Kérdőjelek a fatüzelés körül IV.
2012/7-8. lapszám | Chiovini György | 5924 |
Figylem! Ez a cikk 13 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
Az egészséges környezet fontosságát senki nem vitatja. Megvalósítani nehezebb. Igaz ez a fatüzelésre is. Bár a fatüzelés csak egyike a PM10- (szállópor, finompor, aeroszol) szennyezés okozóinak, beavatkozásra itt is szükség van. Egy rossz fatüzelésű berendezés megkeseríti a környéken lakók életét. Az illetékeseknek a szomszédok vitájának kezelése mellett ennél sokkal nagyobb horderejű, országos, sőt európai léptékben is megoldást kell találniuk.
Annál is inkább, mert a 2008/50/EK európai parlamenti és tanácsi irányelv határértékeket tartalmaz a PM10-re vonatkozóan is. A döntési szakaszon már számos ország túljutott, most a gyakorlati lépések vannak soron. A hazai érdekeltek számára is hasznos megismerni, hogyan kívánják a problémát megoldani két olyan országban, ahol nagy hagyománya van a fatüzelésnek. Németországban 2009-ben fogadták el a Szövetségi Imissziós Törvény 1. sz. Végrehajtási Rendeletét (1.BImSchV).
Hatálya alá tartoznak a nem engedélyköteles tüzelőberendezések, ez a fatüzelésű berendezéseknél az 1 MW-nál kisebb teljesítményt jelenti. Svájcban a jogi hátteret a Levegőtisztasági Rendelet (LRV) képezi. A lakosságot a rendeletnek az ún. kis-tüzelőberendezésekkel kapcsolatos előírásai érintik. A határvonalat 350 kW teljesítménynél húzták meg. Mindkét szabályozás azonos logikát követ. Abból indulnak ki, hogy milyen körülmények befolyásolják a fatüzelésű berendezések környezetszennyezését. A megoldás lényege, hogy ezekre vonatkozó változások történjenek. Úgy változzon meg a termékösszetétel, az üzemeltetés, hogy a működő berendezések emissziós jellemzői a mai és jövőbeli követelménynek feleljenek meg, továbbá az üzemeltetés ne járjon elkerülhető, kiküszöbölhető többlet kibocsátással.
Csak alkalmas tüzelőanyagot
A környezetet súlyosan terhelő fatüzelés egyik, de kellő akarattal kiküszöbölhető oka a nem megfelelő tüzelőanyag használata. Beleértendő ebbe az a logikus szempont, hogy egy adott tüzelőberendezést azzal kell fűteni, amire tervezték, amit a gyártó a kísérő dokumentumban felsorolt. Általánosságban nem megfelelő a szennyezett fa, leginkább azok a fából készült tárgyak, melyeket használatból kivonás után eltüzeléssel próbálnak hasznosítani. Ez egyébként egy összetett probléma.
Az azonban nem vitatható, hogy ezeket a PM10-kibocsátást fokozó hulladékokat nem a lakosságnak kell eltüzelni, ilyen célra semmiképpen nem alkalmas kályhákban, kazánokban. A jogalkotó tehát helyesen teszi, ha meghatározza pozitív és negatív értelemben is, mit szabad és mit nem szabad a kis tüzelőberendezésekben eltüzelni. Fabrikettnél, fapelletnél a szabvány szerinti gyártás nagyon lényeges. A vonatkozó előírások mellőzésével gyártott termékek kéreg-, homok- stb. tartalma, vegyi szenynyezettsége emissziós problémát okoz. Svájcban csak olyan fabrikett, fapellet fogadható el, melynek gyártásánál a felhasznált segédanyagok emissziós tulajdonságai nem rosszabbak a gyártás alapanyagául szolgáló fáénál. Helytelen a nedves fa elégetése is. Bár ez többletköltséget is okoz annak, aki ilyen fával tüzel, de a környezet szempontjából a gondot a PM10-kibocsátás megnövekedése jelenti. Határértékként 25 százalékos nedvességtartalmat határoztak meg.
Szaktanácsadás pótolja a hiányzó ismereteket
Még nem feltétlenül elégséges a környezetet nem károsító fatüzeléshez, ha valaki tartózkodik a nem engedélyezett anyagok tüzelésétől. A tapasztalatok szerint elég sok a rossz gyakorlat. Ennek oka lehet a nemtörődömség vagy kényelem, de a hiányos vagy téves ismeretek is azzal járnak, hogy a kibocsátás rosszabb a lehetségesnél.
