УТИЛИЗАЦИЯ И ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ ОТХОДОВ ТЕРМИЧЕСКИМИ СПОСОБАМИ (ИТС 9-2020)

В общем случае при отнесении технологии утилизации и обезвреживания от-

ходов термическими способами (далее - технология УиООТС) к НДТ соблюдается

следующая последовательность действий:

а) выделение технологий, включающих методы и способы, направленные на

снижение эмиссий в окружающую среду и ресурсосбережение (с учетом маркерных

загрязняющих веществ, отходов утилизации и (или) обезвреживания, выбросов,

сбросов и иных видов негативного воздействия, а также потребляемых ресурсов и

материалов);

б) для выделенных технологий проводится оценка воздействия на различ-

ные компоненты окружающей среды и уровней потребления различных ресурсов и

материалов;

в) оценка, при наличии необходимой информации, затрат на внедрение тех-

нологий и содержание оборудования, возможные льготы и преимущества после

внедрения технологий, период внедрения;

г) по результатам оценки из выделенных технологий УиООТС выбираются

методы, способы:

1) обеспечивающие предотвращение или снижение воздействия на раз-

личные компоненты окружающей среды (для выбросов - по каждому из основных

загрязняющих веществ, для вторичных отходов от утилизации и (или) обезврежи-

вания - по каждому из основных видов отходов, определенных ранее) или потреб-

ления ресурсов;

2) внедрение которых не приведет к существенному увеличению объемов

выбросов других загрязняющих веществ, сбросов загрязненных сточных вод, обра-

зования отходов утилизации и (или) обезвреживания, потребления ресурсов, иных

видов негативного воздействия на окружающую среду и увеличению риска для здо-

ровья населения выше приемлемого или допустимого уровня;

3) внедрение которых не приведет к чрезмерным материально-финансо-

вым затратам (с учетом возможных льгот и преимуществ при внедрении);

4) имеющие приемлемые сроки внедрения;

д) установление технологий, имеющих положительное заключение государ-

ственной экологической экспертизы на проекты технической документации на но-

вые технику, технологию, использование которых может оказать воздействие на

окружающую среду.

4.2 Методы, позволяющие пошагово рассмотреть несколько

технологий и выбрать наилучшую доступную технологию

На практике, согласно Рекомендациям [50], оценка технологий на их соответ-

ствие установленным нормативными правовыми актами критериям определения в

качестве НДТ осуществляется в следующей очередности, включающей три после-

114

довательных шага. Заключительным (четвертым) шагом является принятие чле-

нами ТРГ решения об отнесении технологии в НДТ, которое осуществляется в со-

ответствии с установленным Рекомендациями [50] порядке (таблица 4.1).

Т а б л и ц а 4.1 - Очередность рассмотрения критериев, учитываемых при

отнесении технологии УиООТС к НДТ

Очередность

(шаг)

Критерии

Основные действия

рассмотрения

технологии

Наименьший уровень негативного воздействия на окру-

жающую среду в расчете на единицу времени или объем

производимой продукции (товара), выполняемой работы,

оказываемой услуги либо соответствие другим показате-

Критерии 1, 5

лям воздействия на окружающую среду, предусмотрен-

ным международными договорами Российской Федера-

ции при одновременном внедрении на двух и более объ-

ектах*

Экономическая эффективность внедрения и эксплуата-

Критерии 2, 4

ции и период внедрения

Критерий 3

Применение ресурсо- и энергосберегающих методов

Принятие членами ТРГ решения об отнесении техноло-

гии к НДТ

* - в случаях, когда количество объектов в Российской Федерации составляет менее двух, реко-

мендуется в качестве референтных объектов, демонстрирующих промышленное внедрение тех-

нологических процессов, оборудования, технических способом, использовать зарубежные произ-

водственные площадки, относящиеся к области применения НДТ

При выборе наилучших доступных технологий для утилизации отходов тер-

мическими методами с получением материальной продукции следует учитывать

следующие критерии:

