Masz pytanie – porozmawiajmy

Ochrona przeciwpożarowa sortowni odpadów i miejsc przetwarzania odpadów

Witam Cię serdecznie… W ostatnich dniach wszyscy obserwowaliśmy pożar nielegalnego składowiska odpadów pod Zieloną Górą. Różnorodne odpady w tym toksyczne substancje czy chemikalia niewiadomego pochodzenia i niewiadomego składu uwolniły do atmosfery całą tablicę Mendelejewa. Pożary takich obiektów mogą mieć katastrofalne skutki zdrowotne objawiające się u ludzi czy zwierząt, a także skutki środowiskowe – i tak było i tym razem kiedy doszło do emisji szkodliwych toksyn i dymów, które spowodowały zebranie się sztabów kryzysowych, a przecież rozważano nawet scenariusz ewakuacji ludności z zagrożonych terenów.

Pożar odpadów pod Zieloną Górą

Jako że płonął magazyn po nielegalnym procederze, oczywiste było, że nikt wcześniej nie zadbał tam o odpowiednią ochronę przeciwpożarową. Na nielegalnych składowiskach odpadów nikt też się nie przejmuje innymi zasadami bezpieczeństwa czy bezpiecznego składowania. Składane a wręcz upychane są na siebie materiały niejednorodne i nieregularne. Z reguły bardzo to utrudnia osiągnięcie pełnej kontroli nad pożarem, ponieważ trudno jest dokładnie ocenić, co się pali, jakie toksyczne substancje zostały uwolnione i jakie dodatkowe zagrożenia mogą istnieć. W Zielonej Górze nikt też z byłych właścicieli magazynu nie przejmował się stratami wywołanymi pożarem, bo jak później pokazały media firma, która sprowadzała te odpady, dawno nie istnieje, a dodatkowo była założona na tak zwanego słupa.

Pożary miejsc składowania i przetwarzania odpadów w Polsce

Co innego w przypadku legalnie działających zakładów zajmujących się sortowaniem a później także często i przetwórstwem odpadów. W ich przypadku szkody i straty powstałe w wyniku pożaru mogą wprost wpłynąć na kondycję finansową firmy, a nawet mogą spowodować jej zamknięcie. Jednocześnie zagrożenie zdrowotne i środowiskowe w przypadku pożaru może być podobne jak to, co obserwowaliśmy w Zielonej Górze. Powód jest prosty – w trakcie takiego pożaru może dochodzić do spalania różnorodnych rodzajów odpadów, w tym plastików, materiałów organicznych, metali, czy substancji chemicznych.

Podczas spalania odpadów powstają różnorodne szkodliwe substancje, takie jak dioksyny, furany, rtęć, tlenki azotu, tlenki siarki i inne związki organiczne. Te toksyczne emisje mogą przenikać do powietrza, gleby i wód zanieczyszczając środowisko i powodując zagrożenie zdrowotne wśród ludzi i zwierząt. Emisje toksycznych substancji z pożarów w sortowniach mogą wpływać także wprost na zdrowie ludzi, powodując problemy oddechowe, alergie, choroby serca i inne poważne schorzenia.

Bezpieczeństwo pożarowe sortowni odpadów miało ulec poprawie po rozporządzeniu MSWiA z 2020 roku

W związku z tym szczególnym ryzykiem pożarowym, jakie występuję w sortowniach odpadów MSWiA wydało rozporządzenie ministra w kwietniu 2020 roku, które nałożyło obowiązek na zakłady przetwarzania odpadów posiadania stałych urządzeń gaśniczych. I choć od wprowadzenia tego rozporządzenia minęły już ponad trzy lata, to z naszego doświadczenia widzimy, że wciąż niewielka część zakładów stosuje się do jego wymagań.

A jak powinno się przeciwpożarowo zabezpieczać tego typu sortownie czy inne firmy działające w branży odpadowej? Zapraszam do wysłuchania merytorycznej części odcinka.

