تفرض اللوائح التنظيمية المتعلقة بانبعاثات محارق الجثث مراقبة صارمة لهذه الانبعاثات بهدف الحد من الملوثات الجوية وتقليل البصمة الكربونية لهذه المنشآت. وبفضل أنظمة قياس الانبعاثات (CEMS) من فوجي إلكتريك، يمكن للمشغلين تحليل الدخان والجسيمات بشكل مستمر، وتحسين أداء الاحتراق، والوفاء بالمتطلبات البيئية، مع ضمان تتبع أفضل للانبعاثات.
تتمثل مراقبة انبعاثات محارق الجثث في التحليل المستمر للأدخنة والجسيمات المنبعثة أثناء عملية الحرق. تستخدم محارق الجثث الحديثة أجهزة تحليل الغازات وأجهزة تحليل الغبار وأنظمة المراقبة المستمرة للانبعاثات (CEMS) لقياس الملوثات مثل أول أكسيد الكربون (CO) وأكاسيد النيتروجين (NOx) الأكسجين (O₂) والجسيمات، وذلك لضمان الامتثال للمعايير البيئية، وتحسين استقرار العملية، والحد من الأثر البيئي.
تُعتبر أنظمة المراقبة المستمرة للانبعاثات ذات أهمية متزايدة في محارق الجثث، حيث توفر رؤية في الوقت الفعلي للانبعاثات الجوية، وتساعد في الوقت نفسه المشغلين على الامتثال للمتطلبات التنظيمية وتلبية توقعات السلطات المختصة. ويمكن للمعدات الآلية تسجيل بيانات الانبعاثات، وإعداد التقارير، وتنبيه المشغلين عند اكتشاف ظروف غير طبيعية أو زيادة في الانبعاثات.
يحظى قطاع حرق الجثث باهتمام متزايد من جانب الحكومات والسلطات المختصة والمنظمات البيئية، التي تعمل على تشديد متطلباتها فيما يتعلق بالانبعاثات الجوية والتلوث بالزئبق وجودة الهواء.
في فرنسا، كما هو الحال في العديد من البلدان الأوروبية، يمثل الحرق جزءًا كبيرًا من ممارسات الدفن. ولا تزال غالبية الأفران تعمل بالوقود الأحفوري، مما يؤدي كل عام إلى انبعاثات الكربون والملوثات الجوية.
كما يستمر الوعي المتعلق بتغير المناخ والبصمة البيئية لعملية الحرق في الازدياد. وأصبحت أسئلة مثل «ما هي الانبعاثات الناتجة عن عملية الحرق؟» و«ما هي كمية ثاني أكسيد الكربون الناتجة؟» و«كيف يتم رصد الانبعاثات الصادرة عن محارق الجثث؟» تُطرح الآن بشكل متكرر من قبل السلطات ومشغلي هذه المنشآت والمجتمعات المحلية.
وبالتالي، أصبحت محارق الجثث تُعتبر بشكل متزايد منشآت حرارية خاضعة للتنظيم، حيث أصبح تحليل الدخان ومراقبة الجسيمات والتتبع البيئي متطلبات تشغيلية أساسية.
وتشمل الملوثات التي تُعتبر الأكثر إثارة للقلق الديوكسينات والفورانات (PCDD/F)، والزئبق، والجسيمات الدقيقة (PM2.5)، المعروفة بسميتها وقدرتها على التراكم في الأنسجة الحيوية بمرور الوقت. ولذلك، تولي المنظمات البيئية اهتمامًا متزايدًا بهذه الملوثات نظرًا لتأثيراتها المحتملة على جودة الهواء والصحة العامة.
قد يؤدي التعرض لجسيمات PM2.5 إلى زيادة مخاطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية وسرطان الرئة والربو، فضلاً عن الآثار السلبية على الحمل، مما يؤثر بشكل خاص على الفئات الأكثر ضعفاً مثل الرضع والأطفال والنساء الحوامل وكبار السن. ولهذا السبب، تولي المنظمات البيئية والسلطات المختصة اهتمامًا متزايدًا بالجسيمات الدقيقة المنبعثة من محارق الجثث، لا سيما في المناطق ذات الكثافة السكانية العالية.
