekben egy korszerű emissziócsökkentéssel ellátott kokszoló által előidézett különböző terjedési modellekkel számított benzo(a)pirén többletterhelés TA Luft: 2002 0 500 1000 1500 2000 2500 távolság, m 2.ábra A levegő benzo(a)pirén-koncentrációjának csökkenése a kokszolótól való távolság függvényében, az uralkodó szélirányban Ilyen nagyságrendű korlátozás azonban a német kokszolóművek többségében benzo(a)pirénre sem tartható, 2001-ben a berendezések környezetében 2,9 ng/m 3 -es átlagot mértek. A mérési adatok egybeesnek mindkét terjedési modell szerinti meghatározott értékekkel. A mérési eredményekből azt a következtetést is le lehet vonni, hogy a benzo(a)pirénre előirányzott 1,0 ng/m 3 -es EU-határ csak a kokszolótól 1000 1500 m-es távolságban valósul meg. Közelebbi térségekben csak a PAH-képződés drasztikus visszaszorításával lehetne elérni a kívánt csökkenést. Összeállította: Dr. Boros Tiborné Hein, M.: Neue gesetzliche Regelungen zur Luftreinhaltung und deren Einfluss auf die Situation der Kokereien. = Stahl und Eisen, 123. k. 1. sz. 2003. jan.20. p. 53 58. Hein, M.; Huhn, F.; Sippel, M.: Benzo(a)pyrene in ambient air near coke plants a survey in view of the intended air quality standard of the EU. = Stahl und Eisen, 123. k. 9. sz. 2003. p. 61 68. Cheng, Jun. Zhou; Junhi Liu, J.: Sulfur removal at hight temperature during coal combustion in furnaces: a review. = Progress in Energy and Combustion Science, 29. k. 5. sz. 2003. p. 381 405.
Egyéb irodalom Emőd I.: Gépjárművek hatósági vizsgálata. = Autótechnika, 2003. 11. sz. p. 10 13. Schnier M.; Lukács A.: Fellebbezés a 4-es metró környezetvédelmi engedélye ellen. = Lélegzet, 13. k. 8 9. sz. 2003. melléklet, p. 8 15. 700 milliárd forintot talált a levegő munkacsoport. = Lélegzet, 13. k. 8 9. sz. 2003. p. 4 12. Vili J.: Véggáztisztítás biofilter-eljárással. = Magyar Grafika, 47. k. 6. sz. 2003. dec. p. 59 61.