Методы термического обезвреживания

     В стоимостном отношении очистка  выбросов до нормативно допустимых значений концентраций опасных веществ в составе попадающих в окружающую среду потоков составляет более 50-60% от общих затрат на строительство мусоросжигательных комплексов.

     Основные  группы токсичных веществ — это тяжёлые металлы, кислотные газы, оксид углерода и диоксид азота, органические токсиканты и супертоксиканты. Тяжёлые металлы подразделяются по физическим свойствам и остаются в шлаках, частично в летучей золе или оказываются на выходе в дымовых газах:

• летучие - ртуть, кадмий, основная часть содержится в газовой фазе;
• умеренно летучие - цинк, свинец, распределяются между фазами;

     — мало летучие - медь, никель, 
хром, марганец, мышьяк и др.— в шла 
ке и золе.

     Кислотные газы HC1_S HF, S0₂ образуются при сгорании компонентов твёрдых отходов- СО образуется при неэффективном массообмене в камере сгорания или вследствие недостаточного избытка воздуха- N0₂ появляется при сгорании азотсодержащих веществ в составе отходов и при высокотемпературном окислении атмосферного азота в процессе горения в печах.

     Из  органических токсикантов наибольшую опасность представляют но лихлордибенздиоксины и полихлордибензфураны (ПХДД и ПХДФ). Эти токсиканты относятся к разряду супертоксикантов, опасных уже в концентрациях 1 нг/м³, из-за своей способности накапливаться в окружающей среде. Они образуются при сжигании, главным образом, изделий из поливший-хлорида (ПВХ) и частично полихлорбифенилов и других хлорорганических соединений.

    Наиболее  эффективным способом снижения количества опасных веществ в составе продуктов сжигания служит удаление из потока муниципальных отходов предметов и материалов, из которых они выделяются или вновь образуются и переходят в золу, шлак или дымовые газы.

    Борьба  с образованием опасных вторичных отходов МСЗ начинается при задании условий сжигания. Нормативы ЕС [8] и рекомендации UNEP [9] требуют пребывания газов  сжигания при температуре не ниже 850° С и времени пребывания не менее 2 секунд при содержании кислорода не ниже 6%. Эти значения определены термодинамическими условиями минимальной равновесной концентрации диоксино-подобных соединений и временем для установления термодинамического равновесия при избранной температуре.

    Далее должна следовать полная система очистки от всех перечисленных выше примесей:

     

     1. Удаление пыли (летучей золы), несущей основную часть малолетучих тяжёлых металлов, части осаждённых на пыли диоксинов применяются при определённых пределах концентраций пыли:

     -циклон  и мультициклон, Р=150-200 мг/нм3;

     -сухой  электростатический фильтр, Р<5-25 мг/нм3;

     -влажный  электростатический фильтр,<5 мг/нм3 ;

     -мешочный  фильтр с осажденным слоем  сорбента,<5 мг/нм3;

     2. Для удаления кислых газов производится двухступенчатая промывка обеспыленного потока в скрубберах различной конструкции.

     Водой  извлекается НС1и НР до 98%, а щелочным раствором - S0₂ до 93% .Раствор солей после скрубберов выпаривается распылением в горячих газах и выводится на захоронение.

     3. Очистка от оставшихся диоксинов может проводиться по различным вариантам:

    - фильтры  с нанесённым слоем углеродного адсорбента. Требуют удаления и сжигания отработанного сорбента обычно в той же печи. Современные устройства обеспечивают норматив очистки до 0,1 нг/нм³;

          -тканевые, (рукавные) фильтры и впрыск в поток пылевидного угольного сорбента с гидратной или негашёной известью, формирующий на ткани сорбционно-фильтрующий слой. 
Температура 110-150° С. Удаление и эффективность очистки аналогична описанным выше,

     4. Рациональным способом удаления диоксинов из газовой фазы служит каталитическое окисление ПХДД при 130-350° С до НС1₅ С0₂ и воды.

