PECULIARITIES OF APPLICATION OF THE NORMATIVE DOCUMENTS ON LIMITATION OF POLLUTANT EMISSIONS AT BIOMASS COMBUSTION

The aim of work is to ascertain the impact of changes in the regulations on atmospheric air protection from pollution on further exploitation of existing and construction of new energy plants, development of new processes and boiler equipment for biomass burning. Paper provides an analysis of change...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2019
Автори та афіліації:
  • M. Zhovmir — Institute of Renewable Energy of NAS of Ukraine 02094 20A,Hnata Khotkevycha St., Kyiv, Ukraine
  • M. Budko — National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute» 03056, 37 Peremohy Avenue, Kyiv, Ukraine, Institute of Renewable Energy, NAS of Ukraine 02094, 20A Hnata Khotkevycha Street, Kyiv, Ukraine.
Ключові слова:keywords
Автори: Zhovmir, M., Budko, M.
Формат: Стаття
Мова:Українська
Опубліковано: Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2019
Теми:
Онлайн доступ:https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/205
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Vidnovluvana energetika
Завантажити файл: Pdf

Репозитарії

Vidnovluvana energetika
_version_ 1871103265474609152
author Zhovmir, M.
Budko, M.
author_facet Zhovmir, M.
Budko, M.
author_institution_txt_mv [ { "author": "M. Zhovmir", "institution": "Institute of Renewable Energy of NAS of Ukraine 02094 20A,Hnata Khotkevycha St., Kyiv, Ukraine" }, { "author": "M. Budko", "institution": "National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute» 03056, 37 Peremohy Avenue, Kyiv, Ukraine, Institute of Renewable Energy, NAS of Ukraine 02094, 20A Hnata Khotkevycha Street, Kyiv, Ukraine." } ]
author_sort Zhovmir, M.
baseUrl_str https://ve.org.ua/index.php/journal/oai
collection OJS
datestamp_date 2026-07-18T06:32:13Z
description The aim of work is to ascertain the impact of changes in the regulations on atmospheric air protection from pollution on further exploitation of existing and construction of new energy plants, development of new processes and boiler equipment for biomass burning. Paper provides an analysis of changes in the international documents, standards and normative acts of Ukraine concerning limitation of pollutants emission from energy plants with biomass combustion. Recast EU directive provide environmental requirements for large combustion plants (above 50 MW) which are differentiated depending on their thermal input and valid for new plants since 2018, and for existing plants should be implemented in two stages  – since 2014 and 2028 years. For large combustion plants the regulations of Ukraine envisaged a gradual transition to EU environmental requirements till year 2033. Because of peculiarities of the modern environmental requirements introduction, biomass and coal co-firing at existing large power plants of Ukraine can become real close to the period of 2028-2033 years. In 2015 the EU adopted environmental requirements for medium-sized combustion plants (1-50 MW) which are valid for new plants since 2018, and for existing plants with a thermal input more than 5 MW they will enter into force in 2025, and at thermal input 1-5 MW – in 2030. In Ukraine as to medium-sized combustion plant the technological environmental requirements are accepted only for sunflower husks usage combustion, but for other solid fuels burning the requirements common for all stationary sources of emissions are valid. At reconstruction and extending operation of the existing medium-sized husks combustion plants one can focus on perspective technological emission limitations established in Ukraine. In Ukraine the common particulate emission limitations at solid fuels combustion are lower, than that of the standard EN 303-5:2012 for boilers (up to 500 kW) of third class especially at burning peat and straw, so there is a need to develop primary measures for particulate emission reduction to common limitations. References 24, tables 11.
doi_str_mv 10.36296/1819-8058.2019.2(57).79-90
first_indexed 2025-07-17T11:37:41Z
format Article
fulltext ISSN 1819-8058 (Print) БІОЕНЕРГЕТИКА ISSN 2664-8172 (Online) © М.М. Жовмір, М.О. Будько, 2019 Відновлювана енергетика. 2019. № 2 79 УДК 662.613.5+504.75.06 DOI: https://doi.org/10.36296/1819-8058.2019.2(57).79-90 ОСОБЛИВОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ НОРМАТИВНИХ ДОКУМЕНТІВ ЩОДО ОБМЕЖЕННЯ ЕМІСІЇ ЗАБРУДНЮЮЧИХ РЕЧОВИН ПРИ СПАЛЮВАННІ БІОМАСИ М.М. Жовмір1, канд. техн. наук, М.О. Будько2, канд. техн. наук 1Інститут відновлюваної енергетики НАН України 02094 вул. Гната Хоткевича, 20А, м. Київ, Україна 2Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. І. Сікорського», 03056 проспект Перемоги, 37, м. Київ, Україна Мета роботи – з’ясування впливу змін у нормативних документах щодо охорони атмосферного повітря від забруднення на подальшу експлуатацію існуючих та впровадження нових енергетичних установок, розробку нових процесів та котельного обладнання для спалювання біомаси. Представлено аналіз змін чинних міжнародних документів, стандартів та норматив- них актів України стосовно обмеження емісії забруднюючих речовин від енергетичних установок зі спалюванням біомаси. Перевиданою директивою ЄС встановлено екологічні вимоги до великих спалювальних установок (більше 50 МВт) дифе- ренційовані залежно від їх потужності по паливу, що введені для нових установок з 2018р., а для існуючих – впровад- жуються у два етапи – з 2014р. та 2028р. Нормативними документами України стосовно великих спалювальних устано- вок заплановано поступовий перехід на нормативи ЄС до 2033р. Зважаючи на особливості введення сучасних екологічних вимог, сумісне спалювання біомаси та вугілля на існуючих великих електричних станціях України може стати реальним з наближенням періоду 2028-2033 років. У 2015 р. в ЄС прийняті екологічні нормативи щодо середніх спалювальних установок (1-50 МВт), які для нових установок вводяться в дію з 2018 р, а для існуючих установок потужністю більше 5 МВт вводяться з 2025р, а для установок потуж- ністю 1-5 МВт - з 2030р. В Україні щодо середніх спалювальних установок технологічні екологічні нормативи прийняті тільки для спалювання лушпиння соняшнику, а для спалювання інших твердих палив діють екологічні нормативи загальні для всіх стаціонарних джерел забруднення. При плануванні реконструкції та продовженні експлуатації існуючих середніх енергетичних установок зі спалюванням лушпиння можна орієнтуватися на перспективні технологічні нормативи вста- новлені в Україні. В Україні граничнодопустимі викиди твердих часток загальні для всіх стаціонарних джерел забруднення при спалюванні твердого палива є нижчими, ніж вимоги стандарту EN 303-5:2012 до опалювальних котлів (до 500 кВт) третього класу, особливо при спалюванні торфу та соломи, тому є необхідність розробки первинних заходів для зменшен- ня їх емісії до загальних вимог. Бібл. 24, табл. 11. Ключові слова: спалювальна установка, котел, біомаса, спалювання, забруднюючі речовини, емісія, обмеження. PECULIARITIES OF APPLICATION OF THE NORMATIVE DOCUMENTS ON LIMITATION OF POLLUTANT EMISSIONS AT BIOMASS COMBUSTION M. Zhovmir1, candidate of technical sciences, M. Budko2, candidate of technical sciences 1Institute of Renewable Energy of NAS of Ukraine 02094 20A,Hnata Khotkevycha St., Kyiv, Ukraine 2National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute” 03056 37, Peremohy Avenue, Kyiv, Ukraine The aim of work is to ascertain the impact of changes in the regulations on atmospheric air protection from pollution on further ex- ploitation of existing and construction of new energy plants, development of new processes and boiler equipment for biomass burn- ing. Paper provides an analysis of changes in the international documents, standards and normative acts of Ukraine concerning limitation of pollutants emission from energy plants with biomass combustion. Recast EU directive provide environmental requirements for large combustion plants (above 50 MW) which are differentiated de- pending on their thermal input and valid for new plants since 2018, and for existing plants should be implemented in two stages – since 2014 and 2028 years. For large combustion plants the regulations of Ukraine envisaged a gradual transition to EU environ- mental requirements till year 2033. Because of peculiarities of the modern environmental requirements introduction, biomass and coal co-firing at existing large power plants of Ukraine can become real close to the period of 2028-2033 years. In 2015 the EU adopted environmental requirements for medium-sized combustion plants (1-50 MW) which are valid for new plants since 2018, and for existing plants with a thermal input more than 5 MW they will enter into force in 2025, and at thermal input 1-5 MW – in 2030. In Ukraine as to medium-sized combustion plant the technological environmental requirements are accepted only for sunflower husks usage combustion, but for other solid fuels burning the requirements common for all stationary sources of emissions are valid. At reconstruction and extending operation of the existing medium-sized husks combustion plants one can focus on perspec- tive technological emission limitations established in Ukraine. In Ukraine the common particulate emission limitations at solid fuels combustion are lower, than that of the standard EN 303-5:2012 for boilers (up to 500 kW) of third class especially at burning peat and straw, so there is a need to develop primary measures for particulate emission reduction to common limitations. References 24, tables 11. Key words: combustion plant, boiler, biomass, combustion, pollutants, emission, limitation. https://doi.org/10.36296/1819-8058.2019.2(57).79-90 ISSN 1819-8058 (Print) БІОЕНЕРГЕТИКА ISSN 2664-8172 (Online) Відновлювана енергетика. 