Návrh emisních faktorů znečišťujících
látek pro spalování tuhých paliv
v malých spalovacích zařízeních
Jiří Horák – František Hopan – Kamil Krpec –
Milan Dej – Vladimír Pekárek – Michal Šyc –
Tomáš Ocelka – Tomáš Tomšej
Lokální topeniště spalující tuhá paliva jsou bezesporu významným producentem znečišťujících látek emitovaných do ovzduší. V současnosti se vedou diskuze o tom, jak významně se tyto zdroje podílejí na celkovém znečištění ovzduší
u nás, protože stávající legislativa umožňuje prakticky neregulovaně spalovat
v malých domovních kotelnách cokoliv s minimální možností postihu. Pro objektivní posouzení vlivu jednotlivých technologií spalování tuhých paliv v malých zdrojích je nutné také objektivní stanovení emisních faktorů. Ty vyjadřují
množství emitované látky vzniklé spálením jednotkového množství konkrétního paliva v konkrétním zdroji (technologii). Jedním z předních vědeckých pracovišť u nás, které se touto problematikou zabývají, je Výzkumné energetické
centrum při VŠB v Ostravě. Návrh emisních faktorů, prezentovaný v následujícím článku, je výsledkem měření malých zdrojů právě v této organizaci a je bezesporu významným příspěvkem do diskuze o objektivitě stanovení emisních
faktorů pro malé domovní kotelny.
Recenzent: Zdeněk Lyčka
Úvod
Ve Výzkumném energetickém centru
byl v letech 2007 až 2010 řešen výzkumný projekt (č. SP/1a2/116/07 „Emise
POP a těžkých kovů z malých zdrojů
a jejich emisní faktory“), jehož základním cílem bylo stanovení hodnot emisních faktorů znečišťujících látek vznikajících při spalování tuhých paliv v lokálních topeništích.
Nástin provedených experimentů
a souhrnné vyjádření naměřených
dat
Výsledky projektu vycházejí z výsledků
rozsáhlých experimentálních zkoušek
[1, 2, 3]. Experimenty byly uskutečněny
na různých typech spalovacích zařízení. Tato zařízení představují základní
konstrukční typy, které se používají pro
spalování tuhých paliv v českých domácnostech. Dalším sledovaným základním faktorem bylo použité palivo.
Celkem bylo provedeno 56 experimentů. V rámci měřicích kampaní se stanovovaly měrné výrobní emise (MVE – vyhláška č. 205/2009 Sb.) vybraných znečišťujících látek vznikajících při:
Jedním ze základních problémů stanovení MVE pro malá spalovací zařízení je
opakovatelnost spalovacích zkoušek.
Pro zvýšení důvěryhodnosti dat se
všechny experimenty (konkrétní kombinace paliva a spalovacího zařízení)
prováděly třikrát. Takto získané MVE
byly dále zpracovány do podoby emisních faktorů. Emisním faktorem rozumíme obecnější vyjádření MVE v robustnější podobě. Emisní faktor byl stanoven jako vážený průměr a snaží se
zahrnout vliv typu spalovacího zařízení
v kombinaci s odhadem skladby provozovaných typů těchto zařízení.
Odhad zastoupení konstrukcí
spalovacích zařízení v ČR
V současné době nejsou k dispozici jednoznačná data, která hovoří o skladbě
typů používaných spalovacích zařízení, včetně informací o spalovaných palivech. Proto byl proveden odhad tohoto rozdělení (viz tab. 1), který pracuje
s několika úvahami a zjednodušujícími
předpoklady:
– v ČR je přibližně 722 tis. domácností
spalujících tuhá paliva [5],
– dle údajů Asociace podniků topenářské techniky bylo za posledních
10 let (1999 až 2009) v ČR prodáno
celkem 623 tis. malých spalovacích
zařízení na tuhá paliva s výkonem
do 50 kW (z toho cca 450 tis. kotlů),
– výsledný počet kotlů je dorovnán do
počtu domácností prohořívacími
a odhořívacími kotli na základě úvahy, že rozdíl mezi počtem domácností a počtem prodaných kotlů za
poslední desetiletí představují stará
dosud provozovaná spalovací zařízení (prohořívací a odhořívací),
– krbová kamna nejsou používána
jako hlavní zdroj tepla (průměrná
roční produkce tepla je cca 5 GJ/zařízení),
– roční spotřeba tepla (pro vytápění)
v jedné domácnosti je cca 81 GJ/rok
(spotřeba fosilních paliv dle ČHMÚ,
spotřeba dřeva dle MPO [6])
– spalovací zařízení využívají teplo
z paliva s různou účinností: 74,1 % –
hnědé uhlí, 77,5 % – černé uhlí,
72,4 % – dřevo.