Elsősorban a rosszul végzett begyújtás jár nagy és egyébként elkerülhető környezetszennyezéssel. Lényeges a levegőmennyiséget szabályozó elemek megfelelő kezelése, az adagolás időpontjának megválasztása. A berendezések több törődést, tisztítást igényelnek, mint a gázüzemű készülékek. A helyzet javítása is feladata a kéményseprőknek. Ilyen kötelezettségeket írnak elő számukra a jogszabályok. Németországban egy új fatüzelésű berendezés üzembe helyezését követően a tulajdonosnak egy éven belül kérnie kell az illetékes kéményseprőtől egy tanácsadás megtartását. A meglévő fatüzelésű berendezések esetében ennek határideje 2014 vége. Svájcban kiemelten foglalkoznak a begyújtás témájával.
Ennek két jó oka is van. Egyrészt a begyújtás során, ha az elnyúlik, rendkívül sok és ráadásul igen káros anyag távozhat a környezetbe. Másrészt a jó gyakorlat elterjedése szinte semmilyen anyagi erőforrást nem igényel. Egyszerűen el kell hagyni a régi berögződéseket, és követni kell a tüzeléstechnikai szempontból megfelelő módszert. Svájci alapossággal jártak el. A legkülönbözőbb fatüzelésű berendezésekben végeztek próbákat, és mérésekkel támasztották alá a módszer előnyeit.
Azoknál a berendezéseknél, ahol nem volt egyértelmű a hatás, felvették a kapcsolatot a gyártóval, hogy közösen találják meg a megfelelő megoldást. A szakemberek modulnak nevezték el a begyújtáshoz használandó elrendezést. Száraz fenyőhasábokból kis máglyát alakítunk ki. Közöttük elhelyezünk két, gyantával átitatott fagyapotcsomót. A felső átégésű tüzelőberendezéseknél felülre, az alsó átégésűeknél alulra kerül a modul úgy, hogy minél közelebb legyen a füstgázok távozási helyéhez. A lényeg mindkét esetben az, hogy a bomlásból keletkező gázok a lángzónában tökéletesen kiégjenek. A füsttel járó begyújtás lerövidül, az állandósult állapot rövid idő alatt beáll.
Fejlett technika – kis környezetterhelés
A gyártmányfejlesztés egyszerű kereskedelmi érdekből törekszik arra, hogy a vevők igényeit figyelje, és az új termékek tervezésénél alapul vegye. Bár ma a gyártók nagy hangsúlyt fektetnek arra is, hogy magukat környezettudatos cégként mutassák be, ez önmagában nem elég hajtóerő az új fatüzelésű berendezések emissziós jellemzőinek radikális javításához. Ezt kikényszerítheti a jogalkotó azzal, hogy kötelező előírásokat hoz a forgalmazhatóság feltételeként.
Az EN303-5:2000 szabvány, mely többek között a szilárd tüzelőanyagokkal üzemelő, legfeljebb 300 kW hőteljesítményű kazánok szilárdanyag-kibocsátási határértékeit is meghatározta, mai szemmel nézve egyáltalán nem szigorú követelményeket támaszt. Mint ismeretes, a kazánokra három osztályt jelöl ki. Ezek szerint a szilárdanyag-kibocsátás nem lehet több mint 145 mg/m3 (első osztály), 131 mg/m3 (második osztály) és 109 mg/m3 (harmadik osztály). A koncentrációk 13 százalékos oxigéntartalomra vonatkoznak. A műszaki fejlődés ma már ennél jobb, kedvezőbb emissziójú berendezések alkalmazását is lehetővé teszi. Ezért reális a nemzeti jogszabályi követelményrendszer szigorodása.
A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy a gyártónak egy megfelelőségi nyilatkozatot kell a termékhez mellékelnie. Ez azon a kötelező minősítésen alapul, melyet meghatározott körülmények mellett végeztek el, és igazolta többek között a szilárd részecske- (por) kibocsátási határérték betartását. A határérték országonként és termékcsoportonként eltérő. A német rendelet 4 és 500 kW közötti teljesítményű tüzelőberendezésekre vonatkozik. Különbséget tesz aszerint, hogy az adott berendezés egy vagy több helyiség fűtésére szolgál. Külön előírások léteznek a 4-15 kW-os helyiségfűtőkre.