2019. № 2 80 М.М. Жовмір M. Zhovmir Відомості про автора: старший науковий співробітник відділу відновлюваних органіч- них енергоносіїв Інституту відновлюваної енергетики НАН України, старший науковий співробітник, кандидат технічних наук. Освіта: Київський політехнічний інститут, теплоенергетичний факультет. Наукова сфера: теплоенергетика, відновлю- вана енергетика, горіння твердих біопалив. Публікації: 100 наукових публікацій, в тому числі 7 патентів. ORCID: 0000-0001-6514-7474 Контакти: тел./факс: +38 (044) 206-28-09 e-mail: biomassa@ukr.net Author information: Senior researcher, De- partment of renewable organic fuels, Institute of Renewable Energy of NAS of Ukraine, Sen- ior Researcher, Candidate of Technical scienc- es. Education: Kyiv Polytechnic Institute, Ther- mal Power Faculty. Research area: Thermal power engineering, sustainable energy, solid biofuels burning. Publications: 100 scientific publications, in- cluding 7 patents. ORCID: 0000-0001-6514-7474 Contacts: tel./fax: +38 (044) 206-28-09 e-mail: biomassa@ukr.net М.О. Будько M. Budko Відомості про автора: старший викладач кафедри відновлюваних джерел енергії, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. І. Сікорського», кандидат технічних наук. Освіта: Національний технічний універси- тет України «Київський політехнічний ін- ститут», інженер-біотехнолог за фахом «Промислова біотехнологія». Наукова сфера: відновлювана енергетика, ефективність виробництва та використання біопалив, захист довкілля при використанні біопалив Публікації: 22 наукові публікації. Orcid: 0000-0003-0928-1657 Контакти: тел./факс: +38 (044) 204-81-91 e-mail: fialka93@gmail.com Author information: Senior lecturer, Depart- ment of Renewable Energy Sources, National Technical University of Ukraine «Igor Sikor- sky Kyiv Polytechnic Institute», Candidate of Technical sciences. Education: National Technical University of Ukraine "Kiev Polytechnic Institute", engineer- biotechnologist in the specialty "Industrial biotechnology". Research area: sustainable energy, efficiency of biofuels production and usage, environment protection at biofuels usage Publications: 22 scientific publications. Orcid: 0000-0003-0928-1657 Contacts: tel./fax: +38 (044) 204-81-91 e-mail: fialka93@gmail.com Вступ. Для збереження здоров’я людей, утри- мання рівня захворюваності та смертності населен- ня на прийнятному рівні Всесвітньою організацією з охорони здоров’я (ВОЗ) встановлено рекомендо- вані показники щодо граничного вмісту у атмо- сферному повітрі основних чотирьох забруднюю- чих речовин – твердих часток, озону, оксидів азоту, оксидів сірки. Для країн Європи рекомендовані по- казники граничного вмісту згаданих забруднювачів наведено у табл. 1. Показник РМ10 відображає вміст часток розміром до 10 мкм і включає грубі частки (розміром від 2,5 до 10 мкм) та малі частки (розміром менше 2,5 мкм, - РМ2,5). Вважається, що саме малі частки викликають негативні наслідки для здоров’я, оскільки здатні проникати глибоко у легені [1]. Таблиця 1. Показники якості повітря рекомендовані ВОЗ [1]. Table 1. Indicatorі of air quality recommended by WHO [1]. Середній вміст забруднюючих речовин, мкг/м3 за 10 хвилин за 1 годину за 8 годин за добу за рік Малі тверді частки РМ2,5 - - - 25 10 Тверді частки РМ10 - - - 50 20 Озон О3 - - 100 - - NO2 - 200 - 40 - SO2 500 20 У продуктах спалювання біомаси основними забруднювачами є оксид вуглецю, оксиди азоту та тверді частки. Серед твердих часток особливо небажаними є частки мікронного та субмікрон- ного розмірів, уловлення яких є проблематичним [2]. У зв’язку з цим в ряді країн вводяться обме- ження на спалювання біомаси в котлах та печах за несприятливих погодних умов, стимулюється пе- рехід на електричне опалення, застосування теп- лових насосів та сонячних установок. Проте для багатьох країн, і України зокрема, стримування енергетичного використання біомаси є неприй- нятним, а тому необхідно поліпшувати екологічні показники енергоустановок з її спалюванням. mailto:biomassa@ukr.net mailto:biomassa@ukr.net ISSN 1819-8058 (Print) БІОЕНЕРГЕТИКА ISSN 2664-8172 (Online) Відновлювана енергетика. 2019. № 2 81 На початку 2000-х років міжнародними до- кументами було унормовано викиди великих енергетичних установок тепловою потужністю Р≥ 50 МВт [3], а викиди малих та середніх енер- гетичних установок обмежувалися національни- ми нормативними документами. На цей час уже встановлено міжнародні обмеження викиду заб- руднюючих речовин енергетичними установками потужністю Р≥ 1 МВт відповідно до Директив ЄС [4, 5], вимоги яких Україна зобов’язується впровадити з приєднанням до Договору про за- снування енергетичного співтовариства [6]. В Україні гранично допустимі викиди заб- руднюючих речовин від усіх стаціонарних дже- рел встановлені з 2007 р. національним норма- тивним документом - наказом Міністерства охо- рони навколишнього природного середовища України [7], а щодо окремих видів енергетичних установок встановлені технологічні нормативи допустимих викидів. Недавно внесено зміни у національні нормативні документи, введено у дію нові технічні стандарти на енергетичне обладнання. Мета роботи. Необхідно з’ясувати можли- вий вплив змін у нормативних документах щодо охорони атмосферного повітря від забруднення на подальшу експлуатацію існуючих та впро- вадження нових енергетичних установок, ро- зробку нових процесів спалювання палив та по- становку на виробництво нового котельного обладнання, зокрема, для спалювання біомаси та твердих біопалив. Аналіз вимог нормативних до- кументів щодо емісії забруднюючих речовин при спалюванні біомаси, виконаний на основі норма- тивної бази станом на 2011 рік [8], потребує уточнення. Аналіз застосування вимог Директив ЄС. У недавно прийнятій Директиві 2018/2001/ЄС «Про стимулювання використання енергії з відновлю- ваних джерел» дано уточнене визначення - «біо- маса значить біорозкладувана частка продукції, відходів та залишків біологічного походження від сільського господарства, включаючи рослинні та тваринні речовини, від лісового господарства та відповідних виробництв, включаючи рибальство та аквакультуру, а також біорозкладувана частка відходів, включаючи промислові та муніципальні відходи біологічного походження» [9]. Директивою 2010/75/ЄС [4] в питаннях, що стосуються нормування викидів забруднюючих речовин від спалювання палив в енергетичних установках потужністю більше 50 МВт, «термін біомаса означає будь-яке з наступних понять: (a) продукти, що складаються з будь-якої ро- слинної речовини, створені в результаті сільсько- господарської або лісницької діяльності, що мо- жуть використовуватись як паливо для цілей утилізації їхньої енергетичної складової; (b) наступні види відходів: рослинні відходи, створені в результаті сільськогосподарської або лісницької діяльності; рослинні відходи, створені в результаті діяльності харчової промисловості, якщо утворюване тепло утилізується; волокнисті рослинні відходи, створені в результаті обробки целюлози з первинної сировини та виробництва паперу з целюлозної сировини, якщо їх спалю- ють у місці виробництва, а утворюване тепло утилізується; луб'яні відходи; деревні відходи за винятком деревних відходів, що можуть містити галогеновані органічні сполуки або важкі метали в результаті обробки засобами попередження за- гнивання деревини або покриттями, та які вклю- чають, зокрема, деревні