ينتج عن الحرق مزيج من غازات الاحتراق والجسيمات الدقيقة والملوثات الجوية. ويعتمد تكوينها الدقيق على عدة عوامل، منها تصميم الفرن، والوقود المستخدم، ومعدات الترشيح، وظروف التشغيل، وممارسات الصيانة.
ومن بين الملوثات الرئيسية المرتبطة بانبعاثات محارق الجثث ما يلي:
قد يؤدي الاحتراق غير الكامل إلى ارتفاع كبير في تركيزات أول أكسيد الكربون والمركبات العضوية. ولهذا السبب، فإن قياس الأكسجين ومراقبة الدخان يلعبان دورًا أساسيًا في محارق الجثث الحديثة.
تحظى أكاسيد النيتروجين باهتمام متزايد بسبب تأثيرها على جودة الهواء والصحة العامة. وتزداد اللوائح والتوقعات المتعلقة بالرصد المستمر صرامةً تدريجيًّا.
كما تشكل الجسيمات مصدر قلق كبير، لأن الجسيمات الدقيقة المنبعثة من المدخنة قد تؤثر على الفئات السكانية المعرضة للخطر إذا لم يتم التحكم فيها بشكل صحيح.
لا يزال التلوث بالزئبق أحد أكثر القضايا البيئية حساسية في قطاع حرق الجثث، وذلك بسبب الآثار المحتملة المرتبطة بحشوات الأسنان والمعادن الثقيلة الموجودة في الدخان. تشير بعض الدراسات البيئية إلى أن محارق الجثث تساهم بنحو 5% من إجمالي انبعاثات مركبات ثنائي كلورو ثنائي فينيل الديوكسينات (PCDD/F)، و6% من انبعاثات الزئبق، و0.25% من انبعاثات الجسيمات الدقيقة PM2.5 في كندا.
وتُفسر هذه المخاوف السبب الذي يجعل العديد من السلطات تفضل اليوم اتباع نهج احترازي وتشديد الرقابة البيئية.
في فرنسا، تخضع محارق الجثث لإطار تنظيمي يحدد شروط التشغيل والحدود المطبقة على الانبعاثات الجوية.
وتستند المتطلبات الرئيسية بشكل خاص إلىالمرسوم الصادر في 28 يناير 2010 المتعلق بالحدود القصوى لكميات الملوثات الموجودة في الغازات التي تطلقها محارق الجثث في الغلاف الجوي، وكذلك إلى العديد من المعايير الأوروبية المطبقة على أنظمة القياس ومراقبة الانبعاثات.
تستند المتطلبات التنظيمية المطبقة على محارق الجثث بشكل خاص إلى ما يلي:
وتشمل المتطلبات التنظيمية أيضًا ما يلي:
يعتمد التحكم الجيد في الانبعاثات إلى حد كبير على ما يطلق عليه المتخصصون «الثلاثة ت»:
يُعد التحكم في ظروف التشغيل الحرارية أمرًا ضروريًا لمنع ومراقبة الانبعاثات الجوية الصادرة عن محارق الجثث. ومن بين المعلمات التشغيلية الرئيسية «زمن البقاء» في غرفة ما بعد الاحتراق، والذي يجب التحقق منه عند بدء التشغيل والحفاظ عليه في ظروف درجة الحرارة المطلوبة.
كما تنص اللوائح التنظيمية على أن تعمل غرف ما بعد الاحتراق بدرجات حرارة تزيد عمومًا عن 850 درجة مئوية ، وذلك لتعزيز التخلص بشكل أكثر فعالية من الملوثات والمركبات العضوية الموجودة في الدخان.
يجب على المشغلين مراقبة الانبعاثات وفقًا لطرق القياس المعمول بها والمعايير السارية. كما يتعين عليهمضمان إمكانية تتبع القياسات والإبلاغ عن أي انحراف قد يؤثر على جودة البيانات البيئية.
كما يجب أن تلتزم محارق الجثث بالقيم الحدية للانبعاثات المحددة في اللوائح المعمول بها، ويتم التحقق من الامتثال لهذه القيم من خلال قياسات تمثيلية تُجرى في ظروف التشغيل العادية.
كما تتوقع السلطات المختصة من المشغلين الاحتفاظ بالسجلات اللازمة وإثبات أن قياسات الانبعاثات تظل معبرة عن ظروف التشغيل العادية.