Dle hodnot z tab. 1 byl sestaven graf 1,
který vyjadřuje strukturu zastoupení
konstrukcí malých spalovacích zařízení v ČR obecně na tuhá paliva dle vyrobeného tepla.
Návrh nových emisních faktorů (EF)
Pro bilanci znečišťujících látek z malých zdrojů znečišťování jsou v současné době používány EF, které jsou vyjádřeny pro jednotlivé druhy paliv (hnědé
uhlí, černé uhlí, dřevo, koks, lehké topné
oleje, propan butan a zemní plyn) [5].
Řešený projekt se věnoval tuhým palivům a protože spotřeba koksu je minimální, byla naše pozornost věnována
Tab. 1 Odhad počtu domácností, které jsou vytápěny spalováním tuhých paliv v malých spalovacích zařízeních (dle konstrukce zdroje a paliva)
Konstrukce
zařízení
Fosilní paliva
Dřevo
% dle TJ 103 t/rok
ks
TJ/rok
prohořívací
160 400
13 100
55,1
odhořívací
115 100
9 400
15 700
1 300
% dle TJ 103 t/rok
ks
TJ/rok
928
204 600
16 700
46,4
1 577
39,5
666
146 800
12 000
33,3
1 132
5,4
91
5 100
400
1,1
39
– spalování různých druhů paliv (hnědé uhlí, černé uhlí, dřevo),
automatické
zplyňovací
x
x
X
x
74 300
6 000
16,8
573
– v různých konstrukcích spalovacích
zařízení (prohořívací, odhořívací,
zplyňovací, automatické kotle na
tuhá paliva, krbová kamna),
krbová kamna
x
x
X
x
167 300
800
2,3
79
– při různých provozních režimech.
42
ks … odhadovaný počet kusů dané konstrukce
TJ/rok … vyrobené teplo na dané konstrukci spalovacího zařízení
% dle TJ… podíl vyrobeného tepla na dané konstrukci spalovacího zařízení
103 t/rok … spotřeba paliva na dané konstrukci spalovacího zařízení
1/2012
v ČR (hnědé uhlí 18,0 MJ/kg; černé uhlí
25,4 MJ/kg; dřevo 14,6 MJ/kg) [7].
krbová kamna
1%
zplyňovací kotle
10%
Druhá sada EF (v tab. 3 a v tab.4 označena jako používané) je dle ČHMÚ vztažena na hmotnost paliva. Pro možnost
vzájemného porovnání byl proveden
přepočet faktorů na hodnotu tepla
v palivu (přes stejnou výhřevnost paliv
jako u první sady).
automatické kotle
3%
prohořívací kotle
50%
odhořívací kotle
36%
Graf 1 Odhad struktury používaných typů malých spalovacích zařízení pro spalování tuhých paliv
(fosilní + biomasa) v ČR dle vyrobeného tepla
především emisním faktorům pro spalování hnědého uhlí, černého uhlí
a dřeva (biomasy). Experimenty byly
koncipovány tak, aby výsledné MVE
mohly být zobecněny a zpracovány do
návrhu emisních faktorů [2].
EF uvedené v tab. 2 jsou vyjádřeny jako
vážené průměry, přičemž jako váha jsou
použity odhady zastoupení spalovacích
zařízení na tuhá paliva (viz tab. 1).
návací sadou jsou EF doporučované
dle EMEP/EEA emission inventory
guidebook 2009 – Part B – 1. A.4. small
combustion [4] a druhou porovnávací
sadou jsou EF v současnosti užívané
pro bilanci emisí v ČR (REZZO 3) [5].
Hodnoty jsou uvedeny v tab. 3 (vztažná
veličina = hmotnost paliva) a v tab. 4
(vztažná veličina = teplo v palivu dle
výhřevnosti).