відходи, що утворені з відходів будівництва або знесення». Як видно, визначення «біомаса» за Директи- вою 2010/75/ЄС [4], є вужчим у порівнянні з визначенням за Директивою 2018/2001/ЄС [9] і не включає до біомаси «…тваринних речовин» і «біорозкладуваної частки промислових та муніципальних відходів біологічного походжен- ня». Таким чином, біомасу неявно поділяють на чисту біомасу та відходи з подальшою диферен- ціацією екологічних вимог до енергоустановок, що їх спалюють. Директивою 2008/98/ЄС дано визначення «відходів» та «біовідходів» [10]. Перелік забруд- нюючих речовин та вимоги щодо гранично допу- стимого їх вмісту у газоподібних продуктах зго- рання відходів та небезпечних відходів встанов- лено Директивою 2000/76/ЄС «Про спалювання відходів» [11], які в подальшому були перевидані у Директиві 2010/75/ЄС «Про промислові викиди (інтегроване запобігання та контроль забруднен- ня)» [4]. У табл. 2 та 3 наведено дані щодо гра- ничнодопустимого викиду основних забрудню- ючих речовин при спалюванні відходів у пере- рахунку на сухі димові гази за нормальних фізичних умов та вмісту кисню 11 % об. Сто- совно димових газів від спалювання відходів також встановлені граничнодопустимі концен- трації важких металів та їх сполук в перерахун- ку на викид металу для кадмію, талію, ртуті, сурми, миш’яку, свинцю, хрому, кобальту, міді, марганцю, нікелю та ванадію за період вимірювання тривалістю від 30 хвилин до 8 годин; емісія діоксинів та фуранів (перерахо- вана за концепцією токсичних еквівалентів) за період вимірювання тривалістю від 6 до 8 годин. ISSN 1819-8058 (Print) БІОЕНЕРГЕТИКА ISSN 2664-8172 (Online) Відновлювана енергетика. 2019. № 2 82 Таблиця 2. Середня добова граничнодопустима емісія у продуктах згорання відходів [4]. Table 2. Daily average emission limit values in the flue gas of waste combustion [4]. Показник Значення 1 Загальний вміст твердих часток, мг/м3 10 2 Газоподібні та пароподібні органічні речовини виражені як загальний органічний вуглець (ТОС), мг/м3 10 3 HCl, мг/м3 10 4 HF, мг/м3 1 5 SO2, мг/м3 50 6 NO та NO2 виражені як NO2 для існуючих спалювальних установок номінальною продук- тивністю, що перевищує 6 тонн на годину або нових спалювальних установок, мг/м3 200 7 NO та NO2 виражені як NO2 для існуючих спалювальних установок номінальною продуктивністю 6 тонн на годину або менше, мг/м3 400 Таблиця 3. Гранично допустима концентрація CO у продуктах згорання відходів [4]. Table 3. Emission limit values for CO in the flue gas of waste combustion [4]. Показник Значення 1 Середня за добу концентрація СО, мг/м3 50 2 Середня концентрація СО, виміряна за 30-хвилинні інтервали протягом будь-якого 24-годинного періоду, мг/м3 100 3 Середня концентрація СО, виміряна за 10-хвилинні інтервали (95 % результатів всіх вимірювань), мг/м3 150 Спочатку Директивою 2001/80/ЄС [3] і в по- дальшому Директивою 2010/75/ЄС [4] встанов- лено граничні викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря при спалюванні чистої біо- маси у великих енергетичних установках сукуп- ною ефективною тепловою потужністю по пали- ву Р > 50 МВт. Документами встановлюються граничні показники емісії кислих газів (SO2, NOX), як причини кислих дощів, та твердих ча- сток, як таких, що зумовлюють транскордонне перенесення важких металів. В табл. 4 наведено значення гранично допустимих концентрацій за- бруднюючих речовин для великих енергоустано- вок зі спалюванням чистої біомаси залежно від дати введення їх в експлуатацію (в перерахунку на сухі гази за нормальних умов та вмісту кисню 6%об.). Відповідно до рішення Ради Міністрів Енергетичного Співтовариства від 24 жовтня 2013 р. вимоги Директиви 2010/75/ЄС набувають чинності в Енергетичному Співтоваристві для всіх великих спалювальних установок після 31 грудня 2027 року [12]. Таблиця 4. Граничнодопустимі викиди при спалюванні біомаси у великих спалювальних установках [4]. Table 4. Emission limit values at biomass burning in large combustion plants [4]. Сукупна номінальна ефективна теплова потужність, МВт SO2, мг/м3 NOX, мг/м3 Пил (тверді частки), мг/м3 Енергоустановки, що отримали дозволи на викиди до 7.01. 2013 р. та введені в експлуатацію до 7.01.2014 р. 50 – 100 200 300 30 100 – 300 200 250 20 >300 200 200 20 Нові та реконструйовані енергоустановки, що вводяться в експлуатацію після 7.01.2014 р., а також установки, яким надава- лися винятки Директивою 2001/80/ЄС, та які продовжують експлуатуватися після 1.01.2016 р. 50 – 100 200 250 20 100 – 300 200 200 20 >300 150 150 20 Директивою 2015/2193/ЄC «Про обмеження викиду забруднюючих речовин в атмосферне по- вітря від середніх спалювальних установок» [5] введено граничнодопустимі викиди забруднюючих речовин від існуючих та нових енергоустановок потужністю Р = 1 … 50 МВт по паливу. В таблиці 5 наведено значення гранично допустимих концен- трацій забруднюючих речовин для існуючих та но- вих енергоустановок зі спалюванням чистої біома- си залежно від їхньої потужності та дату набрання чинності встановлених вимог (в перерахунку на сухі гази за нормальних умов та вмісту кисню 6%об.). Існуючими енергоустановками вважаються енергоустановки, для яких отримано дозволи на викиди до 19 грудня 2017 р. та які введено в експлуатацію не пізніше 20 грудня 2018 р., а нови- ми вважаються установки, які пізніше проходили процедуру погодження та введення в експлуатацію. ISSN 1819-8058 (Print) БІОЕНЕРГЕТИКА ISSN 2664-8172 (Online) Відновлювана енергетика. 2019. № 2 83 Таблиця 5. Граничнодопустимі викиди при спалюванні біомаси в середніх спалювальних установках [5]. Table 5. Emission limit values at biomass burning in medium combustion plants [5]. Номінальна теплова потужність енерго- установки 1 МВт<Р≤5 МВт Номінальна теплова потужність енерго- установки 5 МВт < Р ≤ 50 МВт Існуючі енергоустановки SO2,мг/м3 200 (не застосовується при спалюванні деревної біомаси) 300 (при спалюванні соломи) 200 (не застосовується при спалюванні де- ревної біомаси) 300 ( при спалюванні соломи) NOX, мг/м3 650 650 Пил (тверді частки), мг/м3 50 50 (при 5 МВт<Р≤20 МВт) 30 (при Р>20 МВт) Термін набрання чинності вимог 1 січня 2030 р. 1 січня 2025 р. Нові та реконструйовані енергоустановки SO2, мг/м3 200 (не застосовується при спалюванні деревної біомаси) 200 (не застосовується при спалюванні де- ревної біомаси) NOX, мг/м3 500 300 Пил (тверді частки), мг/м3 50 30 (при 5 МВт < Р ≤ 20 МВт) 20 (при Р > 20 МВт) Термін набрання чинності вимог 20 грудня 2018 р. 20 грудня 2018 р. Директивами 2010/75/ЄС [4] та 2015/2193/ЄС [5] передбачена можливість та умови тимчасово- го відступу від встановлених вимог з огляду на обставини, що виникають при експлуатації енергоустановок в ізольованих енергосистемах, в системах централізованого теплопостачання; енергоустано-вок, які експлуатуються обмежений час, експлуатуються у випадках аварій та за аномально холодної погоди. Аналіз застосування вимог нормативних документів України. В 2007 р Міністерством охорони навколишнього природного середо- вища України прийнято нормативи щодо гра- нично допустимих викидів із стаціонарних джерел [7]. За цим документом стосовно спа- лювання твердих палив можна визначити гра- нично допустимі концентрації у продуктах згорання (в перерахунку на сухі гази за нор- мальних умов та вмісту кисню 6% об.) основ- них забруднювачів атмосферного повітря: твердих часток, оксидів сірки, оксидів азоту та оксиду вуглецю (табл. 6). Таблиця 6. Граничнодопустимі викиди при спалюванні твердих палив від стаціонарних джерел [7]. Table 6. Emission limit values at solid fuels from stationary sources [7]. Назва речовини Величина годинного викиду, г/год Гранично допустима концентрація в димових газах, мг/м3 Тверді частки, недиференційовані за складом Більше 500 50 Менше 500 150 Оксиди сірки в перерахунку на SO2 5000 і більше 500 Оксиди азоту в перерахунку на NO2 5000 і більше 500 Оксид вуглецю 5000 і більше 250 В Україні вимоги згаданих вище Директив ЄС впроваджуються шляхом прийняття наці- ональних нормативних документів – техноло- гічних нормативів, якими встановлюються кори- говані цільові показники та строки їх введення в дію з врахуванням стану енергетичного сектору та економіки в цілому. У 2008 р. в Україні введе- но технологічні нормативи допустимих викидів забруднюючих речовин від великих енергоуста- новок номінальною потужністю понад 50 МВт [13]. В 2015 та 2018 роках цей документ було пе- реглянуто і встановлено нові поточні та перспек- тивні технологічні нормативи. Щодо установок зі спалюванням біомаси документом на даний час введено лише перспективні технологічні норма- тиви для нових та модернізованих установок, що споруджуються та вводяться в експлуатацію на основі проектно-кошторисної документації, за- твердженої після 1 січня 2018 р., причому ці нормативи співпадають з вимогами Директиви 2010/75/ЄС до нових енергоустановок (див. табл. 4). Крім того в Україні для великих енергетичних установок встановлено гранично допустимий ви- кид оксиду вуглецю 250 мг/м3 [13]. Національним планом скорочення викидів [14] намічено, що в Україні великі спалювальні уста- новки мають досягти нормативів граничнодопу- стимих викидів забруднюючих речовин та інших вимог, викладених у Директиві 2010/75/ЄС, – до 31 грудня 2028 року для пилу і SO2 та до 31 грудня 2033 року для NOx. Після завершення строків дії Національного плану скорочення викидів операто- ри великих спалювальних установок мають дотри- муватися граничних значень викидів відповідно до ISSN 1819-8058 (Print) БІОЕНЕРГЕТИКА ISSN 2664-8172 (Online) Відновлювана енергетика. 