بالنسبة للعديد من مشغلي محارق الجثث ومكاتب الهندسة والسلطات المختصة، يُعتبر الرصد المستمر للانبعاثات اليوم أحد أفضل الممارسات المتاحة للسيطرة على الانبعاثات الجوية الصادرة عن محارق الجثث.
تحدد اللوائح الفرنسية القيم الحدية للانبعاثات المطبقة على منشآت الحرق، وذلك تلبيةً للمتطلبات المتزايدة في مجال جودة الهواء والأداء البيئي.
بالنسبة للمنشآت المزودة بنظام معالجة الدخان، فإن القيم الحدية الرئيسية للانبعاثات المحددة بموجب المرسوم الصادر في 28 يناير 2010 هي:
تهدف هذه المعايير إلى الحد من انبعاثات الغازات الحمضية والغبار والمركبات العضوية والزئبق.
عادةً ما تُصمم منشآت الحرق الجديدة بحيث تتضمن تقنيات أكثر كفاءة لمعالجة الدخان والحد من الانبعاثات.
ويُولي اهتمامًا خاصًا لما يلي:
وبالتالي، تهدف المنشآت الجديدة إلى تحقيق مستوى عالٍ من الأداء البيئي والسيطرة على الانبعاثات الجوية.
وتشمل الشروط المرجعية المطبقة على القياسات ما يلي:
يتم تعديل التركيزات المحددة في اللوائح لتصل إلى 11٪ من الأكسجين. ولذلك، فإن القياس الدقيق لـ O₂ ضروري لضمان توافق قياسات الانبعاثات مع المعايير المحددة
أما بالنسبة للمنشآت التي لا تمتلك نظامًا مخصصًا لمعالجة الدخان، فيجب أن تظل الانبعاثات متوافقة مع المتطلبات التنظيمية المعمول بها وأن تخضع لمراقبة مناسبة.
أهم الملوثات المعنية هي:
ووفقًا للاحتياجات، يمكن أيضًا قياس معايير أخرى مثل أكاسيد النيتروجين (NOx) أو الزئبق ومتابعتها بشكل خاص.
في بعض الحالات، قد يضطر المشغلون إلى الإبقاء على المعدات قيد التشغيل أو إلى تطبيق حلول مؤقتة لضمان استمرارية الأنشطة.
ومع ذلك، يجب أن تضمن المنشآت المستخدمة بشكل مؤقت أو في إطار عمليات الصيانة مستوى من الأداء البيئي يتوافق مع المتطلبات التنظيمية المعمول بها.
تراقب محارق الجثث انبعاثاتها من خلال مزيج من الأنظمة الآلية التي تعمل في الوقت الفعلي، والاختبارات الدورية، ومؤشرات العملية.
تستخدم المنشآت الحديثة أنظمة التحليل المستمر للغازات وقياس الجسيمات، وهي أنظمة قادرة على تسجيل البيانات البيئية، وإعداد التقارير التنظيمية، وتنبيه المشغلين عند اكتشاف ظروف غير طبيعية.
يجب أن تبدأ مراقبة الانبعاثات فور استقرار تدفق الدخان بعد إغلاق باب فرن الحرق، وهو ما يحدث عادةً بعد حوالي دقيقتين من بدء عملية الحرق، ويجب أن تستمر لمدة ساعة تقريبًا من أجل الحصول على بيانات تمثيلية.
تتوقع السلطات البيئية عمومًا من المشغلين الاحتفاظ بتقارير المعايرة وسجلات التفتيش وسجلات الصيانة لضمان التتبع البيئي على المدى الطويل.
تلعب تقنيات التحليل المستمر دورًا أساسيًا، حيث تتيح الكشف عن حالات التشغيل غير الطبيعية قبل أن تتجاوز تركيزات الملوثات القيم المحددة في اللوائح.
في العديد من مشاريع التحديث، تُعد المساحة المتاحة، وسهولة الوصول لأغراض الصيانة، وتوافر أجهزة التحليل معايير مهمة أيضًا.
يُعد الأكسجين وأول أكسيد الكربون من أهم المعلمات في محارق الجثث، حيث يوفران معلومات مباشرة عن ظروف تشغيل الفرن وجودة الدخان.
