Zastosowanie systemu modeli CALMET/CALPUFF o wysokiej rozdzielczości do oceny wpływu na jakość powietrza spalarni odpadów komunalnych w Krakowie

• Autorzy: Rzeszutek M. , Oleniacz R.

Warianty tytułu

EN

Use of the high resolution system of CALMET/CALPUFF models to air quality impact assessment for the municipal solid waste incineration plant in Krakow

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono kompleksową ocenę wpływu na jakość powietrza planowanego do uruchomienia pod koniec 2015 roku Zakładu Termicznego Przekształcania Odpadów Komunalnych (ZTPOK) w Krakowie, którego budowa ruszyła jesienią 2013 r. Modelowanie rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w powietrzu atmosferycznym przeprowadzono przy wykorzystaniu zaawansowanego wielowarstwowego gaussowskiego modelu obłoku CALPUFF, którego algorytmy uwzględniają m.in. zróżnicowanie ukształtowania terenu. Dane przestrzenne powierzchni terenu w przyjętej domenie obliczeniowej pozyskano z numerycznego modelu terenu Shuttle Radar Topography Mission (SRTM3) oraz bazy danych pokrycia terenu CORINE Land Cover 2006 (CLC 2006) o rozdzielczości około 100 m. Warunki meteorologiczne wyznaczono za pomocą diagnostycznego modelu meteorologicznego CALMET na podstawie danych meteorologicznych, pochodzących ze stacji naziemnych oraz sondaży radarowych. Wyniki obliczeń wykonanych w siatce o bardzo dużej gęstości wskazują, że emisja zanieczyszczeń z ZTPOK w Krakowie, przyjęta na maksymalnym dopuszczalnym poziomie, nie przyczyni się do istotnego pogorszenia jakości powietrza w Aglomeracji Krakowskiej i sąsiednich gminach.

EN

In this paper there was presented a comprehensive assessment of the impact on air for the Municipal Solid Waste Incineration (MSWI) plant in Krakow with the planned start of operation by the end of 2015. Construction of the plant started in autumn 2013 in the district of Nowa Huta in Krakow. Modeling of the spread of pollutants in ambient air was conducted using an advanced multi-layer cloud CALPUFF Gaussian model, whose algorithms include, among other things, diversity of terrain. Spatial data of land area in the admitted computational domain are obtained from digital terrain model Shuttle Radar Topography Mission (SRTM3) and land cover database CORINE Land Cover 2006 (CLC 2006) with resolution of about 100 m. Meteorological conditions were determined using a diagnostic meteorological model CALMET based on meteorological data from subsurface stations and radar surveys. Spatial variability of the hourly, daily and annual averages of air pollutant concentrations was obtained in computing grid with very high density. The results of calculations indicate that pollutant emissions from MSWI plant in Krakow adopted at the maximum allowable level will not cause exceedances of acceptable levels or reference values in the air and will not also contribute to a significant deterioration of air quality in the Agglomeration of Krakow and neighboring municipalities.

Słowa kluczowe

PL

spalanie odpadów; ZTPOK; zanieczyszczenie powietrza; ocena oddziaływania; modelowanie dyspersji atmosferycznej; CALMET; CALPUFF

EN

waste incineration; MSWI plant; air pollution; impact assessment; atmospheric dispersion modeling; CALMET; CALPUFF

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 18, nr 1
• Strony: 5--22
• Opis fizyczny: Bibliogr. 47 poz.