2019. № 2 84 вимог Директиви 2010/75/ЄС. У 2009 р. в Україні введено технологічні нор- мативи допустимих викидів забруднюючих ре- човин від котелень, що працюють на лушпинні со- няшнику, оснащених теплосиловими установками номінальною тепловою потужністю менше 50 МВт [15]. У 2016 р. до цього документу було внесено зміни. Для існуючих енергетичних установок, що споруджені за проектно-кошторисною докумен- тацією, затвердженою до 01.12.2009, діють поточні технологічні нормативи, наведені у табл. 7, при цьому нормативи щодо викиду твердих часток, ок- сидів азоту, оксиду вуглецю чинні до 31.12.2017, а після цього терміну мають застосовуватися норма- тиви як для нових установок. Для нових та мо- дернізованих установок, що споруджені за проект- но-кошторисною докумен-тацією, затвердженою після 01.12.2009, встановлено перспективні техно- логічні нормативи з диференціацією залежно від їх потужності, що наведені у табл. 8 (табл. 7 та 8 зна- чення наведені для сухих димових газів за нор- мальних умовах та вмісту кисню O2= 11%). Можна очікувати, що зазначені технологічні нормативи в недалекому майбутньому будуть поступово приво- дитись у відповідність з більш жорсткими вимога- ми Директиви 2015/2193/ЄС [5]. Таблиця 7. Поточні технологічні нормативи викиду забруднюючих речовин для існуючих енергоустановок, що спалюють лушпиння соняшнику [15]. Table 7. Current technological emission limits for existing energy installations at sunflower husks combustion [7]. Забруднююча речовина Технологічні особливості Технологічні нормативи допусти- мого викиду, мг/м3 при 11 % О2 Термін дії Суспендовані тверді частки недиференційовані за складом Пилоочисна установка - електрофільтр 100 Дійсні до 31.12.2017 р. Пилоочисна установка - циклон 600 СО Спалювання - вихрове 2250 Спалювання - шарове 750 NOX (як NO2) 300 SO2 - 250 - Таблиця 8. Перспективні технологічні нормативи викиду забруднюючих речовин новими та реконструйованими енергоустановками, що спалюють лушпиння соняшнику [15]. Table 8. Perspective technological emission limits for new and reconstructed energy installations at sunflower husks combustion [15]. Забруднююча речовина Технологічні нормативи допустимого викиду, мг/м3, при 11 % О2 Потужність енергоустановки по паливу, МВт Р<5 5≤Р<50 Тверді частки 100 50 SO2 250 250 NOX (як NO2) 300 300 CO 250 250 Аналіз застосування вимог чинних в Україні стандартів на парові та водогрійні котли. В Україні на електричних станціях за- гального користування, що працюють на твердо- му паливі, встановлено парові котли великої пот- ужності, переважно паропродуктивністю від 160 до 950 т/год, які конструювали та виготовляли відповідно до вимог, аналогічних ГОСТ 28269- 89. Цим стандартом встановлювалася гранично- допустима емісія лише для оксидів азоту. Так для парогенераторів зі спалюванням кам’яного вугіл- ля та антрациту з рідким видаленням шлаку до- пускалась емісія оксидів азоту до 640-800 мг/м3 [16]. Для електричних станцій України характер- на значна емісія забруднюючих речовин: твердих часток 300-1300 мг/нм3, SO2 2500-7200 мг/м3, NOx 600-1800 мг/нм3 [17]. За літературними даними сумісне спалюван- ня біомаси та вугілля на існуючих великих елек- тричних станціях розглядається як шлях най- більш ефективного її використання для виробни- цтва електричної енергії. Проте в Україні викиди реконструйованих енергоустановок мають відповідати перспективним технологічним нор- мативам для палива з найгіршими екологічними показниками [13]. Зважаючи на необхідність значних капітальних вкладень не тільки на ор- ганізацію спалювання біомаси, але і одночасне досягнення граничнодопустимої емісії забруд- нюючих речовин для спалювання основного па- лива, можна допустити, що поліпшення еко- логічних показників великих електростанцій за рахунок сумісного спалювання біомаси з вугіл- лям не буде відноситися до пріоритетів їх опера- торів. На реалізацію подібних проектів можна надіятися лише з наближенням періоду 2028- 2033 років, коли виконання вимог Директиви 2010/75/ЄС стане невідворотним в Україні. ISSN 1819-8058 (Print) БІОЕНЕРГЕТИКА ISSN 2664-8172 (Online) Відновлювана енергетика. 2019. № 2 85 Котельні промислових підприємств, що спо- живають тверде паливо, переважно оснащені па- ровими котлами на тиск пари 13…39 бар та па- ропродуктивністю від 4 до 50 т/год. Ці котли конструювали та виготовляли відповідно до ви- мог аналогічних ГОСТ 24005-80, але цей стан- дарт не встановлював вимог щодо обмеження викиду забруднюючих речовин [18]. На час ро- зробки цих котлів прийнятна величина втрат енергії через хімічний недопал опосередковано визначала емісію оксиду вуглецю; обмеження викидів оксидів сірки досягалось використанням палив з прийнятним вмістом сірки, обмеження викидів твердих часток досягалось вибором тех- нології спалювання, циклонів, мокрих скруберів, скорочення викидів азоту досягалось реалізацією первинних заходів. Ряд таких котлів переведено на споживання деревних відходів або відходів переробки сільськогосподарської сировини на основі індивідуальних проектів з дотриманням екологічних вимог нормативних документів, чинних на час їх реконструкції. Котельні невеликих підприємств харчової промисловості та лісового господарства оснащені паровими котлами на тиск пари 9 ... 13 бар та паро- продуктивністю від 1,0 … 2,5 т/год., які конструю- вали та виготовляли відповідно до вимог ГОСТ 28193-89. Стандартом встановлено максимально допустимі викиди при спалюванні кам’яного вугіл- ля: оксиду вуглецю – 375 мг/м3 та оксидів азоту – 750 мг/м3 (в перерахунку на сухі нерозведені про- дукти згорання при нормальних умовах) [19]. Такі котли масово переведені на спалювання різних видів біомаси зі збільшенням об’єму топки, влаштуванням передтопків, механізованих топок або топок з ручним обслуговуванням. Котли водогрійні теплопродуктивністю 0,63 – 209 МВт з температурою підігріву води 95 – 200 оС відповідно до ГОСТ 21563-93 [20] ство- рювались для систем централізованого теплопо- стачання як основні (0,63…35 МВт), так і пікові (58,2…209 МВт) джерела теплоти. Стандартом встановлено вимоги щодо допустимих викидів оксидів азоту при спалюванні газу (230- 300мг/м3), мазуту (340-380мг/м3), бурого (400 мг/м3) та кам’яного (500 мг/м3) вугілля. Стандар- том не встановлено вимоги щодо емісії забруд- нюючих речовин при використанні біомаси та торфу. В Україні були невдалі спроби спалюван- ня деревної тирси у водогрійному котлі тепло- продуктивністю 116 МВт з топкою, що призна- чалась для факельного спалювання вугілля. Котли опалювальні водогрійні теплопро- дуктивністю 0,10 – 4,0 МВт з температурою нагріву води до 115 оС тиском до 6 бар відповідно до ГОСТ 30735-2001 [21] створюва- лись для теплопостачання будівель і споруд з системами опалення з номінальним перепадом температур 95 – 70ºС та 115 – 70ºС. Котли при- значаються для спалювання газу, легкого та важкого рідкого палива, бурого та кам’яного вугілля, антрациту, деревини та торфу. Стандар- том встановлено гранично допустимий вміст у продуктах згорання оксиду вуглецю та оксидів азоту для спалювання газу та рідкого палива, а для спалювання твердих палив нормується лише вміст СО залежно від виду палива, потужності та класу котла (в перерахунку на сухі продукти згорання при нормальних умовах з коефіцієнтом надлишку повітря α =1,0; табл. 9). Сталеві водо- грійні котли за ГОСТ 30735-2001 мають широке розповсюдження в Україні, зокрема, для спалю- вання дров та кускових деревних відходів з руч- ним обслуговуванням, спалювання тирси і тріски з механізованою подачею палива. По- дальша експлуатація цих котлів потребує впро- вадження заходів зі зниження емісії забрудню- ючих речовин до встановлених вимог [7], особ- ливо для котлів верхнього діапазону теплопро- дуктивності. Таблиця 9. Вміст СО у продуктах згорання твердого палива для котлів по ГОСТ 30735-2001 [21]. Table 9. Content of CO in flue gas at solid fuels combustion in boilers according to GOST 30735-2001 [21]. Вид палива та тип топкового пристрою Номінальна тепло- продуктивність котла, МВт Вміст СО в сухих нерозведених продуктах згорання, мг/м3 Клас I Клас II Клас III Котли для твердого палива з ручною топкою Кам’яне вугілля з вихо- дом летких речовин біль- ше 10% 0,1 до 0,3 4500 9000 24000 0,3 до 0,5 3600 7200 24000 0,5 до 0,8 3000 6000 24000 Деревина, торф 0,1 до 0,3 5000 10000 24000 Котли для твердого палива з механічною топкою Антрацит та кам’яне ву- гілля 0,1 до 0,5 2000 3600 12000 0,5 до 1,0 1200 2000 8000 1,0 до 4,0 750 1500 6000 Деревина, торф 0,1 до 0,5 2500 4200 24000 0,5 до 1,0 2200 3700 24000 1,0 до 4,0 2000 3300 24000 ISSN 1819-8058 (Print) БІОЕНЕРГЕТИКА ISSN 2664-8172 (Online) Відновлювана енергетика. 