قد تشير التركيزات المنخفضة للأكسجين إلى توزيع غير سليم للهواء أو مدة بقاء غير كافية في غرفة ما بعد الاحتراق. وقد تؤدي هذه الظروف إلى حدوث احتراق غير كامل وتسبب زيادة في الانبعاثات.
يُستخدم أول أكسيد الكربون على نطاق واسع كمؤشر لجودة العملية الحرارية. وقد يشير ارتفاع تركيزات أول أكسيد الكربون إلى تدهور ظروف التشغيل أو اختلال التوازن في نسبة الهواء إلى الوقود.
تشير التوصيات الفنية المطبقة على محارق الجثث إلى أن تحليل الأكسجين والغازات القابلة للاشتعال يمكن أن يساعد المشغلين على الحفاظ على ظروف تشغيل مستقرة مع الحد من الانبعاثات غير المرغوب فيها في الغلاف الجوي.
في فرنسا، يحدد المرسوم الصادر في 28 يناير 2010 قيمة حدية للانبعاثات تبلغ 50 ملغ/نم³ لأول أكسيد الكربون. وبذلك، يتيح رصد أول أكسيد الكربون لمشغلي المنشآت مراقبة أداء الفرن، مع المساهمة في الوقت نفسه في الامتثال للمتطلبات التنظيمية.
ولهذا السبب، تعتمد العديد من محارق الجثث على التحليل المستمر لغازات الأكسجين (O₂) وأول أكسيد الكربون (CO)، ليس فقط لأغراض الرصد البيئي، بل أيضًا للإشراف اليومي على العملية.
هذا التمييز مهم لأن الهدفين لا يتطلبان دائمًا نفس البنية أو نفس الأدوات.
يهدف الامتثال التنظيمي في المقام الأول إلى إثبات أن الانبعاثات الجوية تظل أقل من الحدود المسموح بها. ويشمل ذلك عادةً تحليل الدخان، وقياس الجسيمات، وإعداد التقارير التنظيمية، وإمكانية تتبع البيانات.
تركز مراقبة العملية بشكل أكبر على ظروف تشغيل الفرن. وتهدف إلى الحفاظ على استقرار الظروف الحرارية، وتحسين أداء الاحتراق، والحد من مخاطر زيادة الانبعاثات.
في الواقع، تجمع العديد من محارق الجثث بين هذين النهجين:
إن فهم هذا الفرق يتيح للمشغلين تجنب المبالغة في حجم منشآتهم أو، على العكس، عدم تلبية احتياجاتها.
نظام المراقبة المستمرة للانبعاثات (CEMS) الخاص بمحارق الجثث هو حل متكامل مصمم لتحليل الدخان والانبعاثات الجسيمية المنبعثة من مدخنة فرن حرق الجثث بشكل مستمر.
تُستخدم أنظمة المراقبة المستمرة للانبعاثات لقياس الملوثات بشكل مستمر، مثل أكاسيد النيتروجين (NOx) وأكاسيد الكبريت (SOx) وأول أكسيد الكربون والجسيمات، وذلك للمساهمة في الامتثال للوائح التنظيمية والوفاء بالتزامات الإبلاغ البيئي.
قد تشتمل البنية النموذجية لنظام مراقبة البيئة (CEMS) لمحارق الجثث على ما يلي:
الهدف هو توفير رؤية مستمرة للانبعاثات الجوية مع ضمان الامتثال للمتطلبات التنظيمية.
كما تتيح أنظمة جمع البيانات ومعالجتها (DAHS) للمشغلين:
مع تطور اللوائح التنظيمية، تزداد أهمية الإبلاغ البيئي المستمر بشكل متزايد، سواء بالنسبة للمنشآت الجديدة أو لمشاريع التحديث.
من أجل ضمان موثوقية البيانات البيئية، تتطلب أنظمة قياس الانبعاثات المستمرة (CEMS) عمومًا إجراء عمليات صيانة ومعايرة وتدقيق منتظمة وفقًا للمعايير والمراجع المعترف بها.
يُعد رصد الغبار عنصراً أساسياً في مراقبة الانبعاثات الصادرة عن محارق الجثث. ولتلبية هذه الحاجة، تقدم شركة فوجي إلكتريك جهاز تحليل الغبار الكهروحثي ZIDM-4 EmiDust، المصمم لضمان القياس المستمر للغبار وتحسين متابعة الأداء البيئي للمنشآت.