 наличие подготовки отходов к термодеструкции;

 соответствие получаемой продукции, в том числе вторичного сырья, тре-

бованиям потребителей (стандартизация продукции);

 удельное количество (выход) производимой материальной продукции от

количества поступивших отходов;

 перечень, количество, класс опасности вторичных отходов и способы их

удаления (предпочтительна их утилизация), при этом остатки от термической де-

струкции не должны быть более опасными, чем отходы, которые поступают на тер-

мическую деструкцию;

 уровень энергоэффективности и ресурсосбережения (например наличие

блока утилизации энергии, выделяемой при термодеструкции отходов).

115

При выборе наилучших доступных технологий для утилизации отходов тер-

мическими методами с получением тепловой и/или электрической энергии следует

учитывать следующие критерии:

 наличие подготовки отходов к термодеструкции; для твердых коммуналь-

ных отходов - их обработка перед термодеструкцией со степенью извлечения вто-

ричных материальных ресурсов не менее 15 % масс, степенью извлечения отсева

с преимущественным содержанием органических веществ для последующего ком-

постирования не менее 25 % масс;

 энергетическая эффективность при использовании твердых коммуналь-

ных отходов для комбинированного производства тепловой и электрической энер-

гии (когенерация) должна составлять не менее 0,65, для конденсационного режима

(производится только электрическая энергия) должна составлять не менее 0,45

(формула 1 для расчета в Приложении Д);

 перечень, количество, класс опасности вторичных отходов и способы их

удаления (предпочтительна их утилизация); при этом остатки от термической де-

струкции не должны быть более опасными, чем отходы, которые поступают на тер-

мическую деструкцию.

При выборе наилучших доступных технологий для обезвреживания отходов

термическими методами следует учитывать следующие критерии:

 наличие подготовки отходов к термодеструкции (за исключением обезвре-

живания медицинских и биологических отходов, предварительная обработка и сор-

тировка которых запрещена); для твердых коммунальных отходов - их обработка

перед термодеструкцией со степенью извлечения вторичных материальных ресур-

сов не менее 15 % масс, степенью извлечения отсева с преимущественным содер-

жанием органических веществ для последующего компостирования не менее 25 %

масс;

 утилизация тепла образующихся продуктов термодеструкции;

 перечень, количество, класс опасности вторичных отходов и способы их

удаления (предпочтительна их утилизация); при этом остатки от термической де-

струкции не должны быть более опасными, чем отходы, которые поступают на тер-

мическую деструкцию.

Общие требования к эмиссиям при утилизации и обезвреживании отходов

термическими способами - не превышать технологические показатели на уровне

наилучших доступных технологий (перечень технологических показателей в соот-

ветствии с Приложением В ИТС 9-2020 «Утилизация и обезвреживание отходов

термическими способами»).

116

4.2.1 Шаг

1. Рассмотрение критериев

5 «Наименьший уровень

негативного воздействия на окружающую среду в расчете на единицу

времени или объем производимой продукции (товара), выполняемой

работы, оказываемой услуги либо соответствие другим показателям

воздействия

на

окружающую

среду,

предусмотренным

международными

договорами

Российской

Федерации»

при

одновременном внедрении на двух и более объектах»

Рассмотрение данного критерия осуществляется в два этапа:

 Этап 1. Получение общей информации о применяемых на практике техно-

логиях утилизации и обезвреживания отходов термическими способами;

 Этап 2. Выбор технологий утилизации и обезвреживания отходов термиче-

скими способами, внедренных на двух или более предприятиях в Российской Фе-

дерации.

