Ekspertyza: Zmienione normy jakości powietrza otoczenia podkreślają znaczenie kontroli ucieczki amoniaku oraz kondensowalnej materii cząsteczkowej

W związku z przygotowaniami Chin do wprowadzenia w życie zmienionych Norm jakości powietrza otoczenia od 1 marca 2026 r. sektor kontroli emisji przemysłowych wkracza w nową fazę głębszego i bardziej kompleksowego zarządzania zanieczyszczeniem powietrza. W tej edycji serii „Interpretacja przepisów” firmy MirShine Environmental profesor Guiqin Zhang, główny ekspert Instytutu Badań Ekologicznych MirShine oraz opiekun prac magisterskich na Uniwersytecie Budownictwa w Shandong, dzieli się swoimi profesjonalnymi spostrzeżeniami dotyczącymi skutków zmienionych norm oraz przyszłego kierunku rozwoju technologii usuwania dwutlenku siarki z gazów odlotowych z wykorzystaniem amoniaku.

Posiadając dziesięcioletnie doświadczenie w zakresie nauk atmosferycznych i badań nad kontrolą zanieczyszczeń powietrza, prof. Zhang przeprowadziła obszerne badania nad technologiami oczyszczania gazów odlotowych z elektrowni węglowych oraz nad kształtowaniem polityki środowiskowej. Jej analiza stanowi cenną wskazówkę dla przedsiębiorstw przemysłowych dążących do długotrwałej zgodności z coraz surowszymi przepisami środowiskowymi.

Ścisłsze normy dotyczące PM2,5 sygnalizują nowy etap kontroli zanieczyszczenia powietrza

Jedną z najważniejszych zmian wprowadzonych w zaktualizowanych Normach Jakości Powietrza Otoczenia jest surowsze ograniczenie średniej rocznej stężenia PM2,5 – od 35 μg/m³ do 25 μg/m³.

Według profesora Zhanga ta korekta oznacza znacznie więcej niż tylko zmianę liczbową. Odzwierciedla przejście Chin od tradycyjnej kontroli zanieczyszczeń do głębszego i bardziej szczegółowego etapu zarządzania jakością powietrza.

„Każde surowsze normy środowiskowe wymagają odpowiedniego postępu w technologiach kontroli emisji przemysłowych”, wyjaśnił profesor Zhang. „W przypadku takich sektorów przemysłu jak przetwórstwo chemiczne węgla, wytwarzanie energii cieplnej oraz produkcja koksu spełnienie obecnych limitów emisji już nie wystarcza. Przedsiębiorstwa muszą stosować technologie przyszłościowe, które będą mogły dostosować się do przyszłych zmian w przepisach regulacyjnych.”

W miarę jak rządy dążą do poprawy jakości powietrza i obniżenia stężenia cząsteczek zawieszonych, zakłady przemysłowe będą podlegać rosnącemu nadzorowi w zakresie emisji zarówno zanieczyszczeń pierwotnych, jak i wtórnych.

Ukryte wyzwania: ucieczka amoniaku i skraplalna materia cząstkowa

Chociaż konwencjonalne technologie oczyszczania spalin osiągnęły znaczny postęp w ograniczaniu dwutlenku siarki (SO₂), tlenków azotu (NOₓ) oraz filtrowalnej materii cząstkowej, profesor Zhang podkreślił, że branża musi poświęcić większą uwagę dwóm często pomijanym zanieczyszczeniom: ucieczce amoniaku oraz skraplalnej materii cząstkowej (CPM).

Zanieczyszczenia te są coraz szerzej uznawane za kluczowe czynniki przyczyniające się do powstawania wtórnego PM2,5 i mogą stać się głównymi elementami wpływającymi na spełnianie przyszłych wymogów środowiskowych.

W systemach denitryfikacji SCR oraz w konwencjonalnych procesach mokrego usuwania tlenków siarki nieprzereagowany amoniak może uciekać razem z gazami odlotowymi. Po uwolnieniu do atmosfery amoniak może reagować z dwutlenkiem siarki, tlenkami azotu oraz innymi związkami kwasowymi, tworząc wtórne aerozole, takie jak siarczan amonu i azotan amonu. Te drobne cząstki są istotnymi składnikami zanieczyszczenia PM2,5 w otoczeniu.

Dodatkowym wyzwaniem jest kondensowalna materia cząstkowa. W przeciwieństwie do konwencjonalnej materii cząstkowej CPM występuje głównie w postaci gazowej w strumieniu gazów odlotowych i często trudno ją usunąć za pomocą standardowego sprzętu do zbierania pyłu. Po odprowadzeniu przez kominy te związki gazowe ochładzają się i skraplają w atmosferze, tworząc drobne cząstki stałe lub ciekłe, które bezpośrednio przyczyniają się do stężenia PM2,5.

Profesor Zhang zauważyła, że nawet instalacje wykazujące doskonałą skuteczność w ograniczaniu emisji tradycyjnych cząstek zawieszonech mogą nadal mieć trudności z osiągnięciem istotnego zmniejszenia emisji PM2,5, jeśli nie zostanie odpowiednio kontrolowana ucieczka amoniaku oraz emisja cząstek materii organicznej (CPM).

W dalszej części podkreśliła, że organy regulacyjne wprowadziły już metodyki badawcze oraz normy emisyjne dotyczące tych zanieczyszczeń. Nadzór środowiskowy stopniowo rozszerza się od tradycyjnej kontroli zanieczyszczeń do kompleksowego zarządzania emisjami.