2019. № 2 86 Котли опалювальні водогрійні з температу- рою підігріву води до 95оС та теплопродуктив- ністю до 100 кВт відповідно до ГОСТ 20548-87 (ДСТУ 2326-93) [22] для спалювання вугілля, рідкого та газового палива виробляються в Україні рядом заводів. Стандартом встановлено вимоги щодо граничнодопустимого вмісту окси- ду вуглецю та оксидів азоту при спалюванні лег- кого рідкого палива та природного газу. При спа- люванні твердих палив обмежується вміст оксиду вуглецю: для кам’яного вугілля до 24 – 48 г/м3 та для антрациту 10 г/м3 в сухих нерозведених про- дуктах згорання при нормальних умовах; еколо- гічні показники при спалюванні твердих біопалив не встановлено. Такі котли мають значене поши- рення у побуті, соціальній та виробничій сферах, часто їх експлуатують з використанням непроект- них палив - брикетів торф’яних, дров та кускових деревних відходів. Для котлів потужністю до 50 кВт не обов’язкові екологотеплотехнічні випробу- вання та налагодження [23], внаслідок цього такі котли експлуатуються зі значною неконтрольова- ною емісією забруднюючих речовин. Широкому застосуванню цих котлів сприяє і те, що котли теплопродуктивністю до 100 кВт не підпадають під державний нагляд у сфері безпеки посудин, що працюють під тиском вище атмосферного. В кінці 2014 р. прийнято міждержавний стандарт ГОСТ 33016-2014 на котли опалювальні номінальною тепловою потужністю до 500 кВт з температурою підігріву води до 110оС, тиском до 6 бар для твердого палива з ручним та автома- тичним завантаженням [24], який є модифікацією стандарту EN 303-5:2012. Стандартом встановле- но гранично допустимий вміст у продуктах зго- рання оксиду вуглецю, летких органічних спо- лук, пилу (твердих часток) при спалюванні різ- них видів твердого палива. За цим стандартом викопні палива поділяють на класи з відповідни- ми позначеннями: a – кам’яне вугілля; b – буре вугілля; с – кокс; d – антрацит; е – торф, а біо- генні види палива (відновлювані тверді біопали- ва) мають наступну класифікацію: А – кускова деревина (дрова) з вмістом вологи до 25 %; В1 – подрібнена деревина (тріска) з корою та без кори з частками максимальним розміром до 15 мм з вмістом вологи від 15 % до 35 %; В2 – подрібнена деревина як В1, але із вмістом вологи більше 35 %; С1 – пресована деревина (пелети без в’яжучої речовини, виготовлені з деревини та/або кори; допускаються природні в’яжучі ре- човини – патока, рослинні парафіни і крохмаль); С2 – пресована деревина (брикети без в’яжучих речовин з деревини та /або кори, допускаються природні в’яжучі речовини – патока, рослинні па- рафіни і крохмаль); D – тирса з вмістом вологи до 50 %; Е – недеревна біомаса: солома, очерет, ко- миш, макуха та шрот з горіхів і насіння. Згідно з ГОСТ 33016-2014 (EN 303-5:2012) [24] при випробуванні котлів з метою встанов- лення їхніх технічних та екологічних характерис- тик мають застосовуватися палива з властивос- тями наведеними у таблиці 10. Цим стандартом залежно від виду палива та потужності котлів встановлено значення гранично допустимих ви- кидів забруднюючих речовин у сухих продуктах згорання за нормальних умов та референтному вмісті кисню у продуктах згоряння 10 % об. Чин- ним в Україні нормативним документом [7] гра- ничнодопустимі викиди встановлені при рефере- нтній концентрації кисню – 6 % об. У зв’язку з цим значення вимог стандарту [24] перерахували на референтну концентрацію кисню 6 % з засто- суванням залежності, наведеної у Директиві 2010/75/ЄС (додаток VI) [4], результати перера- хунку наведено у таблиці 11 в дужках. Таблиця 10. Вимоги до твердих біопалив для випробування котлів по ГОСТ 33016-2014 [24]. Table 10. Specification of fuels for testing boilers according to GOST 33016-2014 [24]. Вид палива Клас палива Вміст воло- ги Вміст золи Леткі речо- вини Теплота зго- рання % % % МДж/кг Кускова деревина (дрова) A 15-20 1 - >17 Тріска B1 20-30 1,5 - >17 B2 40-50 1,5 - Пресовані відходи (гранули, брикети) C 12 0,5 - >17 Тирса D 35-50 0,5 - >17 Недеревна біомаса E, e За специфікаціями виробників >16 ISSN 1819-8058 (Print) БІОЕНЕРГЕТИКА ISSN 2664-8172 (Online) Відновлювана енергетика. 2019. № 2 87 Таблиця 11. Гранично допустимі викиди забруднюючих речовин при спалюванні твердих палив в опалювальних котлах за ГОСТ 33016-2014 [24]. Table 11. Emission limit values at solid fuels burning in heating boilers according to GOST 33016-2014 [24]. Номінальна теплопродук- тивність, кВт Граничнодопустимі викиди забруднюючих речовин, мг/м3, при 10% О2 (при 6% О2) СО Леткі органічні сполуки Пил (тверді частки) Клас котла 3 4 5 3 4 5 3* 4 5 Котли з ручним завантаженням палива ≤ 50 5000 (6818) 1200 (1636) 700 (955) 150 (205) 50 (68) 30 (41) 150 (205) 75 (102) 60 (82) > 50 ≤ 150 2500 (3409) 100 (136) 150 (205) > 150 ≤ 500 1200 (1636) 100 (136) 150 (205) Котли з автоматичним завантаженням палива ≤ 50 3000 (4090) 1000 (1364) 500 (682) 100 (136) 30 (41) 20 (27) 150 (205) 60 (82) 40 (55) > 50 ≤ 150 2500 (3409) 80 (109) 150 (205) > 150 ≤ 500 1200 (1636) 80 (109) 150 (205) * - Для котлів 3–го класу, що працюють на паливах класу “Е” (солома) або "е" (торф), вміст твердих часток не більше 200 мг/м3 при 10 % О2 (273 мг/м3 при 6 % О2) Як видно з наведених даних, котли 3–го кла- су за викидом твердих часток можуть не відповідати вимогам чинного в Україні нормати- ву [7], і при їхньому застосуванні може бути необхідним встановлення додаткових позакотло- вих пристроїв очищення димових газів від твер- дих часток, особливо при спалюванні соломи та торфу. В опалювальних котельнях такі котли за- звичай експлуатуються без додаткових систем очищення димових газів, а тому актуальним зав- данням є розробка первинних заходів щодо зменшення емісії твердих часток навіть для стан- дартних котлів, що виробляються у країнах ЄС та ввозяться в Україну, зокрема для спалювання со- ломи та торфу. Висновки 1.Термін експлуатації великих енергетичних установок для спалювання біомаси значно більше ніж запланований часовий період переходу від поточних до перспективних техно- логічних нормативів гранично допустимого вики- ду забруднюючих речовин, а тому при продовжені експлуатації існуючих енергетичних установок доцільно орієнтуватися на перспективні техно- логічні нормативи встанов-лені в Україні, а при створенні нових установок, розробці процесів спалювання палив та відповідного енергетичного обладнання необхідно орієнтуватися на показники не гірші, ніж встановлені Директивами ЄС. 2. Зважаючи на зниження граничнодопусти- мих викидів від середніх енергетичних установок для продовження їхньої експлуатації необхідні розробка та впровадження нових заходів щодо зменшення емісії забруднюючих речовин при спалюванні біомаси. 3. Вимоги чинних в Україні нормативних до- кументів щодо гранично допустимих викидів тве- рдих часток при спалюванні біомаси та твердих біопалив у опалювальних котлах (до 500 кВт) є жорсткішими порівняно з вимогами стандарту EN 303-5:2012 стосовно простих котлів третього кла- су, особливо при спалюванні соломи та торфу. 4. У зв’язку з необхідністю широкого вико- ристання біомаси та твердих біопалив з застосу- ванням опалювальних котлів (до 500 кВт) акту- альним завданням є розробка для них первинних заходів щодо зменшення емісії твердих часток до загальних вимог чинних в Україні. 1. WHO air quality guidelines for particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulfur dioxide. Global update 2005. Summary of risk assessment. World Health Organization. Gene- va. 2006. 22 p. URL: http://www.who.int/airpollution/publications 2. Aerosols from biomass combustion. NussbaumerTh. (Ed.). Zurich, 2001. 