Источниками информации о применяемых технологических процессах, обо-

рудовании, технических методах, способах, приемах утилизации и обезвреживания

отходов термическими способами послужили:

а) сведения об экологической и ресурсной эффективности предприятий ути-

лизации и обезвреживания отходов термическим способом, полученные в процессе

сбора и обработки данных, необходимых для разработки и актуализации справоч-

ника, с использованием унифицированных отраслевых шаблонов;

б) результаты научно-исследовательских работ и диссертационных работ,

монографии и прочие издания (статьи, монографии), технологические регламенты;

в) международные справочники по наилучшим доступным технологиям;

г) информация, полученная в ходе консультаций с экспертами в соответству-

ющей области.

На этапе сбора и обработки данных проводится сбор и анализ общих сведе-

ний о применяемых на практике технологиях УиООТС с целью получения следую-

щей информации:

а) примерное количество объектов и территориальное распределение объ-

ектов (в качестве источника сведений может быть использован государственный

реестр объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду);

б) распределение объектов по производственной мощности и видам продук-

ции;

в) главные стадии производства (оказания услуг);

г) основные экологические аспекты, характерные для утилизации и обезвре-

живания отходов термическими способами, то есть элементы деятельности орга-

низации, ее продукции или услуг, которые могут взаимодействовать с окружающей

средой;

117

д) показатели потребления ресурсов (ресурсной эффективности), характер-

ные для используемых в утилизации и обезвреживания отходов термическим спо-

собом технологических процессов (частей производственного процесса, являю-

щихся совокупностью технологических операций);

е) показатели эмиссий, то есть непосредственных или косвенных выпусков

вещества, вибрации, тепла или шума из организованных или неорганизованных ис-

точников в окружающую среду, характерные для технологических процессов утили-

зации и обезвреживания отходов термическим способом.

Для характеристики эмиссий в окружающую среду (выбросов и сбросов за-

грязняющих веществ) рекомендуется выделять маркерные вещества. Для характе-

ристики образующихся в результате утилизации или обезвреживания отходов ре-

комендуется разделять отходы, которые направляются на обработку, утилизацию

и размещение.

При оценке сбросов и выбросов загрязняющих веществ необходимо учиты-

вать следующие параметры:

 массу выбросов и сбросов загрязняющих веществ;

 сведения о выбросах и сбросах загрязняющих веществ, характеризую-

щихся высокой стойкостью, биоаккумуляцией, токсическими и канцерогенными эф-

фектами, рассматриваются как приоритетные в связи с возможностью их переноса

на дальние расстояния (в том числе трансграничным переносом);

 возможность сокращения выбросов загрязняющих веществ, сбросов за-

грязняющих веществ с использованием природоохранного оборудования;

 характер последствий воздействия - долгосрочные необратимые воздей-

ствия требуют дополнительного внимания.

При сравнении альтернативных технологий, в результате которых образу-

ются отходы, рекомендуется использовать анализ их количества, состава и воз-

можного воздействия на окружающую среду. При проведении инвентаризации от-

ходов (остаточных продуктов), образующихся в результате каждой из рассматрива-

емых существующих технологий, следует разделять их по классам опасности для

окружающей среды:

- I класс (чрезвычайно опасные);

- II класс (высокоопасные);

- III класс (умеренно опасные);

- IV класс (малоопасные);

- V класс (практически неопасные) [60].

Рекомендуется для каждого класса опасности указать количество образую-

щихся вторичных отходов (остаточных продуктов) в единицах массы на единицу

утилизированных или обезвреженных отходов.

118

При отнесении технологии к НДТ характер и масштаб негативного воздей-

ствия на окружающую среду и возможность снижения эмиссий (в составе выбро-

сов/сбросов/отходов), связанных с процессом термической деструкции, может оце-

ниваться на основании следующих показателей:

а) для выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух:

1) перечень стационарных источников выбросов загрязняющих веществ в

атмосферу;

2) перечень загрязняющих веществ, содержащихся в выбросах в атмо-

сферу;

3) объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ до очистки в рас-

чете на тонну утилизированных или обезвреженных отходов;

4) наличие очистных сооружений;