Tab. 2 Návrh emisních faktorů – základní znečišťující látky, CO2 a POP
Znečišťující látka
hnědé uhlí
TZL
kg/t
15,2
SO2
kg/t
13,6 * Sp
NOx
kg/t
2,00
CO
kg/t
94,7
NMVOC
kg/t
20,9
černé uhlí
8,11
13,6 * Sp
4,69
118
18,0
dřevo
1,37
x
1,13
64,2
11,5
CO2
t/t
1,64
2,74
1,42
PCB
mg/t
0,0434
0,118
0,0412
TEQ PCDD/F
mg/t
0,000767
0,0105
0,000371
HCB
mg/t
Benzo(b)fluoranten
mg/t
2 470
4 560
698
Benzo(k)fluoranten
mg/t
2 380
3 170
531
1 400
0,0162
57,9
0,0652
Benzo(a)pyren
mg/t
5 860
7 460
Indeno(1,2,3-cd)pyren
mg/t
2 410
4 850
794
Σ 4 PAU
mg/t
13 100
20 000
3 420
Fluoranten
mg/t
22 900
22 000
7 660
Pyren
mg/t
20 300
12 400
6 460
Benzo(a)antracen
mg/t
6 350
4 210
2 880
Chrysen
mg/t
4 420
3 060
1 200
Benzo(g,h,i)perylen
mg/t
3 090
4 550
727
Dibenzo(a,h)antracen
mg/t
196
435
Porovnání navržených emisních
faktorů s emisními faktory
používanými v ČR
a doporučovanými v EU
Navržené EF byly porovnány se dvěma
sadami dostupných EF. První porov-
1/2012
45,8
První sada EF (v tab. 3 a v tab. 4 označena jako EEA) je dle EEA vztažena na teplo v palivu. Pro možnost vzájemného
porovnání byl proveden přepočet těchto EF na hmotnost paliva pomocí průměrných vážených výhřevností paliv
Třetí sada (v tab. 3 a v tab. 4 označena
jako stanovené) jsou námi navržené EF
(zpracované dle MVE), které jsou z jednoho vyjádření na druhý přepočítávány přes výhřevnosti spalovaných experimentálních paliv. Emisní faktor SO2 je,
po vzoru používaných emisních faktorů,
stanoven bilančně ve vztahu k obsahu
síry v palivu. Hodnota 13,6 (kgSO2/tpaliva
při 1 % obsahu síry v palivu) byla stanovena z experimentálních dat metodou
lineární regrese.
Závěr
Na základě výsledků rozsáhlé experimentální kampaně byly jako součást
výstupu řešení projektu navrženy nové
EF (viz tab. 2). Tento návrh by mohl být
použit jako další informace pro diskuzi
o aktualizaci dnes používaných EF.
Český hydrometeorologický ústav je
v souladu s § 5, odst. 1 nařízení vlády
č. 351/2002 Sb. právnickou osobou, pověřenou zajištěním emisní inventury
pro znečišťující látky, pro které jsou
v příloze č. 1 k tomuto nařízení stanoveny emisní stropy. Zároveň vykonává
funkci Národního kontaktního místa pro
vedení, zpracování a předávání emisních inventur podle mezinárodních závazků k Úmluvě o dálkovém znečišťování ovzduší přecházejícím hranice států
(CLRTAP). Součástí prováděných emisních inventur je také bilance emisí z vytápění domácností, která je prováděna
výhradně s využitím emisních faktorů
charakteristických pro spalování různých druhů paliv. Český hydrometeorologický ústav předpokládá, že získané
výstupy budou částečně zapracovány
do národní inventury emisí jako příspěvek ke zvýšení její přesnosti, reprezentativnosti a důvěryhodnosti.
Výsledky experimentů ukázaly na dominantní vliv typu spalovacího zařízení na
produkci znečišťujících látek. Spalování
ve starších typech spalovacích zařízení
je výrazně horší než u modernějších
typů. Dle odhadu více než 50 % používaných spalovacích zařízení je založeno
na prohořívacím způsobu spalování,
který představuje tu nejjednodušší konstrukci. Tato zařízení jsou tak rozšířená,
protože jsou nejlevnější a dle uživatelských zvyklostí (při nerespektování doporučení výrobce) v nich shoří vše.
