Paliwo dla gospodarki o obiegu zamkniętym w żegludze

Lotniska i porty morskie mogą się kojarzyć z pasywną infrastrukturą, która jedynie ułatwia przepływ osób i towarów. W rzeczywistości te węzły komunikacyjne aktywnie ze sobą konkurują, aby przyciągnąć przewoźników. W branży transportu morskiego najbardziej skuteczne porty wyróżniają się wskaźnikami przeładunków, połączeniami multimodalnymi, automatyzacją, cyfryzacją oraz konkurencyjnymi cenami paliwa i innych usług.

Bezpieczna przystań dla olejowych odpadów morskich

Obecnie przedsiębiorstwa żeglugowe oczekują, że w portach świadczone będą również usługi środowiskowe, które pomogą dostosować się do coraz bardziej rygorystycznych przepisów. Jedną z kluczowych usług są portowe urządzenia do odbioru odpadów (ang. port reception facilities, PRF), w których przyjmowane, przetwarzane i bezpiecznie utylizowane są odpady wytwarzane przez statki. Urządzenia PRF, jako kluczowy środek ograniczający zanieczyszczenie mórz, odgrywają ważną rolę w zapobieganiu nielegalnym zrzutom wody zęzowej i szlamu, dzięki czemu statki spełniają swoje obowiązki wynikające z Międzynarodowej konwencji o zapobieganiu zanieczyszczaniu morza przez statki, znanej w sektorze jako „MARPOL”.

Nie jest to błaha sprawa. Statki towarowe zazwyczaj przybijają do portów z dużymi ilościami wody zęzowej (mieszaniny oleju, wody i innych zanieczyszczeń), szlamu (ciężkich pozostałości po procesach oczyszczania paliwa) oraz innych olejów odpadowych. Każdego roku na całym świecie powstaje około 2,5 miliona ton metrycznych odpadów olejowych, a w europejskich portach przetwarzanych jest ponad milion ton tych trudnych do recyklingu cieczy.

W greckim porcie w Pireusie, który w 2024 roku zajmował piąte miejsce wśród największych europejskich portów kontenerowych, firma Hellenic Environmental Center (HEC) prowadzi nowoczesny zakład gospodarowania odpadami specjalizujący się w żeglugowych odpadach ropopochodnych. HEC wyróżnia się w dziedzinie gospodarowania szlamami ropopochodnymi dzięki stosowanej strategii gospodarki obiegu zamkniętego. Firma koncentruje się na odzyskiwaniu węglowodorów i zamienianiu odpadów na paliwo. 

Separatory i dekantery GEA zamieniają problem w cenne źródło zasobów

W ramach dwufazowego projektu, którego początki sięgają 2015 roku, przedsiębiorstwo HEC zleciło firmie PanMarine & Industrial Services Ltd., oficjalnemu przedstawicielowi i dystrybutorowi GEA w Grecji, przeprowadzenie odśrodkowego oczyszczania emulsji, które jest kluczowym etapem wielofazowego procesu przetwarzania olejów odpadowych, w których występują trudne do rozbicia wiązania pomiędzy węglowodorami a wodą. Prace obejmowały opracowanie szczegółowego projektu procesu, dostawę wyposażenia, nadzór nad instalacją, uruchomienie i oddanie do użytkowania, a także techniczne wsparcie posprzedażowe: najpierw dla 3-fazowego dekantera GEA (w 2015 roku), a następnie 2-fazowego dekantera GEA i dwóch separatorów OSE 80 (w 2018 roku). 

Właściciel i dyrektor firmy PanMarine, Vangelis Doussis, opowiada o jednym z głównych wyzwań związanych z przetwórstwem odpadów olejowych. „Ładunki dostarczane do zakładów ze statków zawierają zmienne proporcje wody, soli, olejów i cząstek stałych. Nie ma więc tutaj mowy o standardowym produkcie” — mówi. Jak wyjaśnia Doussis, sam czynnik jest potencjalnie wybuchowy, ponieważ ropa naftowa zawiera frakcje lekkie — mniejsze cząsteczki o niższej temperaturze wrzenia, wykorzystywane na przykład do produkcji benzenu lub gazu do gotowania — oraz jest toksyczna z uwagi na obecność siarkowodoru. Dodatkowym utrudnieniem w procesie separacji jest bardzo mała różnica gęstości pomiędzy ciężkim olejem opałowym a wodą. „Radzimy sobie z tym, wykorzystując własne doświadczenie w połączeniu z bogatą wiedzą specjalistyczną firmy GEA i najwyższej klasy dekanterami” — wyjaśnia Doussis. „Osobiście jestem bardzo dumny, że należałem do zespołu, który zaprojektował i wdrożył ten system”.

Ze strony GEA w projekcie brał udział Markus Arndt, kierownik ds. sprzedaży produktów w dziale ropy naftowej, gazu i energii. „Do oczyszczania tych odpadów ropopochodnych potrzebne są bardzo wydajne wirówki, atmosfera azotowa w celu ograniczenia ryzyka wybuchu oraz właściwa obróbka wstępna w temperaturze 100 stopni, która pozwala bezpiecznie obniżyć lepkość” — wyjaśnia Arndt. „Jednocześnie konieczne jest stosowanie środków demulgujących lub polimerów, ponieważ woda i olej są połączone silnymi wiązaniami. Aby rafinerie i klienci używający paliw alternatywnych mogli wykorzystać odzyskany olej, musimy zapewnić zgodność z maksymalnymi dopuszczalnymi wartościami zawartości wody w oleju”. 

