Основы газоочистки при переработке отходов (ТБО) термическими технологиями
Одной из наиболее сложных проблем, которые приходится решать для обеспечения экологической безопасности термических технологий переработки ТБО, является проблема очистки дымовых газов.
Как отмечено выше, при сжигании одной тонны ТБО образуется 4,5-6 тыс. м3 дымовых газов, 700-1100 м3 водяного пара, 200-400 кг шлака и до 50 кг летучей золы. Все сопутствующие процессу сжигания материальные потоки, включая отходящие газы, золу и сточные воды, считаются опасными для окружающей среды и требуют соответствующей обработки.
Необходимо учитывать, что состав и количество дымовых газов, образующихся при термической переработке ТБО, зависит как от морфологического состава направляемых на термообработку отходов, так и от метода и режима термообработки.
Существуют три основных направления сокращения вредных выбросов при переработке ТБО, комплексная реализация которых обеспечивает экологическую безопасность производства:
- Снижение содержания в отходах, направляемых в термическую переработку, потенциально опасных для окружающей среды компонентов путем сортировки ТБО в заводских условиях и селективного сбора опасных веществ в местах образования.
- Совершенствование технологий термической переработки отходов, направленное на уменьшение количества образующихся в процессе вредных веществ и количества отходящих газов.
- Применение эффективной газоочистки.
Газоочистка - процесс выделения примесей (твердых, жидких, газообразных) из отходящих промышленных газов.
В промышленности применяют механические, электрические и физико-химические способы газоочистки.
При выборе системы газоочистки необходимо учитывать, что до настоящего времени не существует экономичного универсального способа очистки, который обеспечивал бы одновременное удаление из дымовых газов всех вредных примесей. Удаление почти каждого из вредных компонентов дымовых газов представляет собой самостоятельную задачу, которая сводится к снижению до допустимых норм содержания в газах специфичных для ТБО вредных примесей:
летучей золы (пыли);
кислых примесей (НС1, НF, оксидов серы);
оксидов азота;
тяжелых металлов;
полихлорированных дибензодиоксинов и дибензофуранов.
Характерный состав отходящих газов на входе очистных устройств, мг/м3:
летучая зола - 50-250;
НС1 - 300-400 (до 1 000);
НF - 2-10 (до30);
SO2 - 100-500;
NOx - 200-400;
Hg - 0,3-0,7;
Cd - 0, 15-0,3 (до 1 ,5);
Zn - 50-120;
РЬ - 20-75;
Сu - 50-100;
Ni - 2,5 (до 15);
Cr - 5-40.
Во всех странах нормы предельно допустимых выбросов (ПДВ) в атмосферу вредных веществ периодически пересматриваются и ужесточаются. Наиболее жесткое природоохранное законодательство характерно для Германии, в соответствии с которым регламентируется предельно допустимое значение выбросов вредных веществ (в соответствии с указаниями распоряжения к Федеральному закону по защите окружающей среды от газообразных выбросов 17.BimSchV от 23.11.1990г.), представленное в табл. 5.41. Германские нормы ПДВ принимаются во внимание в российской практике при экспертизе соответствующих проектов.
В России, как и в бывшем СССР, работа мусоросжигательных заводов (МСЗ) увязывается с предельно допустимыми концентрациями (ПДК) вредных веществ в атмосферном воздухе; нормативы выбросов для МСЗ отсутствуют. При этом для каждого из вредных ингредиентов, содержащихся в воздухе, установлены два значения ПДК: максимально разовые ПДК м.р. (определяются в пробах воздуха, отобранных в течение 20 минут) и среднесуточные ПДК с.с. (определяются в течение суток). Суммарные одноименные выбросы всех источников в районе расположения проектируемого МСЗ не должны превышать ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. Иными словами, при проектировании МСЗ должна учитываться фоновая концентрация загрязняющих веществ, обусловленная выбросами существующих предприятий, транспорта и пр. в районе строительства завода.
Таблица 5.41 Нормы ПДВ в Германии (значения предельно допустимых концентраций соответствуют объемному содержанию кислорода в отходящих газах 11%)
Вредные вещества |
Концентрация вредных веществ, мг/м3 |
|||
Состав отходящих газов на входе очистных устройств |
Нормы ПДВ, не более |
|||
среднесуточная |
средняя получасовая |
усредненная (вне зависимости от периодичности отбора проб) |
||
Летучая зола (пыль) |
50-250 |
10 |
30 |
- |
Общий углерод (по органическим веществам) |
- |
10 |
20 |
- |
НС1 |
300-400 (до 1000) |
10 |
60 |
- |
HF |
2-10 (до 30) |
1 |
4 |
|
SO2 |
100-500 |
50 |
200 |
- |
КОх |
200-400 |
200 |
400 |
|
CO |
- |
50 |
100 (среднечасовая) |
- |
Нg |
0,3-0,7 |
- |
- |
0,05 |
Суммарно металлов (Sb, As, РЬ, Cr, Со, Cu, Mn, Ni, V, Sn) |
130-370 |
- |
- |
0,5 |
Суммарно Cd и Ti |
0,3 |
- |
- |
0,05 |
Суммарно диоксинов и фуранов |
- |
- |
- |
0,1 нг/м3 |
Температура и состав отходящих газов оказывает существенное влияние на эффективность газоочистки.
Температура отходящих газов, поступающих на очистку, не должна превышать 200-250°С, поскольку при более высоких температурах снижается доля сконденсированных летучих металлов (Сс1, Ав, РЬ, Zn) и возрастает вероятность повторного образования диоксинов и фура- нов на частицах летучей золы.
Основная масса тяжелых металлов адсорбируется на мелких (менее 2 мкм) частицах летучей золы, поэтому их удаление из дымовых газов во многом сводится к применению эффективных средств пылеулавливания.
Социальные сети