43
Tab. 3 Porovnání emisních faktorů vyjádřených na hmotnost paliva
EF (vztažná veličina =
hmotnost paliva)
hnědé uhlí tříděné
TZL
kg/t
SO2
kg/t
NOx
kg/t
CO
kg/t
NMVOC
kg/t
EEA
používané
7,99
1,0*Ap
(6,9)
19,0 * Sp
(14,1)
16,2
1,98
82,7
černé uhlí tříděné
stanovené
biomasa
EEA
používané
stanovené
EEA
používané
stanovené
15,2
11,3
1,0*Ap
(18,9)
8,11
10,7
5,2
1,37
13,6 * Sp
(10,1)
22,9
19,0 * Sp
(10,0)
13,6 * Sp
(7,2)
0,292
1
x
1,09
0,7
2
2
45
94,7
4,69
77,4
18
13,5
1,13
1
64,2
0,89
11,5
8,9
x
1,64
x
x
2,74
x
x
1,42
mg/t
3,06
0,603
0,0434
4,33
4,77
0,118
0,000876
3,6
0,0412
TEQ PCDD/F
mg/t
0,0144
0,006
0,000767
0,0204
0,004
0,0105
0,0102
0,005
0,000371
HCB
mg/t
0,0112
0,125
0,0162
0,0158
0,125
0,0876
0,06
Benzo(b)fluoranten
mg/t
5 936
1150
2 470
8 398
1 600
4 560
3 212
3 260
698
Benzo(k)fluoranten
mg/t
2 338
525
2 380
3 308
50
3 170
1 898
1 080
531
1 400
PCB
8,9
118
x
t/t
12,3
2
45
8,71
CO2
20,9
2,80
117
57,9
0,0652
Benzo(a) pyren
mg/t
4 137
845
5 860
5 853
1 500
7 460
3 066
2 480
Indeno(1,2,3cd)pyren
mg/t
1 979
1110
2 410
2 799
3 000
4 850
2 044
1 760
794
Σ 4 PAU
mg/t 14 389
3630
13 120
20 360
6 150
20 040
10 220
8 580
3 423
Fluoranten
mg/t
x
x
22 900
X
x
22 000
x
x
7 660
Pyren
mg/t
x
x
20 300
X
x
12 400
x
x
6 460
Benzo(a)antracen
mg/t
x
x
6 350
X
x
4 210
x
x
2 880
Chrysen
mg/t
x
x
4 420
x
x
3 060
x
x
1 200
Benzo(g,h,i)perylen
mg/t
x
x
3 090
x
x
4 550
x
x
727
Dibenzo(a,h)antracen
mg/t
x
x
196
x
x
435
x
x
45,8
Ap ... obsah popele v původním vzorku paliva (%hm.)
Sp ... obsah síry v původním vzorku paliva (%hm.)
x hodnota není definována
( ) hodnoty uvedené v závorkách představuji konkrétní vypočtené hodnoty EF pro TZL a SO2 dle Ap a Sp v testovaných palivech
Tab. 4 Porovnání emisních faktorů vyjádřených na teplo v palivu
EF (vztažná veličina = teplo
v palivu dle výhřevnosti paliva)
TZL
g/GJ
SO2
kg/GJ
hnědé uhlí tříděné
EEA
444
0,900
používané
1 000*Ap/Qi
(382)
19*Sp/Qi
(0,782)
černé uhlí tříděné
stanovené
796
13,6*Sp/Qi
(0,559)
EEA
444
0,900
používané
1 000*Ap/Qi
(744)
19*Sp/Qi
(0,395)
biomasa
stanovené
249
13,6*Sp/Qi
(0,282)
EEA
používané
730
0,0200
0,0680
87,5
x
g/GJ
110
111
104
110
79
144
CO
g/GJ
4600
2 502
4970
4600
1 768
3620
5300
68
4090
NMVOC
g/GJ
484
495
1100
484
350
552
925
61
733
kg/GJ
x
x
PCB
µg/GJ
170
34
TEQ PCDD/F
ng/GJ
800
334
0,62
7
85,6
2,28
40,3
0,847
x
x
170
187
800
157
0,62
4,9
83,9
3,61
324
x
0,06
700
µg/GJ
330
64
130
330
Benzo(k)fluoranten
mg/GJ
130
29
125
130
Benzo(a) pyren
mg/GJ
230
47
307
230
Indeno(1,2,3cd)pyren mg/GJ
110
62
126
110
118
149
140
121
Σ 4 PAU
mg/GJ
800
202
688
800
242
615
700
588
218
Fluoranten
mg/GJ
x
x
1200
x
x
673
x
x
488
97,4
229
4,1
2,63
25,3
mg/GJ
2,0
220
342
90,5
Benzo(b)fluoranten
59
6
140
x
247
72,1
HCB
63
1780
48
stanovené
NOx
CO2
74,5
356
223
4,09
45
130
74
33,9
210
170
89,2
50,6
Pyren
mg/GJ
x
x
1060
x
x
380
x
x
412
Benzo(a)antracen
mg/GJ
x
x
333
x
x
129
x
x
184
Chrysen
mg/GJ
x
x
232
x
x
94
x
x
77
Benzo(g,h,i)perylen
mg/GJ
x
x
162
x
x
140
x
x
46
Dibenzo(a,h)antracen mg/GJ
x
x
10
x
x
13
x
x
3
Ap … obsah popele v původním vzorku paliva (%hm.)