تعتمد المعايير التي يجب مراقبتها على المتطلبات التنظيمية وأهداف المشروع والقيود التشغيلية، لكن معظم محارق الجثث تركز على مجموعة محددة من الملوثات الأساسية.
يتم تحليل أول أكسيد الكربون والأكسجين بشكل شائع لأنهما يوفران معلومات قيّمة عن ظروف تشغيل العملية الحرارية.
تحظى أكاسيد النيتروجين باهتمام متزايد بسبب تشديد اللوائح البيئية والمتطلبات المتعلقة بجودة الهواء.
كما أصبحت الجسيمات موضوعًا رئيسيًّا، حيث إن الغبار والجسيمات الدقيقة قد تؤثر على السكان المجاورين وعلى الأداء البيئي للمنشأة.
ووفقًا لاحتياجات المشروع، يمكن أيضًا مراقبة مركبات أخرى:
الهدف ليس بالضرورة إنشاء بنية أكثر تعقيدًا قدر الإمكان، بل تحديد حل موثوق ودائم ومناسب لقيود التشغيل والمتطلبات التنظيمية.
ويمكن للمنشآت المزودة بنظام معالجة الغازات العادمة أن تضم أيضًا أجهزة للكشف عن التسرب من المرشحات تعمل بشكل مستمر، وذلك بهدف تحديد أي تلف قد يؤدي إلى تجاوز الحدود المسموح بها لانبعاثات الجسيمات.
تُعد الشهادات والمعايير عنصراً أساسياً في مشاريع مراقبة الانبعاثات.
في فرنسا وأوروبا القارية، تستند أنظمة القياس المستخدمة في التطبيقات التنظيمية بشكل أساسي إلى المعيارين EN 14181 وEN 15267، حيث تُعد الأجهزة المعتمدة وفقًا لمعيار QAL1 المعيار المفضل حاليًا.
وتستند عمليات الاختبار والمعايرة أيضًا إلى المعيار EN ISO/IEC 17025، الذي يضمن موثوقية البيانات وإمكانية تتبعها.
في بعض المشاريع الدولية أو تلك الموجهة للسوق البريطانية، قد تكون شهادة MCERTS مطلوبة أيضًا. وبذلك، فإن استخدام أجهزة معتمدة يساهم في تعزيز الثقة في القياسات وتسهيل الامتثال للوائح التنظيمية.
تدعم شركة «فوجي إلكتريك» مشاريع محارق الجثث من خلال تقنيات التحليل المستمر للغازات التي تتوافق مع المتطلبات التنظيمية، بالإضافة إلى مراقبة العمليات الحرارية.
وفقًا لاحتياجات المشروع، يمكن لشركة فوجي إلكتريك أن تقدم ما يلي:
تعد هذه المرونة مهمة بشكل خاص لأن مشاريع محارق الجثث تنطوي على قيود متفاوتة للغاية اعتمادًا على:
تم تصميم جهاز التحليل بالأشعة تحت الحمراء ZPA من شركة فوجي إلكتريك لضمان القياس المتزامن لعدة مكونات موجودة في الدخان، وفقًا لاحتياجات التطبيق.
ويمكن أن تشمل الغازات التي يتم تحليلها، على وجه الخصوص، ما يلي:
بالنسبة لمشغلي المنشآت ومصنعي المعدات الأصلية (OEM)، يتيح التحليل متعدد الغازات تبسيط بنية نظام القياس مع تحسين الرؤية بشأن عدة معايير بيئية في آن واحد.
نظرًا لأن العديد من محارق الجثث تواجه قيودًا كبيرة فيما يتعلق بالتكامل، فإن التصميمات المدمجة وسهلة الصيانة تشكل ميزة كبيرة لمشاريع التحديث.
صُممت تقنيات تحليل الأكسجين والزركونيوم من شركة فوجي إلكتريك لضمان القياس المستمر في البيئات الصناعية ذات درجات الحرارة المرتفعة.
تتيح مسبار الزركونيوم ZFK8، عند استخدامه مع المحول ZKM، للمشغلين مراقبة تركيز الأكسجين مباشرةً داخل العملية الحرارية.