5) метод очистки, повторного использования;

6) объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в

расчете на тонну утилизированных или обезвреженных отходов;

б) для сбросов загрязняющих веществ:

1) перечень источников сбросов загрязняющих веществ;

2) направление сбросов (в водный объект, в системы канализации и т. д.);

3) перечень загрязняющих веществ, содержащихся в составе сточных

вод;

4) объем и (или) масса сбросов загрязняющих веществ до очистки в рас-

чете на тонну утилизированных или обезвреженных отходов;

5) наличие очистных сооружений;

6) метод очистки, повторного использования;

7) объем и (или) масса сбросов загрязняющих веществ после очистки в

расчете на тонну утилизированных или обезвреженных отходов;

в) для вторичных отходов, образующихся в результате утилизации, обезвре-

живания отходов потребления:

1) источники образования;

2) перечень образующихся отходов по классам опасности;

3) объемы образования отходов (абсолютные и удельные) и источники их

образования;

4) перечень размещаемых отходов по классам опасности;

5) объемы размещения отходов (абсолютные и удельные);

6) перечень утилизируемых, обезвреживаемых отходов;

7) объемы обезвреживания, переработки и повторного использования от-

ходов (абсолютные и удельные);

119

г) для прочих факторов воздействия (шум, запах, электромагнитные и тепло-

вые воздействия):

1) перечень факторов;

2) источники воздействия;

3) метод снижения уровня воздействия.

Возможное (вероятное) изменение (снижение) рисков негативного воздей-

ствия эмиссий (в составе выбросов/сбросов/отходов) после внедрения данной тех-

нологии рекомендуется считать дополнительным критерием отнесения технологии

к НДТ.

4.2.2 Шаг

Рассмотрение критериев

4 «Экономическая

эффективность внедрения и эксплуатации и период внедрения»

Шаг 2 включает критерии 2, 4.

Анализ экономической эффективности заключается в оценке затрат на внед-

рение и эксплуатацию технологии и выгоды от ее внедрения путем применения ме-

тода анализа затрат и выгод [50]. Если внедрение различных технологий дает по-

ложительные результаты, то технологией с самой высокой результативностью счи-

тается та, которая дает наилучшее соотношение «цена/качество». Недостаток дан-

ного вида анализа заключается в необходимости обработки большого количества

данных, причем некоторые выгоды сложно представить в денежной форме. Аль-

тернативой методу анализа затрат и выгод, как указано в Рекомендациях [50], мо-

жет служить анализ эффективности затрат, используемый для определения того,

какие мероприятия являются наиболее предпочтительными для достижения опре-

деленной экологической цели при самой низкой стоимости.

Экономическую эффективность технологии рекомендуется определять сле-

дующим образом [50]:

Годовые затраты, руб.

Экономическая эффективность =

Сокращение эмиссий, т/год

В контексте определения НДТ использование подхода экономической эф-

фективности не является исчерпывающим. Тем не менее ранжирование вариантов

НДТ по мере возрастания их экономической эффективности является полезным,

например, чтобы исключить варианты, которые необоснованно и неоправданно до-

роги по сравнению с полученной экологической выгодой.

Период внедрения технологии в качестве НДТ может варьироваться исходя

из экономической эффективности и доступности технических/технологических ре-

шений, но не может превышать десяти лет.

120

4.2.3 Шаг

3. Рассмотрение критерия

3 «Применение ресурсо- и

энергосберегающих методов»

При рассмотрении данного критерия следует учитывать требования Методи-

ческих рекомендаций [50] и положения существующих нормативно-правовых доку-

ментов по энерго- и ресурсосбережению. Основным методическим приемом, ис-

пользуемым при рассмотрении данного критерия, является сравнительный анализ

технологий с точки зрения их энергоэффективности и ресурсосбережения. Целью

данного анализа является установление технологии или технологий, которые ха-

рактеризуются (среди рассматриваемых) лучшими показателями энерго- и ресур-

сосбережения.