     Удобно  производить в одном реакторе  одновременно с восстановлением N0₂ при взаимодействии с подаваемым аммиаком до N_2. Удаления отходов не требуется. 
          Описанная полная схема очистки газов сжигания рекомендована UNEP в качестве «лучшей применяемой технологии и практики», поскольку обеспечивает все основные показатели предъявляемые к эмиссии при сжигании муниципальных отходов.

     Разумеется, что при конкретном проектировании по достоверным исходным данным, касающимся состава исходных отходов, в зависимости от операций, предшествующих сжиганию могут быть выбраны определённые варианты очистки с учётом местной специфики, и задач. 
 

5. Проблемы и задачи в области термического обезвреживания

    Процесс сжигания отходов жизнедеятельности человечества, осуществлявшийся с доисторических времён, получил индустриальное оформление и является достаточно востребованным. Его недостатки, вызывающие справедливое негативное отношение образованной и ориентированной на устойчивое развитие общественности, заключаются:

• в несовершенной на многих предприятиях организации удаления из исходных отходов компонентов, преобразующихся в процессе сжигания во вредные вещества в составе дымовых газов и шлакозольных остатков;
• в дороговизне и сложности эффективной очистки дымовых газов, из-за чего используются упрощённые схемы с недостаточной глубиной очистки от опасных примесей, и происходит загрязнение окружающей среды;
• с экологической точки зрения, в широкомасштабном сжигании органических отходов, которое искажает естественную динамику циркуляции веществ и баланс энергии в природной среде, что служит одним из факторов, вызывающим климатические изменения, которые особенно наглядно проявляются в новом тысячелетии.

    Таким образом, при практическом решении  вопроса о применимости термического способа переработки отходов города необходимо решить как минимум следующие задачи:

       • Подготовка собираемых муниципальных отходов в части извлечения повторно используемых материалов и удаления вредных веществ на стадии либо сбоpa твёрдых отходов в жилых массивах, на предприятиях и организациях, либо на специальных сортировочных участках.

     • Выбор оптимального для конкретных условий проекта МСЗ, обеспечивающего эффективное сжигание и последующую достаточную очистку дымовых газов, сводящих к минимуму негативное воздействие окружающую среду. 
 
 
 

Заключение

    В нашей стране появилась  необходимость разработки новых унифицированных подходов, позволяющих прогнозировать и рационально внедрять НДТ в области обращения с отходами, которые основаны на методологии, реализуемой ЕС при поддержке BREF-документов. Эти подходы должны включать:

- идентификацию ключевых проблем ОС в области обращения с отходами;

- экспертизу НДТ применительно к ключевым проблемам отрасли;

- идентификацию успешно выполненных работ по защите ОС на основе данных ЕС, России и других стран;

- экспертизу условий, при которых эти уровни выполнения работ будут достигнуты.

    В этой связи особую значимость приобретает  опыт, накопленный в странах ЕС в области реализации НДТ в  области обращения с отходами и информирования заинтересованных сторон. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  используемой литературы

1. ДИРЕКТИВА СОВЕТА ЕВРОПЕЙСКОГО СОЮЗА 96/61/EC от 24 сентября 1996 г. «О комплексном предотвращении и контроле загрязнений »

2. Роев Г.А., Юфин  В.А. Очистка сточных  вод и вторичное  использование нефтепродуктов - М.: Недра, 1987

2. Если сжигать отходы, то с обеспечением безопасности. / Зубарева С.В.// Рециклинг отходов.- 2009 г.-№5

3. Наилучшие доступные  технологии в области  сжигания отходов./ Боравская Т.В.// Твердые  бытовые отходы.- 2009 г.-№3,4

4. Сжигать? Не сжигать?/ Мельников А.В.// Твердые бытовые отходы.-2009г.- № 8

5. http://www.itogi74.ru/index/index_arc.php?page=6&

6. http://www.solidwaste.ru/recycling/catalog/tech2/95.html

7. http://www.masters.donntu.edu.ua/2004/feht/bosenko/library/statya5.htm

8. http://www.sverd.ru/produce/waste_processing/www.pg1/rz24/56/