Jakie straty generuje pożar w sortowni odpadów?

Może zacznijmy trochę od końca, czyli od strat, jakie mogą powstać kiedy spłonie sortownia.

Tutaj cofnę się trochę, bo do roku dwa tysiące szesnastego. Spłonęła wtedy sortownia odpadów w Bielsku-Białej. Ogień z początku pojawił się w kontenerach z odpadami, ale szybko przeniósł się na większość hali. Pech chciał, że akurat to była ta część zakładu, gdzie znajdowała się cała infrastruktura służąca do sortowania śmieci. Ogień pochłonął sprzęt warty kilka milionów złotych. Co jednak nie było największym problemem.
Postawmy się na chwilę w roli mieszkańca takiej Bielska-Białej. Czy mnie jako mieszkańca obchodziłoby, że spłonęła sortownia czy po prostu chciałbym mieć zapewniony zgodnie z harmonogramem regularny odbiór śmieci? No jasne, że to drugie. I tak też właśnie musieli zadziałać zarządzający miejską spółką komunalną. Rzecznik urzędu miasta wypowiadał się wręcz, że jest to problem firmy wywozowej, sortowni oraz urzędu miasta. Zacznijmy od sortowni. Ona utraciła swój zysk, ponieważ do czasu odbudowy obiektu nie mogła przyjmować wielu frakcji odpadów. Konsekwencje spadają więc na firmy wywozowe. Musiały one przecież transportować odpady do dalej położonej sortowni. Część kosztów została zapewne przerzucona na miasto, bo prawdopodobnie doszło do renegocjacji umów.

Jak więc widać skutki pożaru w sortowni odpadów nie dotyczą tylko bezpośrednio właściciela instalacji, ale są odczuwane również przez inne firmy i instytucje no a jeśli sortownia działa w ramach usług komunalnych to także i przez mieszkańców.

Zagrożenia pożarowe w sortowniach odpadów i sposoby ich eliminacji

Pokazałem ci już jakie skutki niesie ze sobą pożar w zakładzie zagospodarowania odpadami. Cofnijmy się więc do początku i omówmy sobie zagrożenia pożarowe i sposoby ich eliminacji.

Łatwopalność odpadów

Zacznijmy od czegoś, co jest w pewnym sensie banalne, ale musi to wybrzmieć. Chodzi mi o łatwopalność materiałów. W sortowniach odpadów gromadzi i przetwarza się wiele materiałów łatwopalnych, takich jak papier, karton, plastik, a także substancje niebezpieczne i odpady organiczne. Jedne sortownie są przystosowane do wielu rodzajów materiałów, a inne są ograniczone tylko do części z nich. Jednak praktycznie w każdym przypadku gdyby doszło do pożaru na terenie sortowni, to te materiały będą stanowić doskonałą bazę pod szybkie rozprzestrzenianie się ognia.

Różnorodność odpadów utrudnia proces gaszenia

Szczególnie że dochodzi tu kolejny aspekt, jakim jest różnorodność odpadów. Sortownie otrzymują odpady z różnych źródeł, co może skutkować dużym zróżnicowaniem rodzajów, ale też i stanów fizycznych tych odpadów. Często odpady te nie są w pełni znane lub nie są odpowiednio oznakowane, co może wpływać na możliwość identyfikacji materiałów toksycznych łatwopalnych czy innych, które mogą prowadzić do pożarów.
W niektórych przypadkach pożar w sortowni odpadów może być spowodowany samozapłonem. Nieodpowiednie przechowywanie materiałów może prowadzić do wzrostu temperatury i samoistnego zapalenia się odpadów.