Sp … obsah síry v původním vzorku paliva (%hm.)
Qi … výhřevnost paliva (MJ/kg)
x … hodnota není definována
( ) hodnoty uvedené v závorkách představuji konkrétní vypočtené hodnoty EF pro TZL a SO2 dle Ap a Sp v testovaných palivech
44
1/2012
Modernizace spalovacích zařízení používaných v ČR pro vytápění domácností
na základě spalování tuhých paliv představuje značný potenciál pro snížení
emisí znečišťujících látek. Dotační programy jako Zelená úsporám (pozastaven) mohou dobře motivovat uživatele
ke koupi nových zařízení. Je na škodu,
že tento dotační program není určen
také pro moderní spalovací zařízení
spalující uhlí, protože je zřejmé, že dobře spálené uhlí je lepší než špatně spálené dřevo (např. nejmenší produkce
CO byla sledována při spalování hnědého uhlí na zplyňovacím kotli, emise SO2
představují samostatnou kapitolu). Je
samozřejmě otázkou, jak bez kontrol
u samotného uživatele bude vypadat
vlastní realizace instalace nového zařízení a hlavně poté běžný provoz. Také
provoz moderního spalovacího zařízení může být zásahem obsluhy velmi negativně ovlivněn.
Navržené hodnoty EF byly stanoveny
převážně při provozu kotle blízko jmenovitému výkonu, v případě potřeby
bude nutné pozornost věnovat také
provozním stavům se sníženým výkonem. Tato oblast u kotlů s jednorázovou dopravou paliva do kotle se ovšem
potýká se základním problémem měřitelnosti. Vysoké koncentrace znečišťujících látek jsou mimo rozsah přístrojů
a způsobují problém se samotným odběrem vzorku (blokace filtrů, kondenzace dehtových látek).
Bilance znečišťujících látek ze spalování tuhých paliv pro potřeby vytápění
domácností představuje specifickou
oblast, do které zasahuje mnoho faktorů a skutečností. Nejdůležitějšími parametry jsou spotřeba paliv a hodnota EF.
Projekt pracoval převážně s MVE, ale
v závěru při pokusu o jejich zobecnění
do podoby EF, jsme museli pracovat
také s odhadem spotřeby paliv a skladby spalovacích zařízení. Čtyři základní
parametry, které dominantně ovlivňují
stanovený EF lze definovat takto:
– typ spalovacího zařízení (prohořívací, odhořívací, zplyňovací, automatické),
– typ a jakostní parametry paliva (fosilní, bio, obsah vody a popeloviny,
granulometrie),
– kvalita obsluhy (nastavení provozních parametrů, klapky spalovacích
vzduchů, dávka paliva, požadovaná
teplota v místnosti),
– kvalita instalace a její údržba (spalovací zařízení + topný systém včetně
jeho regulace + komín = představují
jeden společný systém, čištění komínu a spalovacího zařízení).
Každý z výše uvedených parametrů
může naprosto zásadním způsobem
ovlivnit kvalitu spalování, a tím samo-
1/2012
zřejmě množství a skladbu vyprodukovaných znečišťujících látek. A to je právě
příslovečnou „Achillovou patou“ této
problematiky, se kterou se bilance emisí
z malých spalovacích zařízení potýká.