Следует прежде всего провести сравнительный анализ технологий по по-

треблению основных ресурсов (энергия, вода, сырье):

1) уровень энергопотребления в целом и в различных (основных, вспомога-

тельных и обслуживающих) технологических процессах (с оценкой основных воз-

можностей его снижения);

2) вид и уровень использования топлива (природный газ, бензин, мазут, го-

рючие отходы и т. д.);

3) технологические процессы, в которых используется вода;

4) объем потребления воды и сырья в целом и в различных технологических

процессах (с оценкой возможностей его снижения или повторного использования);

5) назначение воды (промывная жидкость, хладагент и т. д.).

Затем необходимо также рассмотреть возможность регенерации и рецик-

линга веществ и рекуперации энергии, использующихся в технологическом про-

цессе.

В качестве основных показателей энергоэффективности и ресурсосбереже-

ния, применяемых для сравнительной оценки рассматриваемых технологий, ис-

пользуются (при регламентированных условиях эксплуатации оборудования)

удельные показатели - удельные расходы электроэнергии, тепла, топлива, воды,

различных материалов, то есть фактические затраты того или иного ресурса (элек-

троэнергии, тепла, воды, реагента и т. д.) на единицу утилизированных и (или)

обезвреженных отходов, выражаемые, например, для электроэнергии в кВт-ч на 1 т

утилизированных и (или) обезвреженных отходов, для тепловой энергии - в Гкал/т

отходов, для воды - в м³/т отходов и т. д.

Ресурсосбережение (то есть сбережение энергии и материалов) оценива-

ется также с точки зрения возможности реализации соответствующих правовых,

организационных, научных, производственных, технических и экономических мер,

направленных на эффективное (рациональное) использование и экономное расхо-

дование топливно-энергетических и других материальных ресурсов. На практике

потенциал ресурсосбережения реализуется через конкретные энерго- и ресурсо-

сберегающие мероприятия, которые можно разделить на организационно-техниче-

121

ские, предполагающие повышение культуры производства, соблюдение номиналь-

ных режимов эксплуатации оборудования, обеспечение оптимального уровня за-

грузки агрегатов, ликвидацию прямых потерь топливно-энергетических ресурсов,

своевременное выполнение наладочных и ремонтно-восстановительных работ, ис-

пользование вторичных энергоресурсов (сюда же можно условно отнести утилиза-

цию низкопотенциального тепла вентиляционных выбросов, а также процессы ре-

генерации и рекуперации энергии), оснащение приборами учета используемых

энергетических и других ресурсов, и инвестиционные, связанные с своевременным

замещением морально устаревших производственных мощностей (производствен-

ных узлов), внедрением современного энергоэффективного и энергосберегающего

оборудования, модернизацией и автоматизацией существующих технологических

процессов.

Любое возможное преобразование технологического процесса и (или) ис-

пользуемого оборудования, влекущее за собой уменьшение удельного расхода

энерго- и других ресурсов на единицу утилизированных и (или) обезвреженных от-

ходов, особенно при снижении (или хотя бы остающемся уровне выбросов и сбро-

сов вредных веществ) следует оценивать как повышение его энергоэффективности

и ресурсосбережения (с учетом экономической эффективности и технологической

надежности данного преобразования).

Особое внимание следует уделить анализу возможностей вторичного ис-

пользования образующихся при термическом обезвреживании отходов побочных

продуктов (зола от сжигания, шлак, металлом, стекло, пиролизное топливо, пиро-

лизный газ и др.).

Результаты рассмотрения данного критерия являются дополнительным по-

ложительным фактором при принятии решения в отношении определения той или

иной технологии утилизации и (или) обезвреживания отходов термическим спосо-

бом в качестве НДТ.