Ryzyka pożarowe związane z procesem technologicznym w sortowni odpadów

No dobrze, to opowiedziałem trochę o ryzykach pożarowych związanych z materiałami trafiającymi do sortowni. Nie mógłbym jednak zapomnieć jeszcze o całej gamie ryzyk związanych z procesem technologicznym. Przykładowa linia sortowni składa się z rozrywarki do worków, kabiny wstępnej segregacji, sita bębnowego, separatorów optopneumatycznych, separatora balistycznego, separatora żelaza… aluminium, kabiny doczyszczającej, kabiny frakcji powyżej trzystu milimetrów oraz prasy belującej.

W obrębie takich instalacji występuje wysoka gęstość obciążenia ogniowego ze względu na zgromadzenie dużej ilości materiałów palnych na stosunkowo niewielkiej powierzchni. Istotne jest też to, że określenie i kontrolowanie składu odpadów bywa niemożliwe. Duży w tym udział mają firmy wywozowe. Niejednokrotnie ukrywają jedne odpady w drugich, aby… jakby to powiedzieć… „pozbyć się problemu”. To sprawia, że do sortowni trafiają materiały stwarzające zagrożenie pożarowe, na które dana linia sortownicza nie jest przygotowana. I tak właśnie tworzy się sytuacja kiedy kontrolowanie materiałów i wydzielanych z nich gazów bywa niemożliwe. A trzeba tu wspomnieć, że samozapłon wydzielanych gazów jest jedną z częstszych przyczyn pożarów w sortowniach, jakie wymienia w raportach straż pożarna.

Siły fizyczne występujące podczas procesu sortowania

Omówmy jeszcze siły fizyczne, jakie występują podczas procesu sortowania. Podczas rozrywania worków oraz rozdrabniania odpadów występują siły tarcia. No i klasycznie… tym większe one są – im twardsze tworzywa czy metale są rozdrabniane przez wały i ostrza w rozdrabniaczach. Powstałe w ten sposób gorące cząstki mogą być oczywistym źródłem pojawienia się pożaru.

Podobne siły tarcia prowadzące do powstania zapłonu mogą pojawić się na taśmach transportowych czy też podczas transportu odpadów koparko-ładowarkami na linie sortowni. Te ostatnie są ryzykownie nie tylko ze względu na siły tarcia, ale również na dostarczenie pożywki pod postacią tlenu. Przed sortowaniem zdarza się, że śmieci długo leżą bez przenoszenia ich. Jeśli znajdą się wśród nich odpady chemiczne, biologiczne czy też przykładowo uszkodzone baterie, zaczynają one wytwarzać ciepło. Przy poruszaniu… czy jakby to powiedzieć… przemieszczaniu śmieci – dociera do tego ciepła tlen, przez co rośnie ryzyko samozapłonu.

Jak powstaje pożar w sortowni odpadów – podsumowanie

W tym miejscu nadszedł czas na małe podsumowanie dotychczasowych informacji. W ostatnich latach pożary w sortowniach i miejscach gromadzenia odpadów bardzo klarownie pokazywały jak niebezpieczne są to obiekty w momencie wystąpienia pożaru. Ogień rozchodzi się gwałtownie i szybko zajmuje duży obszar… Pożar powoduje duże i trujące zadymienie. Zawsze jest ono potencjalnie niebezpieczne pod względem ochrony środowiska i zdrowia okolicznych mieszkańców. Natomiast ze względu na niejednolity rodzaj materiałów palnych, nigdy nie wiadomo, w którą stronę pożar się rozejdzie, a także czy nie dojdzie dodatkowo do eksplozji.

Gaszenie pożaru w sortowni odpadów – czego wymaga rozporządzenie MSWiA?

Skoro więc powiedziałem już Ci nieco o tym jak powstają pożary w sortowniach odpadów, opowiem teraz o tym jak się chronić. Na początek wrócę do wspomnianego przeze mnie wcześniej rozporządzenia z 2020 roku. Wprowadza ono szereg wymagań dotyczących zabezpieczenia przeciwpożarowego obiektów związanych z zagospodarowaniem odpadów. Nowością, która musi być wdrożona, jest między innymi wymaganie zamontowania Stałego Urządzenia Gaśniczego. Rozporządzenie wprowadza także między innymi określone wymagania dotyczące stosowania systemów sygnalizacji pożarowej oraz urządzeń alarmowych czy oddymiających.