Z pohledu produkce PCDD/F není spalování českých tuhých paliv v malých
spalovacích zařízeních tak velkým problémem jak se zdálo na počátku řešení
tohoto projektu [8, 9, 10]. Naměřené
úrovně byly relativně nízké (ve srovnání s dosud používanými hodnotami)
pro spalování dřeva a hnědého uhlí. Dle
očekávání byly vyšší při spalování černého uhlí (vyšší obsah Cl v palivu), kterého se spaluje výrazně méně a jeho použití souvisí spíše s daným regionem:
– pro hnědé uhlí:
0,007 až 0,141 ngTEQ/m3N při 10 % O2
(0,06 až 1,3 ng/kg paliva)
– pro dřevo (bez BIO):
0,007 až 0,056 ngTEQ/m3N při 10 % O2
(0,06 až 0,39 ng/kg paliva)
– pro černé uhlí:
0,3 až 5,0 ngTEQ/m3N při 10 % O2
(4,4 až 71 ng/kg paliva)
Výrazným problémem je produkce
PAU, která dosahuje u starých typů
spalovacích zařízení velmi vysokých
hodnot (ve srovnání s dosud používanými hodnotami [11, 12]).
Seznam zkratek a pojmů
CO
CO2
EEA
oxid uhelnatý
oxid uhličitý
emisní faktory doporučované
dle EMEP/EEA emission inventory guidebook 2009 – Part B –
1. A.4. small combustion
HCB
hexachlorbenzen
NMVOC nemetanové těkavé organické
látky
NOx
oxidy dusíku přepočtené na
oxid dusičitý
PCB
polychlorované bifenyly
SO2
oxidy síry přepočtené na oxid
siřičitý
Σ 4 PAU Benzo(a)pyren,
Benzo(b)fluoranten,
Benzo(k)fluoranten,
Indeno(1,2,3,-cd)pyren
TEQ PCDD/F
polychlorované dibenzodioxiny a furany vyjádřené jako
ekvivalent toxicity
TZL
celkové tuhé látky v emisích
MVE
měrné výrobní emise
Poděkování
Tato práce byla podpořena Ministerstvem životního prostředí České republiky – projekt č. SP/1a2/116/07 Emise
POP a těžkých kovů z malých zdrojů
a jejich emisní faktory.
Použitá literatura
[1] Horák, Jiří; Machálek, Pavel; Hopan, František; Krpec, Kamil; Dej, Milan; Pekárek,
Vladimír; Ocelka, Tomáš; Šyc, Michal;
Tomšej, Tomáš; Emise POP a těžkých kovů
z malých zdrojů znečišťování a jejich emisní faktory. Ochrana ovzduší, 2008, roč. 21,
č. 5–6, s. 38–41. ISSN 1211-0337.
[2] Horák, Jiří; Hopan, František; Dej, Milan;
Krpec, Kamil; Šyc, Michal; Ocelka, Tomáš;
Tomšej, Tomáš; Pekárek, Vladimír. Emisní
faktory znečišťujících látek ze spalování
hnědého uhlí ve spalovacích zařízeních
malých výkonů. Zpravodaj Hnědé uhlí,
2009, roč. 2009, č. 4, s. 37–40. ISSN 12131660.
[3] Horák, Jiří; Hopan, František; Krpec, Kamil; Dej, Milan; Kubačka, Michal; Pekárek,
Vladimír; Šyc, Michal; Ocelka, Tomáš;
Tomšej, Tomáš; Machálek, Pavel. Stanovení emisních faktorů pro spalování tuhých
paliv ve spalovacích zařízeních provozovaných v domácnostech. Topenářství instalace, 2009, roč. 43, č. 7, s. 26–28. ISSN 12110906.
[4] EMEP/EEA emission inventory guidebook
2009 – Part B – 1. A.4. small combustion,
[cit. 2011-04-26] Dostupné na www:
<http://www.eea.europa.eu/publications/
emep-eea-emission-inventory-guidebook2009/part-b-sectoral-guidance-chapters/1energy/1-a-combustion/1-a-4-small-combustion-tfeip-endorsed-draft.pdf>
[5] Machálek, Pavel; Machart, Jiří; Emisní bilance vytápění bytů malými zdroji od roku
2001.; ČHMÚ 2003; [cit. 2011-04-26] Dostupné na www:
<http://portal.chmi.cz/files/portal/docs/
uoco/oez/embil/metodika_rezzo3.pdf>
[6] Bufka, Aleš a kol; Obnovitelné zdroje energie v roce 2008; MPO 2009; [cit. 2011-04-26]
Dostupné na www:
<http://download.mpo.cz/get/39811/44271/
536733/priloha001.pdf>
[7] Ročenka ČHMÚ – [cit. 2011-04-26] Dostupné na www:
http://portal.chmi.cz/files/portal/docs/
uoco/oez/emisnibilance_CZ. html>
[8] Horák, Jiří; Hopan, František. Může jedna
vesnice vyprodukovat tolik dioxinů jako
velká spalovna odpadů? Topenářství instalace, 2009, roč. 43, č. 6, s. 36–38. ISSN
1211-0906.