4.2.4 Шаг 4. Принятие членами ТРГ решения об отнесении технологии к

НДТ

Технология УиООТС может быть определена в качестве НДТ при достижении

соглашения между всеми членами ТРГ по данному вопросу [50]. При возникновении

различных мнений в ТРГ по какому-либо вопросу федеральным органом исполни-

тельной власти, ответственным за разработку информационно-технических спра-

вочников НДТ, может быть предложено компромиссное решение. При возникнове-

нии серьезных разногласий относительно того, какие технологии определить в ка-

честве НДТ, может быть проведена более углубленная комплексная оценка техно-

логий.

122

Окончательное решение о выборе технологии принимают не только с учетом

ее степени негативного воздействия на окружающую среду по сравнению с суще-

ствующим оборудованием, но и с учетом ее доступности с финансовой точки зре-

ния. В данном случае рекомендуется ориентироваться на следующий логический

подход (рисунок 4.1).

Рисунок 4.1 - Возможный логический подход для принятия решения по НДТ

При наличии особого мнения по определению технологии УиООТС в каче-

стве НДТ, не поддерживаемого всеми членами ТРГ, такая технология может быть

определена в качестве НДТ и включена в информационно-технический справочник

НДТ, что сопровождается специальными указаниями на особое мнение и допуска-

ется при соблюдении следующих условий:

 в основе особого мнения лежат данные, которыми располагает ТРГ и фе-

деральный орган исполнительной власти, ответственный за разработку информа-

ционно-технических справочников НДТ, на момент подготовки выводов относи-

тельно НДТ;

 заинтересованными членами ТРГ представлены обоснованные доводы

для включения технологии в перечень НДТ. Доводы являются обоснованными,

если они подтверждаются техническими и экономическими данными, данными о

воздействии на различные компоненты окружающей среды, соответствием рас-

сматриваемой технологии понятию «наилучшая доступная технология» и крите-

риям определения НДТ в соответствии с Федеральным законом от

10 января

2002 г. № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» [43].

123

Раздел

5 Наилучшие доступные технологии в сфере

утилизации и обезвреживания отходов термическими

способами

Настоящий раздел содержит перечень кратких описаний НДТ, применяемых

при утилизации и обезвреживании отходов термическими способами на различных

этапах технологического процесса.

5.1 Перечень наилучших доступных технологий

5.1.1 Описание основных технологических, процессов утилизации и

обезвреживания отходов термическими способами

При описаний технологий рассматриваются следующие этапы:

 прием поступающих на утилизацию и обезвреживание отходов;

 хранение (накопление) утилизируемых и обезвреживаемых отходов;

 предварительная подготовка отходов (сырья);

 технологии, применяемые на этапе утилизации и обезвреживания отходов

термическими способами;

 энергоэффективность; теплоиспользование;

 технологии очистки газообразных продуктов сгорания (группируются по

веществам);

 обезвреживание остатков, образующихся при очистке газообразных

продуктов сгорания;

 удаление остатков, образующихся при очистке газообразных продуктов

сгорания;

 мониторинг (производственный контроль) и регулирование выбросов;

 контроль и обработка сточных вод;

 обращение со шлаками и зольными остатками, образующимися в

результате сжигания.

5.1.2 Прием поступающих отходов

Совокупность оборудования, входящего в состав технологической линии,

имеет определенное функциональное назначение. Диапазоны конструкционных и

технологических параметров определяют ограничения, предъявляемые к отходам

(сырью), технологической или иной документации.

Отходы, поступающие на утилизацию или обезвреживание термическим

методом, должны подлежать входному контролю с последующей подготовкой к

технолоигческому процессу. Особенно это важно для отходов, имеющих

нестабильные характеристики и содержащие вещества, негативно влияющие на

124

проведение процесса и обуславливающие повышенные концентрации

загрязняющих веществ в отходящих газах. Подготовительные процедуры

представлены в таблице 5.1. Конкретные мероприятия могут быть определены

оператором установки на базе собственного опыта в соответствии с техническим

оснащением производственной площадки.