في تطبيقات الحرق، يساهم هذا النوع من الإجراءات في:
تُستخدم تقنيات الزركونيوم على نطاق واسع في العمليات الحرارية، لأنها توفر أوقات استجابة سريعة وقياسًا مستمرًا في الموقع دون الحاجة إلى نظام معقد لأخذ عينات الغازات.
السعر العام
2695,00 €الخصومات متاحة، يُرجى الاتصال بنا
طلب عرض أسعار
تزداد أهمية تحليل الغبار بشكل متزايد مع تطور اللوائح المتعلقة بانبعاثات محارق الجثث وتشديد المتطلبات البيئية.
تتيح أجهزة تحليل الجسيمات المستمرة للمشغلين الكشف عن الانبعاثات غير الطبيعية، ومراقبة أداء المرشحات، وتحسين الرؤية بشأن ظروف التصريف.
كما يمكن لتقنيات قياس الجسيمات الحديثة أن تدعم ما يلي:
بالنسبة لمحارق الجثث التي تسعى إلى اتباع نهج أكثر شمولية للتحكم في الانبعاثات، أصبحت مراقبة الجسيمات الآن عنصراً مكملاً أساسياً للتحليل المستمر للغازات.
يمكن لأنظمة الترشيح المتطورة، ولا سيما مرشحات الفحم النشط، أنتحقق معدلات إزالة للزئبق تتجاوز 99٪ في ظل ظروف التشغيل المناسبة. ويزداد استخدام هذه التقنيات بشكل متزايد بهدف الحد من انبعاثات الزئبق، وتحسين الأداء البيئي، والامتثال للمتطلبات التنظيمية الأكثر صرامة.
لا يتيح التحليل المستمر للغازات إزالة التلوث بشكل مباشر، لكنه يوفر للمشغلين رؤية أوضح لسلوك الفرن في ظروف التشغيل الفعلية.
تتيح الرؤية الأفضل، على وجه الخصوص، تحديد ما يلي:
يتيح هذا النهج لفرق التشغيل والصيانةاتباع استراتيجية أكثر استباقية فيما يتعلق بالأداء البيئي واستقرار العملية.
كما يمكن أن يسهم رصد الانبعاثات في الوقت الفعلي في الحد من الانبعاثات المطولة للملوثات في الغلاف الجوي، وذلك من خلال إتاحة التدخل بشكل أسرع عند اكتشاف ظروف تشغيل غير طبيعية.
مع تزايد المتطلبات البيئية في قطاع الحرق، أصبحت الرؤية الواضحة بشأن الانبعاثات عنصراً أساسياً في استراتيجيات الامتثال على المدى الطويل.
قبل اختيار حل لمراقبة الانبعاثات في محرقة الجثث، يتعين على المشغلين ومكاتب الهندسة تقييم عدة نقاط مهمة:
يتيح اتباع نهج منظم في تحديد الاحتياجات ضمان أن تظل المعدات المختارة متوافقة مع قيود التشغيل والأهداف البيئية والمتطلبات التنظيمية على المدى الطويل.
يمكن أن ينتج عن عملية الحرق أول أكسيد الكربون، وأكاسيد النيتروجين، والجسيمات، والمركبات العضوية المتطايرة، والغازات الحمضية، والزئبق، وذلك وفقًا لظروف تشغيل الفرن وتقنيات الترشيح المستخدمة.
نظام CEMS الخاص بمحارق الجثث هو نظام مراقبة مستمرة للانبعاثات، مصمم لتحليل الدخان والجسيمات المنبعثة أثناء عملية حرق الجثث، بهدف المساهمة في الامتثال للمعايير البيئية وتقديم التقارير التنظيمية.
يتيح التحليل المستمر لمستوى الأكسجين للمشغلين الحفاظ على ظروف تشغيل مستقرة، والحد من مخاطر الاحتراق غير الكامل، وتحسين الرؤية بشأن العملية الحرارية.
في فرنسا، تخضع محارق الجثث بشكل أساسي للمرسوم الصادر في 28 يناير 2010 المتعلق بالحدود القصوى لكميات الملوثات الموجودة في الغازات المنبعثة إلى الغلاف الجوي، فضلاً عن المعايير الأوروبية المطبقة على أنظمة قياس الانبعاثات ومراقبتها.
أنطونين لو ماي
متخصص في البيئة والتكنولوجيات الصناعية