[9] Paradiz, B.; Dilara, P.; Horák, Jiří; De Santi, G.; Christoph, E.H.; Umlauf, G. An integrated approach to asses the PCDD/F
emissions of the coal fired stoves combining emission measurements and ambient air levels modeling. Chemosphere,
2008, roč. 73, č. 1, s. 94–100. ISSN 00456535.
[10] Juninen, H; Mønster, J; Rey, M; Cancelinha, J; Douglas, K; Duane, M; Forcina, V;
Müller, A; Lagler, F; Marelli, L; Borowiak, A;
Niedzialek, J; Paradiz, B; Mira-Salama, D;
Jimenez, J; Hansen, U; Astorga, C; Stanczyk, K; Viana, M; Querol, X; Duvall, R.M.;
Norris, G.A.; Tsakovski, S; Wĺhlin, P; Horák, Jiří; Larsen, B.R.. Quantifying the Im-
45
pact of Residential Heating on the Urban
Air Quality in Typical European Coal Combustion Region. Environmental Science &
Technology, 2009, roč. 43, č. 20,
s. 7964–7970. ISSN 1520-5851.
[11] Šyc, Michal, Horák, Jiří, Hopan, František,
Krpec, Kamil, Tomšej, Tomáš, Ocelka, Tomáš, Pekárek, Vladimír. The Effect f Fuels
and Domestic Heating Appliances’ Types
on Emission Factors of Selected Organic
Pollutants. Environmental Science & Technology, 2011, roč. 2011, č. 45, s. 9427–9434.
ISSN 1520-5851.
[12] Horák, Jiří, Hopan, František, Machálek,
Pavel, Šyc, Michal, Krpec, Kamil, Ocelka,
Tomáš, Tomšej, Tomáš. Bilance emisí znečišťujících látek z malých zdrojů znečišťování se zaměřením na spalování tuhých
paliv. Chemické listy, 2011, roč. 105, č. 11,
s. 851–855. ISSN 0009-2770.
Ing. Jiří Horák, Ph.D.,
Ing. František Hopan,
Ing. Kamil Krpec, Ph.D.,
Ing. Milan Dej, Ph.D.,
Výzkumné energetické centrum
– Inovace pro efektivitu a životní prostředí,
VŠB – Technická univerzita Ostrava
Autoři:
Ing. Vladimír Pekárek, CSc.,
Ing. Michal Šyc, Ph.D.,
Ústav chemických procesů, AV ČR, Praha
Ing. Tomáš Ocelka,
Ing. Tomáš Tomšej
Zdravotní ústav se sídlem v Ostravě
Ing. Zdeněk Lyčka,
LING Krnov, s.r.o.;
člen redakční rady Topenářství instalace
Recenzent:
Proposal of pollutant emission factors
for solid fuel burning in residential
heating
The paper generally presents new experimentally determined pollutant
emission factors for small combustion
sources used for household heating.
The newly proposed emission factors
are compared to emission factors
which are used nowadays in the Czech
Republic by the Czech Hydrometeorological Institute and to emission factors
recommended by the European Environment Agency.
Keywords: emission factor, POPs,
small combustion sources, emission
balance, households heating, PCDD/F,
PCB, PAH
Metrický systém u nás
Měření je činnost, která lidstvo provází
již od jeho nejstarších dějin. Aby bylo
možné měřit, je nutné zvolit vhodné
jednotky. V průběhu času se jich používalo mnoho, avšak jejich definice byly
nedokonalé, hodnoty časově nestálé
a s omezením místa platnosti; nejen
státy a města, ale i jednotlivá významná
tržiště měla své míry. Je zajímavé, že
největší chaos v měřicích jednotkách
panoval ve středověku v době zakládání a rozvoje měst.
Výrazněji se snahy o sjednocování měrných soustav v Evropě začaly projevovat na sklonku 18. století s rozvojem
vědy a techniky, výroby a obchodu.