Т а б л и ц а 5.1 - Процедуры проверки и отбора проб, применяемые для

различных типов отходов [14]

Тип отходов

Процедуры

Комментарии

Необработан-

 визуальная проверка в бункере;

Необходимо уделять особо при-

ные ТКО

 выборочная проверка отдель-

стальное внимание в связи с рис-

ных отходов;

ками, которые могут возникнуть

 взвешивание поставляемых от-

при обработке смешанных ТКО.

ходов;

Контроль содержания ртути и

 радиационный контроль

хлора

Предварительно

 визуальная проверка;

обработанные

 периодический отбор проб и

ТКО

проведение анализа для опреде-

ления основных свойств/веществ

Опасные отходы

 визуальная проверка;

Для этих отходов особенно важен

 контроль и сравнение данных по

детальный анализ.

списку с поставленными отхо-

Для установок, принимающих от-

дами;

ходы одного вида, могут прово-

 отбор проб/анализ всех транс-

диться процедуры по упрощенной

портных средств для перевозки

схеме

отходов;

 выборочная проверка отходов,

размещенных в бочки;

 распаковка и проверка упако-

ванных отходов;

 оценка параметров сжигания;

 проверка на смешение жидких

отходов перед хранением;

 контроль точки воспламенения

для отходов в бункере;

 проверка поступающих отходов

на элементный состав

Осадки сточных

 периодический отбор проб и

Процедуры подбирают в зависи-

вод

проведение анализа для опреде-

мости от вида осадков сточных

ления основных свойств и ве-

вод, например: свежего осадка,

ществ;

сброженного осадка, окисленного

 контроль качественных характе-

осадка и т. д.

ристик осадка (влажность, золь-

ность, гомогенность) с целью регу-

лирования процесса для адапта-

ции к изменениям его качествен-

ных характеристик

125

Окончание таблицы 5.1

Тип отходов

Процедуры

Комментарии

Медицинские от-

 контроль и сравнение данных по

Риск инфекционного заражения

ходы

списку с поставляемыми отхо-

делает отбор проб нецелесооб-

дами;

разным. Требуется контроль отхо-

 проверка на радиоактивность

дов на этапе накопления

Предварительный входной контроль отходов и их идентификация вклю-

чают в себя:

 оперативный визуальный контроль с учетом перечня отходов, запрещен-

ных для сжигания в установке;

 радиационный контроль принимаемых отходов;

 лабораторный контроль и определение химического состава отходов.

5.1.3 Накопление (хранение) отходов

Целями накопления (хранения) отходов являются:

 безопасное складирование отходов перед подачей их на обработку, утили-

зацию и обезвреживание;

 обеспечение формирования технологических партий;

 обеспечение непрерывности процессов подготовки (поэтому на производ-

ственных площадках должны быть обустроены места для хранения/накопления от-

ходов перед их подготовкой на специальных установках, работающих в непрерыв-

ном режиме);

 облегчение процессов смешивания, составления смесей и переупаковки

отходов;

 обеспечение возможности порционного добавления реагентов, необходи-

мых для проведения типовых процессов обработки отходов.

5.1.4 Предварительная подготовка отходов

Предварительная подготовка может включать в себя операции, приведенные

в таблице 5.2.

После подготовки к утилизации и обезвреживанию отходы должны накапли-

ваться отдельно от неподготовленных отходов.

Вследствие гетерогенной природы отходов, представляющих собой смесь

отходов, в том числе ТКО, подготовка должна обеспечить стабильный состав отхо-

дов, подаваемых на термическую деструкцию.