Ezekből 14 millió működik, míg fatüzelésű kazánból csak 1 millió. Sajátos helyzetűek a nyitott kandallók. Mivel ezek különösen rossz hatásfokúak, ennek megfelelően emissziós tényezőjük (mg/MJ) is kedvezőtlen, ezért rendszeres használatukat lényegében megtiltották, alkalmanként lehet tüzet rakni bennük. Kérdések merültek fel a vízteres kandallók kapcsán. Nem világos, hogy milyen szempont szerint kell központi vagy helyiségfűtőként azonosítani. A helyben épített kályhákra, kemencékre porleválasztót kell 2015-től felszerelni. Ettől akkor lehet eltekinteni, ha méréssel igazolják az akkortól érvényes emissziós előírás betartását. Ez lehet típusvizsgálat vagy helyszíni mérés. Az új berendezésekre vonatkozó követelmények (13% oxigéntartalom):
Központi fűtés:
• 60 mg/m3: fabrikett, fapellet- tüzelésű kályhák, kazánok, kandallóbetétek,
• 100 mg/m3: hasábfa-tüzelésű kályhák, kazánok, kandallóbetétek.
Helyiségfűtés:
• 30 mg/m3: vízteres pelletkályha,
• 50 mg/m3: pelletkályha,
• 75 mg/m3: egyéb helyiségfűtők.
A jövőben igen becsvágyó szigorítás következik. A határértékek átlagosan a korábbi felére csökkennek. A kazánoknak, vízteres pelletkályháknak max. 20 mg/m3 lehet a porkibocsátása. Svájcban az új berendezések forgalomba hozatalának egyik feltétele a porkibocsátás határértékeinek való megfelelés.
A lakosságot a 350 kW-nál kisebb teljesítményű berendezésekre vonatkozó előírások érintik:
• 40 mg/m3: pelletkazánok, pelletkályhák,
• 50 mg/m3: kézi táplálású hasábfa-tüzelésű kazánok,
• 60 mg/m3: automatikus táplálású kazánok, kandallóbetétek, helyiségfűtők,
• 90 mg/m3: tűzhelyek.
A koncentrációk 13% oxigéntartalomra vonatkoznak. A helyben épített kályhákra, kemencékre más előírás érvényes. Megfelelőnek tekintendők, ha a vonatkozó szakmai szabályokat betartva készülnek, és erről a kivitelező nyilatkozik. Ugyancsak elfogadható az a megoldás is, hogy porleválasztóval szerelik fel. A tervek szerint a fenti határértékeket a 70 kW-nál nagyobb teljesítményű berendezéseknél szigorítani fogják. Ennek az a magyarázata, hogy ezekben tüzelik el a fa közel felét. 1 MW-ig 30 mg/m3, afelett még kisebb lesz a megengedett porkibocsátás.
Fontos tartozék: a puffertároló
A fatüzelésű berendezések megfelelő szerkezeti kialakítással alkalmasak részterhelésen is viszonylag kedvező emisszióval működni. Többségük azonban elfogadható károsanyag-kibocsátásra csak névleges terhelésen képes. Ezen a helyzeten javít a puffertároló. A hőtermelő üzemállapota elválasztható a pillanatnyi hőigénytől. Ahhoz, hogy a puffertároló feladatát betöltse, elegendő hőenergia tárolására kell méretezni. Más szóval egy minimális térfogatra szükség van. A megfelelően leszabályozható kazánok kivételével ezért kötelező előírás puffertároló létesítése. Németországban ennek legkisebb mérete 55 l/kW. Ajánlott térfogata a kazán töltőterének tizenkétszerese. A svájci szabály úgy szól, hogy a puffertároló kapacitása legyen legalább fele a kazán leégési ideje alatt, névleges terhelés mellett előállított hőenergiának.
Helyszíni ellenőrzések
A rendeletalkotás még nem elég a rossz gyakorlat felszámolására, szükség van a betartás ellenőrzésére is. Németországban az 1.BImSchV betartását a kéményseprők el-lenőrzik. Alaptevékenységükből eredően egyébként is felkeresik azokat az ingatlanokat, ahol fatüzelésű berendezések működnek. A kötelező kéménytisztítások száma évi egy és négy között változik. Évente négyszer végzik, ha a berendezést egész évben használják. Háromszor a fűtési időszakban működő berendezéseknél. Kétszer tisztítják azokat a kéményeket, melyekbe kis szennyező hatású tüzelőanyaggal (pl. pellet) táplált berendezés van bekötve. Ugyancsak kétszer a fűtési időszakban időszakonként használt berendezésekét. Évente egyszer kerülnek sorra az alkalmanként begyújtott fatüzelésű berendezések kéményei. A tüzelőberendezés ellenőrzésére mindig sor kerül a telepítést követően.