Zjawiska fizyczne podczas procesu gaszenia pożaru

Kiedy następuje uruchomienie instalacji gaśniczej, możemy obserwować przynajmniej jedno a najczęściej kilka z następujących zjawisk:

• Po pierwsze substancja gaśnicza powoduje fizyczne przerwanie kontaktu ognia z materiałem palnym.
• Po drugie materiał palny ulega schłodzeniu dzięki kontaktowi ze środkiem gaśniczym.
• Po trzecie dopływ tlenu do ognia zostaje radykalnie zmniejszony lub wręcz całkowicie przerwany. Innymi słowy, eliminuje to tlen z trójkąta spalania…
• Z tego trójkąta można także spróbować wyeliminować materiał palny. W przypadku niektórych substancji palnych zastosowanie określonych środków gaśniczych wpłynie na zdolność tych substancji do dalszego spalania. Przykładem mogą być tu palne ciecze. Jeśli takie ciecze zalejemy pianą gaśniczą pochodzącą przykładowo z instalacji zraszaczowej to wytworzymy na tafli tej cieczy barierę, przez która ogień się nie przedostanie.

Czy woda jest odpowiednim środkiem gaśniczym w przypadku pożaru odpadów?

Środkiem gaśniczym pierwszego wyboru zwykle jest woda. Jednakże nie zawsze sprawdzi się ona najlepiej. W przypadku sortowni odpadów najczęściej dużo bardziej skuteczna okazuje się być piana. Nasze doświadczenie skłania nas więc ku proponowaniu klientom w tym wypadku pianowych instalacji gaśniczych.

Czym jest piana gaśnicza?

Czym w zasadzie jest piana, którą stosuje się jako środek gaśniczy? Obrazowo można to ująć, że jest to ogromna liczba malutkich pęcherzyków powietrza. Powstają one po zmieszaniu wody ze specjalnym środkiem pianotwórczym przy jednoczesnym użyciu odpowiedniej ilości powietrza. W przemyśle najczęściej wykorzystuje się pianę ciężką, czyli taką, która ma znacznie mniej pęcherzyków powietrza niż kolejne rodzaje pian – średnia i lekka. Jej konsystencja jest bardziej lejąca się czy też lepka niż pozostałe rodzaje pian gaśniczych.

Jak piana pomaga w gaszeniu pożaru odpadów?

Charakterystyka piany sprawia, że sprawdza się ona w przypadku gaszenia tworzyw sztucznych i podobnych im materiałów palnych. Jest też uniwersalnym wyborem w przypadku trudnej do określenia mieszanki materiału – z czym właśnie zwykle mamy do czynienia w zakładach przetwórstwa odpadów. Większa skuteczność gaszenia piany niż wody w tych sytuacjach jest związana z faktem, że tworzywa sztuczne pod wpływem ognia topią się i tworzą zwartą skorupę. Woda by po prostu po niej spłynęła. Piana natomiast jest mniej płynna a bardziej lepka. Dlatego kiedy trafi na taką skorupę, to pozostaje na niej, a nie spływa. Co więcej, piana będąc na takiej skorupie przez długi czas znajduje miejsca, przez które przenika w głąb palącej się hałdy odpadów – a to właśnie wewnątrz takiej hałdy najczęściej rozprzestrzenia się pożar.