Největší spisovatel a filozof francouzského osvícenství Voltaire si kdysi povzdechl, že nebýt aféry s babylonskou
věží, vše by bylo jednodušší, protože
celý svět by mluvil francouzsky. Šlo
sice o ironii namířenou na francouzskou národní pýchu, je ale pravda, že
metrický systém, který vcelku úspěšně
vnesl řád do zmatku historických jednotek měr a vah, je dítkem Velké francouzské revoluce. Po porážce Napoleona počátkem 19. století sice vzalo jeho
uspořádání Evropy za své, v řadě zemí
však po něm zůstal zachován metrický
systém měření a vážení.
První Mezinárodní konvence o metrickém systému byla podepsána v Paříži
v roce 1875 zástupci vlád 18 zemí včetně Rakouska-Uherska. Po roce 1918 se
nově vzniklá ČSR stala signatářem metrické konvence v roce 1922. Metrický
systém je založen na dvou pilířích:
pojmu metr a na dekadickém (desítkovém) počítání jeho násobků a dílů
46
(v počáteční době měl pouze dvě jednotky – metr a kilogram). Základem
této soustavy se stala míra délková, pojmenovaná metrem a definovaná jako
desetimiliontý díl 1/4 zemského poledníku procházejícího Paříží. Název metr
navrhnul významný francouzský matematik a astronom Jean Ch. Borda; odvodil jej od řeckého slova „metron“, tedy
míra, měřidlo. Názvy dekadických násobků a dílů vymyslel člen Mezinárodní
metrologické komise Holanďan van
Swinden.
Na území habsburské monarchie byl
v průběhu posledních století její existence několikrát učiněn pokus o sjednocení měr a vah. Nikdy však k němu
úplně nedošlo, a to pro značnou decentralizovanost cejchovní služby do jednotlivých království a zemí zastoupených v tehdejší říšské radě. Císařským
nařízením Marie Terezie z roku 1764
platila tzv. Tereziánská nebo také Vídeňská soustava měr a vah; s nejznámějšími délkovými jednotkami: palec
(0,026 m), stopa (0,316 m), loket
(0,777 m), sáh (1,896 m) či poštovní
míle (7 585 m).
V loňském roce uplynulo 140 let od zásadního obratu ke zlepšení pořádku
v mírách a váhách a jednotnosti
v nich – v roce 1871 byly zákonem ze
dne 23. července (novelizace 1876,
1884 a 1893) ve všech zemích Předlitavska – tedy také v Čechách, na Moravě
a ve Slezsku – zavedeny výhradně metrické délkové míry a závaží. Tento zákon u nás platil prakticky až do roku
1962, kdy ho nahradil nový zákon
č. 35/1962 Sb., o měrové službě.
Poslední z vyspělých zemí, jež metrické
míry postupně přejaly, byla Velká Británie – ta přistoupila ke konvenci teprve
v roce 1966! Nicméně v běžném životě
se Britové dodnes nepřeorientovali –
konzervativní ostrované totiž už od
roku 1101 uznávají svůj proslulý yard
(1 yard = 0,944 metru). Mimochodem,
původně to byla vzdálenost špičky
nosu a konce palce upažené ruky anglického krále Jindřicha I.
Ryze českým důsledkem vlivu dekadické metrické soustavy je metr piv jako
míra pro množství vypitého nápoje.
Jednotka je odvozena z počtu půllitrů
postavených v zákrytu do řady, jejíž
délka je nejblíže jednomu metru. Zpravidla představuje 10 až 11 půllitrů piva
(podle typu sklenice) s případným doplněním jednoho až dvou panáků destilátu navíc. Definice metru piva není závislá na jeho druhu. Konzumace takového množství obvykle způsobí těžkou
opilost, neboť hladina alkoholu v krvi
stoupne až na dvě a půl promile. V roce
2001 byl před hospodou v malé obci
Dobříči u Prahy instalován veřejně přístupný etalon regulérně zavedené jednotky metr piv v podobě kamenného
stolu, provedeného ze žuly s certifikací
Českého metrologického úřadu, potvrzující její mezinárodní standard.
Jak vidno, měření je staré jako lidstvo
samo. Vývoj měrových jednotek byl a je
nedílnou součástí rozvoje civilizace.
Konečně máme odpověď na to proč se
říká: „Dvakrát měř a...“.
q Bohumil Tesařík
1/2012
Download

Horák, J., Krpec, K., Hopan, F., DEJ, M., PEKÁREK, V., ŠYC, M