Ennek tárgya:
• a termék megfelelőségi nyilatkozata,
• a telepítésre vonatkozó jogszabályi és gyártói előírások betartása, beleértve az égéstermék-elvezetést, légellátást, puffertárolót és a tüzelőanyag-tárolót is,
• a tüzelőanyag megfelelősége, különös tekintettel a nedvességtartalomra, mérésre kötelezett berendezésnél emissziómérés.
Ezt követően időszakos ellenőrzést hétéves cikluson belül kétszer kell végezni. A svájci gyakorlat elsősorban abban tér el ettől, hogy a 70 kW-nál kisebb teljesítményű berendezések időszakos ellenőrzését kétévente végzik. A nem rendszeresen használt berendezéseknél csökkenthető a gyakoriság. Érdekesség, hogy csak erre a feladatra felkészített, szakképzett személy (Holzfeuerungskontrolleur) végezheti. Ilyen jogosítványt elsősorban a kéményseprők szereznek, de továbbképeznek gáz- és olaj-tüzeléstechnikai ellenőröket is. Svájcban az önkormányzatok által szervezett tüzeléstechnikai ellenőrzéseknek nagy múltja van. Korábban csak a gáz- vagy olajtüzelésű berendezéseket vizsgálták.
A PM10-probléma megoldása terelte a figyelmet a fatüzelés felé. Nagy jelentőségűnek tartják a tiltott anyagok égetésének viszszaszorítását. Mivel az ellenőrzések egyeztetett időpontban zajlanak, a tettenérés nem valószínű. A felderítésben fontos szerepe van a hamuvizsgálatnak. Ha az ellenőrnek nem tudnak hamut bemutatni, az egy újabb időpontban visszatér. A hamuellenőrzés meghiúsítását büntetik. Maga a hamu szemrevételezése is felderíthet tiltott égetést.
A levegőtisztaság-védelmi célok megvalósulását végül is a kibocsátásmérések tudják igazolni. A helyszíni ellenőrzés akkor alkalmas a káros emisszió felderítésére, objektív azonosítására, ha a PM10-kibocsátásnak a mérését is magában foglalja. Ez egy logikus törekvés, de megvalósítása nem egyszerű. A klasszikus – gravimetriás – pormérés lényege: egy alkalmas szűrőn átáramló égéstermék részecskéit a szűrő visszatartja. A részecskék okozta tömegnövekedés mérhető. Mindenesetre a feladat nagy körültekintést kíván. Egy megfelelő tüzelőberendezésnél a mintavételi idő alatt kiszűrt por tömege kb. 0,01 g. A szűrő tömegváltozásának mérését laboratóriumi körülmények között kell végezni, tehát nem ad a helyszínen eredményt. Ez nehézkessé teszi a berendezések minősítését. Mivel a szűrő telítődése az áramlási ellenállás növekedésével jár együtt, elvileg a nyomásesés is alkalmas lehet a visszatartott részecskék menynyiségének meghatározására.
Kifejlesztettek ilyen műszereket, de ez a módszer is csak inkább minőségi, mint mennyiségi értékelésre alkalmas. Számos kutatás, fejlesztés irányul egy gyakorlatias, helyszíni méréstechnika kidolgozására. Ígéretesnek látszik a fényszórás elvének hasznosítása. Lézerfény megvilágítja a mérőkamrán átáramoltatott égéstermékben lévő részecskéket, és a szenzor a létrejövő fényszórást méri. Maga a műszer alkalmas gyors, helyszíni mérésre, de az eljárás nem ad teljes képet az égéstermék PM10-tartalmáról. A módszer ugyanis nem kalibrálható a teljes mérettartományra, az érzékenysége függ a részecske méretétől.
Egyéb lehetőség híján használható a Ringelmann-skála. A kéményből távozó égéstermék részecsketartalma hozzávetőlegesen meghatározható. Minél sötétebb a füst, annál több kormot tartalmaz. A füstöt egy négyrészes dróthálón át szemléljük. A négyes skála valamelyik tagjának tónusa megegyezik vagy közel áll a füst tónusához. Így értékelhető egytől négyig az égéstermék. Csak az egyes, legvilágosabb tónus megfelelő a szennyezettség tekintetében. Az égés minőségét jellemzi a szén-monoxid-kibocsátás is.