Twórcy

autor

Rzeszutek M.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska, Katedra Kształtowania i Ochrony Środowiska, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Oleniacz R.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska, Katedra Kształtowania i Ochrony Środowiska, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Bogacki M., Oleniacz R., Referencyjna metodyka modelowania poziomów substancji w powietrzu na tle innych modeli obliczeniowych, Inż. Środ. 2004, 9, 1, 35-45.
• [2] Oleniacz R., Bogacki M., Porównanie poprzedniej i aktualnej metodyki modelowania rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w powietrzu opartej na modelu smugi Gaussa, Inż. Środ. 2004, 9, 1, 57-69.
• [3] Oleniacz R., Ocena oddziaływania na środowisko instalacji spalania odpadów - wybrane problemy, Materiały II Konferencji z cyklu Instrumenty Zarządzania Ochroną Środowiska nt. Ocena oddziaływania na środowisko na szczeblu krajowym i regionalnym, Wyd. AGH, Kraków 2005, 327-335.
• [4] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 26 stycznia 2010 r. w sprawie wartości odniesienia dla niektórych substancji w powietrzu, DzU 2010, Nr 16, poz. 87.
• [5] Oleniacz R., Pilch M., Ocena wpływu planowanego zakładu termicznego przekształcania odpadów komunalnych na jakość powietrza w Krakowie, Arch. Gosp. Odp. i Ochr. Środ. 2008, 9, 19-28.
• [6] Soxotec Polska Sp. z o.o., Raport oddziaływania przedsięwzięcia na środowisko dla przedsięwzięcia: Budowa Zakładu Termicznego Przekształcania Odpadów przy ul. Giedroycia w Krakowie jako element projektu Program Gospodarki odpadami komunalnymi w Krakowie, Warszawa 2009.
• [7] Oleniacz R., Assessment of the impact of municipal waste incineration plants on air quality and the possibilities of its reduction, Pol. J. Environ. Stud. 2014, 23, 3A, 95-104.
• [8] Scire J.S., Robe F.R., Fernau M.E., Yamartino R.J., A User’s Guide for the CALMET Meteorogical Model (Version 5), Concord 2000.
• [9] Scire J.S., Strimaitis D.G., Yamartino R.J., A User’s Guide for the CALPUFF Dispersion Model, Concord 2000.
• [10] Szczygłowski P., Ocena przydatności wybranych modeli gaussowskich w obliczeniach stanu zanieczyszczenia powietrza, Rozprawa doktorska, AGH, WGGiIŚ, ZKiOŚ, Kraków 2007.
• [11] Szczygłowski P., Mazur M., Zastosowanie modelu CALMET/CALPUFF do obliczeń poziomu stężeń zanieczyszczeń pochodzących z wysokich emitorów punktowych, Inż. Środ. 2005, 10, 2, 195-205.
• [12] Szczygłowski P., Mazur M., Modelling dispersion of air pollutants over the area of diversified relief based on the Calmet/Calpuff model, Environ. Prot. Eng. 2006, 32, 4, 73-77.
• [13] Trapp W., The application of CALMET/CALPUFF models in air quality assessment system in Poland, Arch. Environ. Prot. 2010, 36, 1, 63-79.
• [14] Hajto M.J., Godłowska J., Kaszowski W., Tomaszewska A.M., System prognozowania rozprzestrzeniania zanieczyszczeń powietrza FAPPS - założenia, możliwości, rozwój, [w:] Ochrona powietrza w teorii i praktyce, Tom 2, red. J. Konieczyński, IPIŚ PAN, Zabrze 2012, 89-96.
• [15] Holnicki P., Nahorski Z., Air quality modeling in Warsaw Metropolitan Area, J. Theor. Appl. Comput. Sci. (JTACS) 2013, 7, 1, 56-69.
• [16] Sowka I., Skrętowicz M., Zwoździak P., Guz Ł., Zwoździak J., Sobczuk H., Zastosowanie wybranych modeli matematycznych do szacowania zasięgu szkodliwego oddziaływania instalacji przemysłu chemicznego w przypadku awarii, Ochr. Środ. 2013, 35, 2, 73-76.
• [17] Mangia C., Schipa I., Martano P., Miglietta M., Rizza U., A combined modelling system for the simulation of the transport and dispersion in coastal areas, [in:] Air Pollution Modelling and Simulation, ed. B. Sportisse, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg 2002, 582-583.
• [18] Murguia W., Pagans E., Barclay J., Scire J., Case study: A comparison of predicted odour exposure levels in Barcelona using CALPUFF Lite, CALPUFF NoObs and CALPUFF Hybrid Model, Chem. Eng. Transact. 2014, 40, 31-36.
• [19] Radonjic Z., Telenta B., Chambers D., Djouad R., Janjic Z., Coupling NMM Mesoscale weather forecasting model with CALMET/CALPUFF Regulatory Air Dispersion Model, A&WMA 98th annual conference and exhibition, Minneapolis, Minnesota 2005, 1-21.
• [20] Žabkar R., Ivančič M., Modelling dispersion of pollutants in local scale for regulatory purposes with a mesoscale meteorological model, Part I: Significant weather types classification, 14th Conference on Harmonisation within Atmospheric Dispersion Modelling for Regulatory Purposes, Kos, Greece, 2011, 153-157.
• [21] Rzeszutek M., Ocena oddziaływania Zakładu Termicznego Przekształcania Odpadów Komunalnych w Krakowie na jakość powietrza z wykorzystaniem matematycznego modelu dyspersji CALPUFF, Praca dyplomowa, AGH, WGGiIŚ, KKiOŚ, Kraków 2013.