Jak sortownia odpadów dokonała wyboru środka gaśniczego? Przykład realizacji GRUPY WOLFF

Nie zawsze jednak piana jest rozważana przez inwestora jako pierwsza. Opowiem o tym na przykładzie pewnej sortowni, w której jako GRUPA WOLFF realizowaliśmy jakiś czas temu projekt montażu stałego urządzenia gaśniczego. Inwestor zgłosił się do nas z potrzebą montażu instalacji wodnej. Taki typ instalacji wynikał wprost z zapisów z nowo sporządzonego operatu przeciwpożarowego. Dlaczego zatem inwestor ostatecznie zdecydował się na instalację pianową? Przeważyły dwa argumenty. Co ciekawe wśród nich nie było argumentu o lepszej skuteczności gaszenia pianą w sortowniach w porównaniu do wody. Szczególnie że kosztowo instalacja pianowa jest droższa w utrzymaniu niż wodna przede wszystkim ze względu na znaczny koszt koncentratu pianotwórczego.

Instalacja pianowa wymaga mniejszego zapotrzebowania pod zbiornik z wodą przeciwpożarową

Przede wszystkim wybór instalacji pianowej został dokonany przez inwestora ze względu na powierzchnię potrzebną do wygospodarowania na zbiornik z wodą przeciwpożarową, a także na ciężar wody w instalacji.

Po pierwsze sortownia zajmowała stosunkowo niewielką powierzchnię. Utrudnieniem były dodatkowo często poruszające się koparki i wózki widłowe. Inwestor potrzebował więc jak najbardziej zmniejszyć powierzchnię potrzebną pod zabudowę zbiornika wody przeciwpożarowej. W przypadku instalacji pianowej potrzebne są dwa zbiorniki. Jeden na wodę a drugi na koncentrat środka pianotwórczego. Jednakże łączne zapotrzebowanie na wodę w instalacji pianowej jest znacznie mniejsze niż w instalacji wodnej. Dlatego też całkowita powierzchnia potrzebna pod zabudowę obu zbiorników w tym wypadku okazała się zdecydowanie mniejsza niż gdyby zastosowano instalację wodną.

Instalacja pianowa jest lżejsza od wodnej

Wykazaliśmy dodatkowo, że klasyczna instalacja oparta o zraszacze wodne w chwili zadziałania ważyłaby aż szesnaście ton. Ten ciężar znacznie przekroczyłby wytrzymałość konstrukcyjną dachów obu hal, do których miała być mocowana instalacja. Groziłoby to ich uszkodzeniem, a w skrajnym przypadku mogło dojść do ich zawalenia. Ten fakt został potwierdzony stosownymi obliczeniami, w ramach których uwzględniono także inne czynniki jak wpływ wiatru oraz śniegu. W związku z tym wybór inwestora padł na instalację pianową.

Rodzaje instalacji gaśniczych pianowych

Warto jeszcze wspomnieć o tym, w jaki sposób piana może być podawana z instalacji gaśniczej. Tak samo jak w przypadku instalacji wodnych, stałe urządzenia gaśnicze pianowe mogą wykorzystywać tryskacze lub zraszacze. Możliwe jest także wykorzystanie tak zwanych działek wodno-pianowych. Obrazowo można to opisać, że są to takie duże wylewy piany pod ciśnieniem. Umożliwiają one podawanie nawet stukrotnie większą ilość piany na minutę. Zobaczmy to na przykładzie. Robiliśmy jakiś czas temu się koncepcję ochrony przeciwpożarowej jednej z sortowni odpadów. Zakładała ona w zależności od chronionego pomieszczenia wykorzystanie tryskaczy wodno-pianowych oraz działek wodno-pianowych. O ile wydajność tryskaczy była obliczona na dziesięć i dwie dziesiąte litra na minutę, o tyle pojedyncze działko wodno-pianowe zakładało podawanie piany z natężeniem tysiąca litrów na minutę.