Dla przedsiębiorstw przemysłowych aktywna inwestycja w technologie kontroli zanieczyszczeń wtórnych staje się zarówno wymogiem prawno-regulacyjnym, jak i przewagą konkurencyjną.

Unikalne zalety desulfuryzacji opartej na amoniaku

Opierając się na swojej analizie politycznej, profesor Zhang przeanalizowała rolę technologii desulfuryzacji opartej na amoniaku w ramach dynamicznie ewoluującego systemu regulacyjnego.

W przeciwieństwie do tradycyjnych procesów desiarkowania, proces desiarkowania spalin z wykorzystaniem amoniaku wykorzystuje amoniak jako środek pochłaniający, umożliwiając jednocześnie kontrolę dwutlenku siarki, ucieczki amoniaku oraz kondensowalnej materii cząstkowej dzięki zoptymalizowanemu projektowi systemu.

Dzięki opatentowanym konstrukcjom urządzeń oraz starannie zaprojektowanym parametrom procesowym systemy desiarkowania z wykorzystaniem amoniaku pozwalają na kontrolę wielu zanieczyszczeń bez konieczności stosowania rozbudowanych dodatkowych urządzeń oczyszczania na końcu linii technologicznej.

Dane operacyjne z projektów w przemyśle chemicznym węglowym, elektrowniach cieplnych, hutnictwie koksu oraz zaawansowanych materiałach potwierdzają doskonałą skuteczność środowiskową. W tych zastosowaniach stężenia ucieczki amoniaku utrzymywały się systematycznie znacznie poniżej dopuszczalnego limitu regulacyjnego wynoszącego 3 mg/m³, a emisje kondensowalnej materii cząstkowej osiągnęły również poziom lidera branżowego.

Profesor Zhang podkreślił, że technologia ta oferuje istotne korzyści ekonomiczne oprócz korzyści środowiskowych.

Po pierwsze, oparta na amoniaku desulfuryzacja nie generuje ścieków desulfuryzacyjnych, eliminując tym samym inwestycje kapitałowe oraz koszty operacyjne związane z oczyszczaniem ścieków i systemami zerowego odpływu cieczy.

Po drugie, proces ten przekształca dwutlenek siarki w siarczan amonu, który jest wartościowym nawozem możliwym do sprzedaży komercyjnej, umożliwiając ponowne wykorzystanie zasobów siarki oraz generując korzyści zarówno środowiskowe, jak i ekonomiczne.

Trendy branżowe: przyszła konkurencyjność będzie zależeć od kompleksowej kontroli zanieczyszczeń

Patrząc w przyszłość, profesor Zhang uważa, że surowe ograniczenia norm stężenia PM2,5 fundamentalnie zmienią krajobraz konkurencyjny w zakresie kontroli emisji przemysłowych.

„Przyszłość oczyszczania gazów odlotowych nie będzie już określana wyłącznie tym, czy firma potrafi spełnić obowiązujące normy emisyjne”, wyjaśniła. „Rzeczywistym wyzwaniem będzie osiągnięcie zgodności z wymogami przy jednoczesnym minimalizowaniu wpływu na środowisko i zwiększeniu efektywności ekonomicznej.”

Możliwość skutecznego kontrolowania ucieczki amoniaku, kondensowalnej materii cząsteczkowej, dwutlenku siarki oraz innych nowo pojawiających się zanieczyszczeń stanie się kluczowym wskaźnikiem postępu technologicznego.

Najnowsze dane pomiarowe z projektów odsiarczania opartych na amoniaku dodatkowo potwierdzają ten wniosek.

Zmierzone stężenia SO₂, NOₓ oraz materii cząsteczkowej systematycznie spełniały wymagania dotyczące ultra-niskich emisji.

Stężenia materii cząsteczkowej uzyskane metodą próbkowania w tunelu rozcieńczającym – obejmujące zarówno filtralną materię cząsteczkową (FPM), jak i kondensowalną materię cząsteczkową (CPM) – pozostawały poniżej 5 mg/m³. Wyniki były wyższe jedynie o 0,2–0,5 mg/m³ niż te uzyskane za pomocą konwencjonalnych metod pomiaru grawimetrycznego i metodą promieniowania beta, co wskazuje na bardzo niskie stężenia CPM.

Jednocześnie stężenia amoniaku pozostawały poniżej 2,0 mg/m³, znacznie niższe niż przepisowy limit wynoszący 3,0 mg/m³, co świadczy o skuteczności strategii precyzyjnej kontroli dozowania amoniaku.

MirShine kontynuuje rozwój technologii czystego powietrza

Jako wiodący dostawca rozwiązań odsiarczania opartych na amoniaku MirShine Environmental opracowała własne technologie skupione na zintegrowanej kontroli ucieczki amoniaku oraz kondensowalnej materii cząstkowej.

Dzięki wieloletniej praktyce inżynieryjnej w różnych sektorach przemysłu MirShine zgromadziła obszerne doświadczenie w pomaganiu klientom osiągać nadzwyczaj niskie emisje, jednocześnie poprawiając efektywność eksploatacyjną i jakość działania środowiskowego.

Ścieżka technologiczna firmy ściśle koresponduje z przyszłymi trendami regulacyjnymi oraz rosnącym zapotrzebowaniem na kompleksowe zarządzanie zanieczyszczeniami.

W przyszłości MirShine będzie nadal inwestować w innowacje technologiczne oraz praktyczne rozwiązania inżynieryjne, wspierając przemysły na całym świecie w osiąganiu czystszych emisji, wyższej efektywności wykorzystania zasobów oraz celów zrównoważonego rozwoju.