• [22] Rzeszutek M., Oleniacz R., Wykorzystanie atmosferycznego modelu dyspersji Calpuff do oceny oddziaływania na jakość powietrza planowanego zakładu termicznego przekształcania odpadów komunalnych w Krakowie, Zeszyty Stud. Tow. Nauk. 2014, 29, 41-47.
• [23] Rzeszutek M., Oleniacz R., Ocena wpływu nowo budowanej spalarni odpadów komunalnych w Krakowie na jakość powietrza z wykorzystaniem modelu CALMET/CALPUFF, [w:] Inżynieria i ochrona powietrza, red. J. Kuropka, A. Musialik-Piotrowska, Oficyna Wydawnicza PWr., Wrocław 2014, 352-361.
• [24] Rzeszutek M., Oleniacz R., Zakład Termicznego Przekształcania Odpadów Komunalnych w Krakowie - założenia projektowe i stan realizacji budowy, Materiały XI Konferencji Dla miasta i środowiska - problemy unieszkodliwiania odpadów, WIChiP PW, Warszawa, 25.11.2013.
• [25] Portal Ekospalarnia, http://www.ekospalarnia.krakow.pl, dostęp 31.03.2014.
• [26] Portal Funduszy Europejskich, Lista projektów indywidualnych dla Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko 2007-2013, aktualizacja listopad 2013, dostęp 31.03.2014, http://www.pois.gov.pl/WstepDoFunduszyEuropejskich/Documents/20131121_Lista_projektow_indywidualnych_POIiS.pdf
• [27] Pająk T., Projekty spalarni odpadów komunalnych i osadów ściekowych w strategii zagospodarowania odpadów, Inż. i Ochr. Środ. 2010, 13, 1, 53-66.
• [28] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 4 listopada 2014 r. w sprawie standardów emisyjnych dla niektórych rodzajów instalacji, źródeł spalania paliw oraz urządzeń spalania lub współspalania odpadów, DzU 2014, poz. 1546.
• [29] European Commission, Integrated Pollution Prevention and Control, Reference Document on the Best Available Techniques for Waste Incineration, August 2006.
• [30] Kabsch P., Szpadt R., Możliwości i metody ograniczenia emisji z zakładów termicznego przekształcania odpadów, Ochr. Pow. i Probl. Odp. 2000, 34, 3, 106-113.
• [31] Oleniacz R., Oczyszczanie gazów odlotowych ze spalania odpadów niebezpiecznych, Inż. Środ. 2000, 5, 2, 363-382.
• [32] Oleniacz R., Dobór systemu oczyszczania gazów odlotowych ze spalania odpadów niebezpiecznych, Inż. Środ. 2001, 6, 1, 85-94.
• [33] Oleniacz R., Suchy system oczyszczania spalin ze spalania odpadów niebezpiecznych - ocena skuteczności usuwania substancji gazowych i możliwości spełniania standardów emisyjnych, Inż. i Ochr. Środ. 2009, 9, 2, 85-99.
• [34] Wielgosiński G., Emisja dioksyn z procesów termicznych i metody jej ograniczania, PAN, Oddział w Łodzi, Komisja Ochrony Środowiska, Łódź 2008.
• [35] Wielgosiński G., Oczyszczanie spalin w spalarniach odpadów, [w:] Ochrona powietrza w teorii i praktyce, Tom 1, red. J. Konieczyński, Wyd. IPIŚ PAN w Zabrzu, Zabrze 2012, 267-278.
• [36] Wielgosiński G., Wybór technologii termicznego przekształcania odpadów komunalnych, Nowa Energia 2012, 1, 66-79.
• [37] Pracownia architektoniczna Teller Architekci, Projekt Zakładu Termicznego Przetwarzania Odpadów Komunalnych w Krakowie, Kraków 2010, http://www.tellerarchitekci.pl/pl/projekty/ ekospalarnia, dostęp 31.03.2014.
• [38] California Environmental Protection Agency, Air Resources Board - CEIDARS 2.5 Database Structure, http://www.arb.ca.gov/ei/drei/maintain/dbstruct.htm, dostęp 31.03.2014.
• [39] Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), https://lta.cr.usgs.gov/SRTM2, dostęp 31.03.2014.
• [40] CORINE Land Cover (CLC) 2006, http://www.eea.europa.eu/data-and-maps/data/corine-landcover- 2006-raster, dostęp 31.03.2014.
• [41] Oleniacz R., Rzeszutek M., Determination of optimal spatial databases for the area of Poland to the calculation of air pollutant dispersion using the CALMET/CALPUFF model, Geomatics and Environ. Eng. 2014, 8, 2, 57-69.
• [42] Rzeszutek M., Przygotowanie danych przestrzennych na potrzeby modelowania rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w powietrzu z wykorzystaniem modelu CALMET/CALPUFF, Prace Stud. Koła Nauk. Geografów UP w Krakowie 2014, 2, 101-110.
• [43] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 18 września 2012 r. w sprawie poziomów niektórych substancji w powietrzu, DzU 2012, poz. 1031.
• [44] Lohmann R., Jones K.C., Dioxins and furans in air and deposition: a review of levels, behaviour and processes, Sci. Total Environ. 1998, 219, 53-81.
• [45] Chen T., Li X., Yan J., Lu S., Cen K., Distribution of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans in ambient air of different regions in China, Atmosph. Environ. 2011, 45, 36, 6567-6575.
• [46] Colombo A. et al., PCDD/Fs and PCBs in ambient air in a highly industrialized city in Northern Italy, Chemosphere 2013, 90, 2352-2357.
• [47] Oleniacz R., Bacik B., Spiszak M., Niekontrolowane spalanie odpadów i pozostałości roślinnych na terenach wiejskich - przykład inwentaryzacji źródeł emisji i oceny wpływu na jakość powietrza, [w:] Inżynieria i ochrona powietrza, red. J. Kuropka, A. Musialik-Piotrowska, Oficyna Wydawnicza PWr, Wrocław 2014, 314-323.