107 p. URL: verenum@access.ch 3. Directive 2001/80/ЕС of the European Parliament and of the Council of 23 October 2001 on the limitation of emissions of certain pollutants into the air from large combustion plants. OJ L 309. 27.11.2001. Pp. 1-27. 4. Directive 2010/75/EU of the European Parliament and of the Council of 24 November 2010 on industrial emissions (integrated pollution prevention and control). OJ L 334/17. 17.12.2010. Pp. 17-119. 5. Directive (EU) 2015/2193 of the European Parliament and of the Council of 25 November 2015 on the limitation of emissions of certain pollutants into the air from medium com- bustion plants. OJ L 313, 28.11.2015. Pp. 1-19. http://www.who.int/airpollution/publications mailto:verenum@access.ch ISSN 1819-8058 (Print) БІОЕНЕРГЕТИКА ISSN 2664-8172 (Online) Відновлювана енергетика. 2019. № 2 88 6. The energy community legal framework. 4th Edition. Edited by Dirk Buschle and Heli Annika Lesjak. IMPRINT. Energy Community Secretariat. Vienna. 2018. 820 p. 7. Нормативи гранично допустимих викидів забруд- нюючих речовин із стаціонарних джерел. Міністерство охо- рони навколишнього природного середовища України, наказ 27.06.2006 № 309. Міністерство юстиції України, 1 серпня 2006 р. № 912/12786. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/ru/z0912-06 (Дата звер- нення: 28.03.2019). 8. Жовмир Н.М. Анализ нормативных требований к эмиссии загрязняющих веществ при сжигании биомассы. Промышленная теплотехника. 2012. т.34. № 1. С. 77-86. 9. Directive 2018/2001/EC of the European Parliament and of the Council of 11 December 2018 on the promotion of the use of energy from renewable sources (recast). OJ L 328. 21.12.2018. Pp. 28-209. 10. Directive 2008/98/EC of the European Parliament and of the Council of 19 November 2008 on waste and repealing certain Directives (Text with EEA relevance). OJ L 312, 22.11.2008. (Edition 5.07.2018). Pp. 1 – 41. 11. Directive 2000/76/EC of the European Parliament and of the Council of 4 December 2000 on the incineration of waste. OJ L 332. 28.12.2000. Pp. 91-111 (with corrections 2000 L0076 EN. 11.12.2008-001.001. Pp. 1-31. 12. Decision of the Ministerial Council of the Energy Community of 24 October 2013 D/2013/05/MC-EnC: On the implementation of Directive 2001/80/EC of the European Par- liament and of the Council of 23 October 2001 on the limitation of emissions of certain pollutants into the air from large combus- tion plants. 4 р. 13. Про затвердження технологічних нормативів до- пустимих викидів забруднюючих речовин із теплосилових установок, номінальна теплова потужність яких перевищує 50 МВт. Міністерство охорони навколишнього природного середовища України. Наказ № 541 від 22 жовтня 2008 р. Міністерство юстиції України 17 листопада 2008р. № 1110/15801 (із змінами, внесеними наказами № 337 від 17.09.2015, № 62 від 16.02.2018). URL: https://zakon. rada.gov.ua/laws/show/z1110-08 (Дата звернення: 28.03.2019). 14. Розпорядження Кабінету Міністрів України від 8 листопада 2017 р. № 796-р Про Національний план скоро- чення викидів від великих спалювальних установок. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/796-2017-р (Дата звер- нення: 28.03.2019). 15. Технологічні нормативи допустимих викидів за- бруднюючих речовин у атмосферне повітря із котелень, що працюють на лушпинні соняшнику. Міністерство охорони навколишнього природного середовища України, наказ 13.10.2009 №540. Міністерство юстиції України 4 листопада 2009 р. № 1023/17039 (із змінами, внесеними наказом № 23 від 22.01.2016). URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/ show/z1023-09 (Дата звернення: 28.03.2019). 16. Межгосударственный стандарт ГОСТ 28269-89. Котлы паровые стационарные большой мощности. Общие технические условия. М. Стандартинформ. 2006. 23 с. 17. Volchyn I. Development of Non-Waste Production Technologies to Clean the Flue Gas from Pollutants. First Ukraini- an-Polish Workshop “Improving the efficiency and environmental performance of processes of combustion, gasification and thermo- chemical conversion of solid fuels”. Kyiv. 2017. 13 p. 18. ГОСТ 24005-80. Котлы паровые стационарные с естественной циркуляцией. Общие технические требования. Комитет по стандартизации и метрологии СССР. М. Изд-во стандартов, 1992. 15 с. 19. Межгосударственный стандарт ГОСТ 28193-89. Котлы паровые стационарные с естественной циркуляцией паропроизводительностью менее 4 т/ч. Общие технические требования. М. Стандартинформ. 2007. 8 с. 20. Межгосударственный стандарт ГОСТ 21563-93. Котлы водогрейные. Основные параметры и технические требования. Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации. Минск. М. Издательство стан- дартов. 2003. 6 с. 21. Межгосударственный стандарт ГОСТ 30735-2001. Котлы отопительные водогрейные теплопроизводительно- стью от 0,10 до 4,0 МВт. Общие технические условия. Меж- государственный совет по стандартизации, метрологии и сер- тификации, Минск. М.: Издательство стандартов. 2002. 19 с. 22. Межгосударственный стандарт ГОСТ 20548-87. Котлы отопительные водогрейные теплопроизводительно- стью до 100 кВт. Общие технические условия. М. Издатель- ство стандартов. 2002. 9 с. (В Україні введений як ДСТУ 2396-93). 23. Щодо надання роз’яснень у сфері охорони атмос- ферного повітря. Лист Міністерства екології та природних ресурсів України директору ТОВ «ЕКО». URL: http://ecosoft.in.ua/norm_baza_vozdyx.html (Дата звернення: 28.03.2019). 24. Межгосударственный стандарт ГОСТ 33016-2014 (EN 303-5:2012, MOD). Котлы отопительные для твердого топлива с ручной и автоматической загрузкой номинальной тепловой мощностью до 500 кВт. Терминология, требова- ния, методы испытаний и маркировка. Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации. М. Стандартинформ, 2015. 53 с. REFERENCES 1. WHO air quality guidelines for particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulfur dioxide. Global update 2005. Summary of risk assessment. World Health Organization. Gene- va. 2006. 22 p. Retriver from http://www.who.int/airpollution/publications [in English]. 2. Aerosols from biomass combustion. Nussbaumer Th. (Ed.). Zurich. 2001. 107 p. Retriver from verenum@access.ch [in English]. 3. Directive 2001/80/ЕС of the European Parliament and of the Council of 23 October 2001 on the limitation of emissions of certain pollutants into the air from large combustion plants. OJ L 309. 27.11.2001. Pp. 1-27. [in English]. 4. Directive 2010/75/EU of the European Parliament and of the Council of 24 November 2010 on industrial emissions (integrated pollution prevention and control). OJ L 334/17. 17.12.2010. Pp. 17-119. [in English]. 5. Directive (EU) 2015/2193 of the European Parliament and of the Council of 25 November 2015 on the limitation of emissions of certain pollutants into the air from medium com- bustion plants. OJ L 313. 28.11.2015. Pp. 1-19. [in English]. 6. The energy community legal framework. 4th Edition. Edited by Dirk Buschle and Heli Annika Lesjak. IMPRINT. Ener- gy Community Secretariat. Vienna. 2018. 820 p. [in English]. 7. Normatyvy hranychnodopustymykh vykydiv zabrudy- uyuchykh rechvyn iz statsionarnykh dzherel. Ministerstvo oho- rony navkolyshnoho pryrodnoho seredovyshcha Ukrainy. Nakaz 27.06.2006. No. 309. Ministerstvo yustytsii Ukrainy 1.08.2006. No. 912/12786. [Limits of pollutant emissions from stationary sources. Ministry of environment protection of Ukraine, Order 27.06.2006. No. 309. Ministry of justice of Ukraine 1.08.2006. No. 912/12786.] Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/ru/z0912-06 [In Ukrainian]. 8. Zhovmir N.M. Analiz normativnykh trebovanij k emis- sii zagriazniayushchikh veshchestv pri szhiganii biomassy [Analysis of the regulatory requirements for pollutants emissions https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/ru/z0912-06 https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z1110-08 https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z1110-08 https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/796-2017-р https://zakon.rada.gov.ua/laws/%20show/z1023-09 https://zakon.rada.gov.ua/laws/%20show/z1023-09 http://ecosoft.in.ua/norm_baza_vozdyx.html http://www.who.int/airpollution/publications mailto:verenum@access.ch https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/ru/z0912-06 ISSN 1819-8058 (Print) БІОЕНЕРГЕТИКА ISSN 2664-8172 (Online) Відновлювана енергетика. 2019. № 2 89 at biomass combustion]. Promyshliennaia teplotekhnika. 2012. v.34. No.1. Pp. 77-86. [In Russian]. 9. Directive 2018/2001/EC of the European Parliament and of the Council of 11 December 2018 on the promotion of the use of energy from renewable sources (recast). OJ L 328. 21.12.2018. Pp. 28-209. [in English]. 