Działka wodno-pianowe

Muszę jeszcze wspomnieć przy okazji o tym, że działka wodno-pianowe tak samo jak zraszacze muszą współpracować z systemem detekcji pożaru. Wspomniana koncepcja ochrony przeciwpożarowej sortowni zakładała, że cały obszar jednej z chronionych hal zostanie objęty dozorem za pomocą trzech kamer termowizyjnych. W obrębie chronionego obszaru wydzielone miały być strefy dozorowe, do których odpowiednio przypisane miały być strefy gaśnicze. Rozmieszczenie kamer termowizyjnych oraz działek gaśniczych zostało tak dobrane, aby każdy punkt hali obserwowany był przez co najmniej dwie kamery termowizyjne i znajdował się w zasięgu gaśniczym co najmniej dwóch działek wodno-pianowych.

Celem takiej konfiguracji systemu było zapewnianie wczesnego i precyzyjnego wykrycia pożaru oraz jak najszybsze podanie piany do strefy gaśniczej, w której ten pożar został wykryty. W większości przypadków pożar zostałby ugaszony przez pojedyncze działko wodno-pianowe.

Przewidzieliśmy też możliwość awaryjnej pracy systemu działek gaśniczych. Mogła ona się przydać jako dodatkowe zabezpieczenie na wypadek uszkodzenia systemu detekcji. W takiej sytuacji jednocześnie uruchomione zostałyby wszystkie trzy działka w trybie automatycznej oscylacji. Koncepcja ochrony przeciwpożarowej zakładała równomierne pokrycie całej chronionej powierzchni pianą gaśniczą przy łącznym wylewie trzech tysięcy litrów piany na minutę.

Bezpieczeństwo pożarowe w sortowniach odpadów – podsumowanie

Podsumujmy więc główne wnioski z tego odcinku podkastu. Patrząc na statystyki tylko w 2019 roku doszło do ponad dziewiętnastu tysięcy pożarów w miejscach składowania odpadów. Owszem do tego zbioru należą także się pożary śmietników wolnostojących, ale te najgroźniejsze zdarzenia dotyczą sortowni i miejsc zagospodarowania odpadów. Według Komendy Głównej Straży Pożarnej gro z tych pożarów udałoby się uniknąć gdyby instalacje w sortowaniach odpadów były wyposażone w odpowiednie systemy przeciwpożarowe. Do tej pory systemy te były rzadkością w branży zagospodarowania odpadów, ale rozporządzenie z 2020 roku wprowadziło ich wymóg. Materiał, który się pali w sortowniach jest niejednorodny. Ciężko przez to ocenić co się pali, jak szybko ogień będzie się rozprzestrzeniał i w jaki sposób może dojść do pojawienia się ognia. W związku z tym jako stałe urządzenie gaśnicze najskuteczniejsze z reguły będą instalacje pianowe. Piana gaśnicza nie spłynie po skorupie stworzonej przez topiącą się mieszaninę tworzyw sztucznych, papierów i innych materiałów. Ona taką skorupę pokryje, a nawet będzie wnikać w głąb palącej się hałdy odpadów. Nasze doświadczenie w tym zakresie nie ogranicza się tylko do koncepcji, ale obejmuje także pełne wykonawstwo inwestycji. Jest to o tyle istotne, że zamontowanie instalacji przeciwpożarowej wymaga konieczności przeprowadzenia wielu prac na obiekcie inwestora. Mam tu na myśli między innymi wykonanie fundamentu pod zbiornik i pompownię, dostarczenie zbiornika i pompowni, prace ziemne, doprowadzenie zasilania do zbiornika, wykonanie instalacji wewnątrz hali, oraz prace związane z automatyką instalacji… Jak więc widać poziom skomplikowania inwestycji jest spory. Mogę jednocześnie zapewnić, że jako GRUPA WOLFF realizujemy takie zlecenia kompleksowo od etapu projektowania, po całość realizacji. Pozwalając więc sobie na odrobinę autopromocji, gdybyś potrzebował naszego wsparcia w zakresie zwiększenia ochrony przeciwpożarowej i przeciwwybuchowej na terenie swojego obiektu przemysłowego, zapraszam do kontaktu.