Na pierwszym etapie procesu stosowane są wirówki dekantacyjne, które oddzielają większość substancji stałych. W drugim kroku faza olejowa, która wciąż zawiera resztki wody i drobne cząstki stałe, jest przepuszczana przez separator polerujący. Separatory oleju i wody dodatkowo udoskonalają proces, usuwając nadmiar wody, obniżając koszty utylizacji i podnosząc jakość odzyskanego oleju. 

„Niezwykle ważne jest posiadanie maszyny, która umożliwia modyfikowanie procesu — i jest to jedna z najbardziej charakterystycznych cech naszych dekanterów stosowanych w ramach joint venture pomiędzy firmami PanMarine i GEA w Grecji” — mówi Arndt. „Te konkretne dekantery są kompletnie wyposażonymi zestawami typu Plug-and-Play, które można łatwo integrować z dowolnym systemem. Są one wstępnie składane i testowane w naszej fabryce, a ich wydajność wynosi od 1000 litrów na godzinę w przypadku małych partii, aż do 20 000 litrów na godzinę w przypadku przetwórstwa na dużą skalę. Ten konkretny przypadek obejmował kompletne zaprojektowanie obiektu zgodnego z wytycznymi konwencji MARPOL i był realizowany w ścisłej współpracy z firmami PanMarine oraz HEC”.

Dlaczego technologia wirówek GEA jest taka dobra? Doussis tłumaczy przewagę GEA w następujący sposób: „Urządzenie jest bardzo wydajnym separatorem dekantacyjnym o dużej skali wydajności”. Arndt dodaje: „Poza tym układy napędowe tych dekanterów charakteryzują się bardzo szerokim zakresem regulacji, co z kolei przekłada się na równie szerokie spektrum prędkości różnicowych, dzięki czemu urządzenia są niezwykle elastyczne i doskonale nadają się do pracy przy tak dużych zmianach produktowych”.

Z punktu widzenia ochrony środowiska zalety oczyszczania pozostałości olejowych są oczywiste: Dekantery i separatory samoczyszczące GEA w najbardziej ekologiczny sposób rozdzielają problematyczne mieszaniny olejów na wodę, substancje stałe oraz oleje. „Przetwarzanie umożliwia wydajne pozyskiwanie surowców, na które istnieje wysokie zapotrzebowanie. Są one następnie udostępniane do wykorzystania w operacjach żeglugowych jako oddzielne oleje o wysokiej wartości opałowej, bezpośrednio przez firmę spełniającą wymogi MARPOL lub lokalną rafinerię położoną w dalszej części łańcucha dostaw — z możliwością sprzedaży oleju jako paliwa na podstawie specjalnego zezwolenia. Recykling oleju pozwala zatem oszczędzać zasoby, zwłaszcza ciężki olej opałowy” — mówi Arndt. „Przysparza to również korzyść środowisku wodnemu: Oddzielona faza wodna może być oczyszczana na dalszym etapie, w instalacji uzdatniania wody, w sposób umożliwiający jej bezpieczne odprowadzenie do środowiska”.

Spokój ducha i oszczędności dla firm żeglugowych

Zapewniając maksymalny odzysk oleju, systemy te ograniczają ilość nieprzetworzonych odpadów, dzięki czemu portowe urządzenia do odbioru odpadów są dla firm żeglugowych wydajniejsze ekologicznie. „Jeśli chodzi o koszty ponoszone przez armatora, istnieje ogromny potencjał oszczędnościowy dzięki znacznie niższym kosztom dostawy” — mówi Doussis, porównując cenę HEC z kosztami, jakie firmy musiałyby ponieść za bezpieczną utylizację bez przetwarzania. Ostatecznie wysoka wydajność technologii wirówek GEA ma kluczowe znaczenie dla utrzymania niskich opłat — oraz czystości wód oceanicznych. 

„Głównym zadaniem urządzeń PRF jest zapobieganie nielegalnemu zrzutowi odpadów i pilnowanie, aby ich utylizacja przebiegała zgodnie z konwencją MARPOL oraz była dostępna i opłacalna dla przedsiębiorstw żeglugowych” — mówi Doussis. „Gdy opłaty są zbyt wysokie, skłania to spedytorów morskich do wybierania tańszych, ale bardziej ryzykownych alternatyw, takich jak wyładunek odpadów w portach o słabszych mechanizmach egzekwowania przepisów i niewłaściwej polityce dotyczącej zrzutu nieczystości, która stwarza zagrożenie dla ekosystemów oceanicznych”. 

Instalacja HEC w Pireusie była pierwszą inwestycją realizowaną przez Global Green Ports, prywatną grupę złożoną z dynamicznej sieci ekologicznych przedsiębiorstw zlokalizowanych w strategicznych miejscach, a mianowicie w Grecji, Niemczech, Gibraltarze i na Malcie. Grupa planuje rozszerzyć swoją ekologiczną infrastrukturę na podlegające przepisom MARPOL porty całego świata.

„Przetwarzamy około 20% odpadów olejowych podlegających MARPOL w Unii Europejskiej” — twierdzi Georgia Reppa, kierownik ds. badań i rozwoju w HEC. „To ogromna odpowiedzialność, lecz również niezwykła szansa na wspieranie czystszego i bardziej zrównoważonego sektora morskiego. Współpracując z partnerami takimi jak GEA, dbamy o zdrowie i bezpieczeństwo środowiska oraz zespołu, a jednocześnie przetwarzamy odpady w cenne źródło energii, które można ponownie wprowadzić na rynek”.