10. Directive 2008/98/EC of the European Parliament and of the Council of 19 November 2008 on waste and repealing certain Directives (Text with EEA relevance). OJ L 312. 22.11.2008. (Edition 5.07.2018). Pp. 1-41. [in English]. 11. Directive 2000/76/EC of the European Parliament and of the Council of 4 December 2000 on the incineration of waste. OJ L 332. 28.12.2000. Pp. 91-111 (with corrections 2000 L0076- EN. 11.12.2008. 001.001. Pp. 1-31). [in English]. 12. Decision of the Ministerial Council of the Energy Community of 24 October 2013 D/2013/05/MC-EnC: On the implementation of Directive 2001/80/EC of the European Par- liament and of the Council of 23 October 2001 on the limitation of emissions of certain pollutants into the air from large combus- tion plants. 4 р. [in English]. 13. Pro zatverdzhenniaia technolohichnykh normatyviv dopustymykh vykydiv zabrudniuiuchykh rechovyn iz teplosylo- vykh ustanovok, nominalna teplova potuzhnist yakykh perevyshchuye 50 MW. [On approval of the technological limits of permissible pollutants emissions from thermal plants having rated thermal input above 50 MW]. Ministry of environment protection of Ukraine. order 22.10.2008 No. 541. Ministry of justice of Ukraine 17.11.2008. No. 1110/15801 (with changes introduced by orders 17.09.2015 No. 337. 16.02.2018 No. 62). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z1110-08 (Applying date: 28.03.2019). [In Ukrainian]. 14. Rozporiadzhennia Kabinetu Ministriv Ukrainy 8.11.2017 No. 796-r. Pro Nastionalnyi plan skorochennia vyky- div vid velykykh spaliuvalnykh ustanovok. [About the National plan on emissions reduction from large combustion plants. Reso- lution of the Cabinet of Ministers of Ukraine 8.11.2017 No. 796- r.]. Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/796- 2017-r (Applying date: 28.03.2019). [In Ukrainian]. 15. Tehnolohichni normatyvy dopustymykh vykydiv za- brudniuiuchykh rechovyn u atmosferne povitria iz kotelen, shcho pratsuiun na lushpynni soniashnyku. [Technological norms of permissible pollutants emissions into the atmospheric air from boilers burning sunflower husks]. Ministry of environment pro- tection of Ukraine. order 13.10.2009 No. 540. Ministry of justice of Ukraine 4.11.2009. No. 1023/17039 (with changes introduced by order 22.01.2016 No. 23). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z1023-09 (Applying date: 28.03.2019). [In Ukrainian]. 16. Mezhgosudarstvennyi standart GOST 28269-89. Kotly parovyie statsionarnyie bolshoi moshchnosti. Obshchiie tehnich- eskiie usloviia. [Interstate standard GOST 28269-89. Stationary steam boilers of great capacity. General technical requirements]. M. Standartinform. 2006. 23 p. [In Russian]. 17. Volchyn I. Development of Non-Waste Production Technologies to Clean the Flue Gas from Pollutants. Presenta- tion at the First Ukrainian-Polish Workshop “Improving the efficiency and environmental performance of processes of com- bustion, gasification and thermochemical conversion of solid fuels”. Kyiv. 2017. 13 p. [in English]. 18. GOST 24005-80. Kotly parovyie statsionarnyie s estestvennoi tsirkuliatsiiei. Obshchiie tehnicheskiie trebovaniia. Komitet po metrologii i standartizatsii SSSR. [GOST 24005-80. Natural circulation stationary steam boilers. General technical requirements. Metrology and standardization Committee]. M. Izdatelstvo standartov. 1992. 15 p. [In Russian]. 19. Mezhgosudarstvennyi standart GOST 28193-89. Kotly parovyie statsionarnyie s estestvennoi tsirkuliatsiiei paropro- izvoditelnostiiu mienieie 4 t/chas. [Interstate standard GOST 28193- 89. Natural circulation stationary steam boilers less than 4 t/h. Gen- eral requirements]. M. Standartinform. 2007. 8 p. [In Russian]. 20. Mezhgosudarstvennyi standart GOST 21563-93. Kotly vodogrieinyie. Osnovnyie parametry i technicheskiie trebovani- ia. Mezhgosudarstvennyi sovet po standartizatsii, metrologii i sertifikatsii, Minsk. [Interstate standard GOST 21563-93. Hot- water boilers. Main parameters and technical requirements. In- terstate standardization, metrology, and certification committee, Minsk]. M. Izdatelstvo standartov. 2003. 6 p. [In Russian]. 21. Mezhgosudarstvennyi standart GOST 30735-2001. Kotly otopitelnyie vodogreinyie teploproizvoditelnostiu ot 0.10 do 4.0 MW. Obshchiie technicheskiie usloviia. Mezhgosudar- stvennyi sovet po standartizatsii, metrologii i sertifikatsii, Minsk. [Interstate standard GOST 30735-2001. Heating hot water boil- ers with capacity from 0.1 to 4.0 MW. General specifications. Interstate council on standardization, metrology, and certifica- tion, Minsk]. M. Izdatelstvo standartov. 2002. 19 p. [In Russian]. 22. Mezhgosudarstvennyi standart GOST 20548-87. Kotly otopitelnyie vodogreinyie teploproizvoditelnostiu do 100 kW. Obshchiie technicheskiie usloviia. [Interstate standard GOST 20548-87. Heating hot-water boilers with capacity to 100 kW. General specifications]. M. Izdatelstvo standartov. 2002. 9 p. (In Ukraine introduced as DSTU 2396-93). [In Russian]. 23. Shchodo nadannia roziasnen u sferi ohorony at- mosfernoho povitria. Lyst Ministerstva ekolohii ta pryrodnykh resursiv Ukrainy dyrectoru TOV “EKO” [About clarification on atmospheric air protection. Letter of Ministry of ecology and natural resources of Ukraine to director of “EKO” ltd.] Retrieved from http://ecosoft.in.ua/norm_baza_vozdyx.html (Applying date: 28.03.2019). [In Ukrainian]. 24. Mezhgosudarstvennyi standart GOST 33016-2014 (EN 303-5:2012, MOD). Kotly otopitelnyie dlia tverdogo topliva s ruchnoi i avtomaticheskoi zagruzkoi nominalnoi teplovoi mosh- chnostiu do 500 kW. Terminologiia, trebovaniia, metody ispy- tanii i markirovka. Mezhgosudarstvennyi sovet po standar- tizatsii, metrologii i sertifikatsii. [Interstate standard GOST 33016-2014 (EN 303-5:2012, MOD).Heating boilers for solid fuels, manually and automatically stoked, nominal heat output of up to 500kW. Terminology, requirements, test methods and marking. Interstate council on standardization, metrology, and certification]. M. Standartinform. 2015. 53 p. [In Russian]. ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ ОБ ОГРАНИЧЕНИИ ЭМИССИИ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ПРИ СЖИГАНИИ БИОМАССЫ Н.М. Жовмир1, канд. техн. наук, М.А. Будько2, канд. техн. наук 1Институт возобновляемой энергетики НАН Украины 02094, ул. Гната Хоткевича, 20А, г. Киев, Украина 2Национальный технический университет Украины «Киев- ский политехнический институт им. И. Сикорского» 03056, проспект Победы 37, г. Киев, Украина Цель работы – выяснить влияние изменений в нормативных документах о защите атмосферного воздуха от загрязне- ния на дальнейшую эксплуатацию существующих и внедре- ние новых энергетических установок, разработку новых процессов и котельного оборудования для сжигания био- массы. Представлено анализ изменений существующих международных документов, стандартов и нормативных актов Украины, касающихся ограничения выбросов загряз- няющих веществ от энергетических установок со сжигани- ем биомассы. Переизданной директивой ЕС установлены экологические требования для больших сжигающих установок (более 50 МВт) которые дифференцированы в зависимости от их https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z1110-08 https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/796-2017-r https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/796-2017-r https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z1023-09 http://ecosoft.in.ua/norm_baza_vozdyx.html ISSN 1819-8058 (Print) БІОЕНЕРГЕТИКА ISSN 2664-8172 (Online) Відновлювана енергетика. 2019. № 2 90 мощности по топливу и введены в действие для новых установок с 2018 г, а для существующих внедряются в два этапа - с 2014 г. и 2028 г. Нормативными документами Украины для больших сжигающих установок запланиро- ван постепенный переход на нормативы ЕС до 2033 г. Учитывая особенности введения современных экологиче- ских требований, совместное сжигание биомассы и угля на существующих больших электрических станциях Украины может стать реальным с приближением пери- ода 2028 - 2033 годов. В 2015 году ЕС принял экологические нормативы для сред- них сжигающих установок (1-50 МВт), которые для новых установок вводятся с 2018 г., а для существующих устано- вок мощностью более 5 МВт вводятся с 2025 г., а для установок мощностью 1-5 МВт – с 2030 г. Для средних сжигающих установок в Украине приняты технологические экологические нормативы только для сжигания лузги под- солнечника, а для сжигания других твердых топлив дей- ствуют экологические нормативы общие для всех стацио- нарных источников загрязнения. При планировании рекон- струкции и продлении эксплуатации существующих средних энергетических установок со сжиганием лузги подсолнеч- ника можно ориентироваться на перспективные техноло- гические нормативы, действующие в Украине. В Украине граничнодопустимые выбросы твердых частиц общие для всех стационарных источников загрязнения со сжиганием твердого топлива являются более низкими, чем требования стандарта EN 303-5:2012 к отопительным котлам (до 500 кВт) третьего класса, особенно при сжига- нии торфа и соломы, поэтому есть необходимость разра- ботки первичных мероприятий для уменьшения их эмиссии до общих требований. Библ.24, табл.11. Ключевые слова: сжигающая установка, котел, биомасса, сжигание, загрязняющие вещества, эмиссия, ограничение. Стаття надійшла до редакції 05.04.19 Остаточна версія 03.06.19