A PM10–CO korreláció nem túl erős. A szén-monoxid-mérés legfeljebb némi támpontot ad, hogy a tüzelőberendezés nem megfelelően működik. A fatüzelésű berendezések helyszíni emisz-sziómérésére vonatkozó német szabályozás megkülönböztet egyszeri és ismétlődő méréseket. Egyszeri mérést kell végezni az első üzembe helyezést, illetve jelentős átalakítást követően a 15 kW-nál nagyobb teljesítményű berendezéseknél. A méréssel ellenőrizhető, hogy a telepítés, átalakítás megfelelően történt-e, a berendezés kibocsátása nem haladja-e meg a vonatkozó határértékeket. A tüzelőberendezés üzemében történő esetleges romlás az ismétlődő mérésekkel deríthető fel. Ezeknek a méréseknek a hatálya is a 15 kW-nál nagyobb egységekre terjed ki. A gyakorlati megvalósítást akadályozza, hogy még nem áll rendelkezésre megfelelő szilárd részecske-mérési technológia minden berendezés számára. A már vizsgálható berendezéseket kétévente kell mérni. Svájcban nincs napirenden a helyszíni szilárdanyag-kibocsátásmérés elrendelése. Ha visszaszorítják a tiltott anyagok elégetését, általánossá válik a „környezetbarát” begyújtás, ez a két változás alapvető javulást hoz a települések levegőminőségében.
A svájci EMPA intézet kidolgozott egy helyszíni kémiai vizsgálati módszert. A gyorsteszt kb. 30 perc alatt elvégezhető a hamuból vett mintával. A teszt használhatósága azon alapul, hogy három elem a természetes állapotú, csak mechanikailag kezelt tűzifában sokkal kisebb mennyiségben fordul elő, mint a vegyileg kezelt, illetve szennyezett tüzelőanyagban. E három elem a cink, a klór és az ólom. Vitás esetben természetesen mód van részletesebb laboratóriumi vizsgálatokra is, hogy a hamu és az eltüzelt anyag közötti összefüggés pontosítható legyen. Ennek komoly tétje van, mert a tiltott tüzelő használatáért jelentős bírság szabható ki. A szigor érthető. Az ezzel foglalkozó kutatások arra az eredményre vezettek, hogy a légkörbe kerülő ólom, dioxin, furán sokkal nagyobb mértékben származik a lakosság illegális hulladék égetéséből, mint a megfelelő technológiával működő hulladék-égetőművekből.
| amíg a régit felváltja az új |
|
A statisztikai adatok jelzik, hogy mind Németországban, mind Svájcban terjed a fatüzelés. Egyre többen választják ezt a hőtermelési módot, elsősorban az olaj és a szén helyett. Az értékesített fatüzelésű berendezéseknek csak kisebb hányada az, amikor régit váltanak ki újjal. Az újak mellett a régi berendezések is használatban maradnak. Ez utóbbiak határozzák meg a légszennyezés nagyságát, a nagy darabszám és a viszonylag nagy fajlagos kibocsátás miatt. A levegőtisztaság szempontjából a legjobb ezek gyors lecserélése lenne a mai műszaki színvonalat képviselő gyártmányokra. Az üzemképes, várható élettartamuk elején, közepén járó kandallók, kazánok stb. selejtezése azonban nem járható út. Németországban meghatároztak egy határértéket, mely a meglévő helyiségfűtő berendezésekre nézve hatályos, ez egységesen 150 mg/m3. Ez hozzávetőlegesen az 1990-es években gyártott berendezések fajlagos kibocsátásának felel meg. Az üzemeltetőnek igazolnia kell, hogy a berendezése megfelel ennek a követelménynek. Erre felhasználható a gyártó által készíttetett tanúsítvány. Ha ez nem áll rendelkezésre, a helyszínen kell mérést végezni. A türelmi idő lejártával, 2014 és 2024 között porleválasztóval vagy más módon alkalmassá kell tenni a berendezést a határérték betartására. Végső esetben marad a használatból való kivonás. Ettől kissé eltér a kazánokra kidolgozott szabályozás. Ezeknek az új gyártmányok alapkövetelményének kell megfelelni: 60 mg/m3 (brikett, pellet), illetve 100 mg/m3 (hasábfa). A türelmi idő 2015 és 2025 között jár le. Az ezen időszakban használatba kerülő új fa- tüzelésű kazánokra viszont egy lényegesen szigorúbb határérték vonatkozik majd: 20 mg/m3. Svájcban az országos rendelet a helyi közigazgatás számára mozgásteret hagyott, hogyan szabályozza a meglévő fatüzelésű berendezések korszerűsítését vagy cseréjét, ha nem felelnek meg az emissziós előírásoknak. Ez elvileg lehetőséget ad arra, hogy a levegőminőség javításához szükséges intézkedéseket a kanton vagy a település helyzetéből kiindulva tegyék meg. A döntéshozók egyszerre felelősek a lakosság egészségéért, és érdekeltek abban, hogy a légszennyezés csökkentéséhez szükséges ráfordítások elviselhetők, elfogadhatók legyenek. |