id veorgua-article-205
institution Vidnovluvana energetika
keywords_txt_mv keywords
language Ukrainian
last_indexed 2026-07-19T01:05:27Z
publishDate 2019
publisher Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
record_format ojs
resource_txt_mv veorgua/73/c7af7164f63b70893cad5e7b6063b773.pdf
spelling veorgua-article-2052026-07-18T06:32:13Z PECULIARITIES OF APPLICATION OF THE NORMATIVE DOCUMENTS ON LIMITATION OF POLLUTANT EMISSIONS AT BIOMASS COMBUSTION ОСОБЛИВОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ НОРМАТИВНИХ ДОКУМЕНТІВ ЩОДО ОБМЕЖЕННЯ ЕМІСІЇ ЗАБРУДНЮЮЧИХ РЕЧОВИН ПРИ СПАЛЮВАННІ БІОМАСИ Zhovmir, M. Budko, M. combustion plant, boiler, biomass, combustion, pollutants, emission, limitation. спалювальна установка, котел, біомаса, спалювання, забруднюючі речовини, емісія, обмеження. The aim of work is to ascertain the impact of changes in the regulations on atmospheric air protection from pollution on further exploitation of existing and construction of new energy plants, development of new processes and boiler equipment for biomass burning. Paper provides an analysis of changes in the international documents, standards and normative acts of Ukraine concerning limitation of pollutants emission from energy plants with biomass combustion. Recast EU directive provide environmental requirements for large combustion plants (above 50 MW) which are differentiated depending on their thermal input and valid for new plants since 2018, and for existing plants should be implemented in two stages&amp;nbsp; – since 2014 and 2028 years. For large combustion plants the regulations of Ukraine envisaged a gradual transition to EU environmental requirements till year 2033. Because of peculiarities of the modern environmental requirements introduction, biomass and coal co-firing at existing large power plants of Ukraine can become real close to the period of 2028-2033 years. In 2015 the EU adopted environmental requirements for medium-sized combustion plants (1-50 MW) which are valid for new plants since 2018, and for existing plants with a thermal input more than 5 MW they will enter into force in 2025, and at thermal input 1-5 MW – in 2030. In Ukraine as to medium-sized combustion plant the technological environmental requirements are accepted only for sunflower husks usage combustion, but for other solid fuels burning the requirements common for all stationary sources of emissions are valid. At reconstruction and extending operation of the existing medium-sized husks combustion plants one can focus on perspective technological emission limitations established in Ukraine. In Ukraine the common particulate emission limitations at solid fuels combustion are lower, than that of the standard EN 303-5:2012 for boilers (up to 500 kW) of third class especially at burning peat and straw, so there is a need to develop primary measures for particulate emission reduction to common limitations. References 24, tables 11. Мета роботи – з’ясування впливу змін у нормативних документах щодо охорони атмосферного повітря від забруднення на подальшу експлуатацію існуючих та впровадження нових енергетичних установок, розробку нових процесів та котельного обладнання для спалювання біомаси. Представлено аналіз змін чинних міжнародних документів, стандартів та нормативних актів України стосовно обмеження емісії забруднюючих речовин від енергетичних установок зі спалюванням біомаси. Перевиданою директивою ЄС встановлено екологічні вимоги до великих спалювальних установок (більше 50 МВт) диференційовані залежно від їх потужності по паливу, що введені для нових установок з 2018р., а для існуючих – впроваджуються у два етапи – з 2014р. та 2028р. Нормативними документами України стосовно великих спалювальних установок заплановано поступовий перехід на нормативи ЄС до 2033р. Зважаючи на особливості введення сучасних екологічних вимог, сумісне спалювання біомаси та вугілля на існуючих великих електричних станціях України може стати реальним з наближенням періоду 2028-2033 років. У 2015 р. в ЄС прийняті екологічні нормативи щодо середніх спалювальних установок (1-50 МВт), які для нових установок вводяться в дію з 2018 р, а для існуючих установок потужністю більше 5 МВт вводяться з 2025р, а для установок потужністю 1-5 МВт - з 2030р. В Україні щодо середніх спалювальних установок технологічні екологічні нормативи прийняті тільки для спалювання лушпиння соняшнику, а для спалювання інших твердих палив діють екологічні нормативи загальні для всіх стаціонарних джерел забруднення. При плануванні реконструкції та продовженні експлуатації існуючих середніх енергетичних установок зі спалюванням лушпиння можна орієнтуватися на перспективні технологічні нормативи встановлені в Україні. В Україні граничнодопустимі викиди твердих часток загальні для всіх стаціонарних джерел забруднення при спалюванні твердого палива є нижчими, ніж вимоги стандарту EN 303-5:2012 до опалювальних котлів (до 500 кВт) третього класу, особливо при спалюванні торфу та соломи, тому є необхідність розробки первинних заходів для зменшення їх емісії до загальних вимог. Бібл. 24, табл. 11. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2019-06-13 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/205 10.36296/1819-8058.2019.2(57).79-90 Vidnovluvana energetika ; No. 2(57) (2019): Scientific and Applied Journal Vidnovluvana energetika; 79-90 Возобновляемая энергетика; ##issue.no## 2(57) (2019): Научно-прикладной журнал Возобновляемая энергетика; 79-90 Відновлювана енергетика; № 2(57) (2019): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 79-90 2664-8172 1819-8058 10.36296/1819-8058.2019.2(57) uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/205/143 Copyright (c) 2019 M. Zhovmir, M. Budko https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
spellingShingle combustion plant
boiler
biomass
combustion
pollutants
emission
limitation.
Zhovmir, M.
Budko, M.
PECULIARITIES OF APPLICATION OF THE NORMATIVE DOCUMENTS ON LIMITATION OF POLLUTANT EMISSIONS AT BIOMASS COMBUSTION
title PECULIARITIES OF APPLICATION OF THE NORMATIVE DOCUMENTS ON LIMITATION OF POLLUTANT EMISSIONS AT BIOMASS COMBUSTION
title_alt ОСОБЛИВОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ НОРМАТИВНИХ ДОКУМЕНТІВ ЩОДО ОБМЕЖЕННЯ ЕМІСІЇ ЗАБРУДНЮЮЧИХ РЕЧОВИН ПРИ СПАЛЮВАННІ БІОМАСИ
title_full PECULIARITIES OF APPLICATION OF THE NORMATIVE DOCUMENTS ON LIMITATION OF POLLUTANT EMISSIONS AT BIOMASS COMBUSTION
title_fullStr PECULIARITIES OF APPLICATION OF THE NORMATIVE DOCUMENTS ON LIMITATION OF POLLUTANT EMISSIONS AT BIOMASS COMBUSTION
title_full_unstemmed PECULIARITIES OF APPLICATION OF THE NORMATIVE DOCUMENTS ON LIMITATION OF POLLUTANT EMISSIONS AT BIOMASS COMBUSTION
title_short PECULIARITIES OF APPLICATION OF THE NORMATIVE DOCUMENTS ON LIMITATION OF POLLUTANT EMISSIONS AT BIOMASS COMBUSTION
title_sort peculiarities of application of the normative documents on limitation of pollutant emissions at biomass combustion
topic combustion plant
boiler
biomass
combustion
pollutants
emission
limitation.
topic_facet combustion plant
boiler
biomass
combustion
pollutants
emission
limitation.
спалювальна установка
котел
біомаса
спалювання
забруднюючі речовини
емісія
обмеження.
url https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/205
work_keys_str_mv AT zhovmirm peculiaritiesofapplicationofthenormativedocumentsonlimitationofpollutantemissionsatbiomasscombustion
AT budkom peculiaritiesofapplicationofthenormativedocumentsonlimitationofpollutantemissionsatbiomasscombustion
AT zhovmirm osoblivostízastosuvannânormativnihdokumentívŝodoobmežennâemísíízabrudnûûčihrečovinprispalûvanníbíomasi
AT budkom osoblivostízastosuvannânormativnihdokumentívŝodoobmežennâemísíízabrudnûûčihrečovinprispalûvanníbíomasi