126

Т а б л и ц а 5.2 - Общие способы подготовки отходов для утилизации и

обезвреживания

Способ

Цель

Пример

Обработка

Обработка/сортировка отходов,

Обязательна сортировка необра-

если они ранее не прошли обра-

ботанных ТКО с целью извлече-

ботку с извлечением вторичных

ния вторичных материальных ре-

материальных ресурсов

сурсов не менее 15 % масс, от-

сева, содержащего органические

вещества для последующего ком-

постирования, - не менее 25 %

от поступившего количества ТКО

Разделка,

Отделение фракций отходов,

Конденсаторы и трансформаторы

очистка

не пригодных к утилизации и обез-

с ПХ

вреживанию термическими спосо-

бами

Переупаковка

Вследствие низкой плотности от-

Размер и форма тюка обычно оп-

(например паке-

ходов в некоторых случаях требу-

тимизируются для транспортиро-

тирование)

ется их уплотнение. Для уплотне-

вания и повторного использования

ния используются различные

прессы

Дробление, измельчение

Усреднение

Осаждение

В жидких отходах отделяются не-

Подготовка жидких углеводород-

горючие твердые компоненты

содержащих отходов для подачи в

реактор

Грохочение

Применяется для отделения круп-

Подготовка твердых углеводород-

ных частиц. Используются вибра-

содержащих отходов для подачи в

ционное сито, статическое сито и

реактор

барабанное сито

5.1.5 Технологии, применяемые на этапе утилизации и обезвреживания

отходов термическими способами

В отечественной практике известно использование слоевых топок, барабан-

ных вращающихся, многоподовых, камерных, шахтных печей, топок котельных аг-

регатов, реакторов с псевдоожиженным слоем, пенно-барботажных, циклонных ре-

акторов и различных модификаций вышеперечисленного, а также иного оборудо-

вания, описанного в разделе 2 настоящего справочника.

Обоснованно выбранная конструкция печей обеспечивает требуемую произ-

водительность, смешиваемость образующихся газов с кислородом, поддержание

достаточно высокой температуры, что дает возможность полного завершения про-

цесса утилизации и обезвреживания отходов термическими способами.

Оптимизация технологического процесса на этапе утилизации и обезврежи-

вания отходов термическими способами сводится к реализации технических, тех-

нологических и организационных решений, основной целью которых является удо-

влетворение нормам технологического процесса и минимизация воздействия на

окружающую среду.

127

Оптимизация стехиометрии воздуха. В блок собственно термической (вы-

сокотемпературной, огневой) обработки отходов должно подводиться достаточное

количество кислорода (в виде воздуха) для обеспечения того, чтобы реакции горе-

ния проходили до полного завершения.

Требуется обеспечивать расчетное количество воздуха в зависимости от:

 типа и характеристик отходов (теплота сгорания, влажность, гетероген-

ность);

 типа камеры сгорания (для кипящего слоя требуется большее общее коли-

чество воздуха вследствие возрастающего перемешивания отходов, что приводит

к росту взаимодействия отходов с воздухом).

Оптимизация и распределение подачи первичного воздуха. Первичный

воздух - это тот воздух, который подается в слой отходов или непосредственно

над ним для обеспечения потребности в кислороде, необходимом для сжигания.

Первичный воздух также помогает сушке, газификации и охлаждению некоторых

элементов блоков технологического оборудования.

Во вращающихся печах со ступенчатым и неподвижным подом первичный

воздух вводится обычно выше слоя утилизируемых и обезвреживаемых отходов.

В некоторых конструкциях печей со ступенчатым подом первичный воздух может

частично вводиться ниже слоя отходов.

В системах с кипящим слоем первичный воздух вводится непосредственно в

псевдоожиженный материал и служит также для ожижения самого слоя, для чего

продувается через сопла со дна камеры сгорания в слой.

Равновесие между первичным и вторичным воздухом будет зависеть от ха-

рактеристик отходов и от того, какая используется технология сжигания. Оптимиза-

ция этого равновесия является необходимой для протекания технологического про-

цесса и выбросов. В общем, при повышенной теплоте сгорания отходов удается

снижать потребляемый расход воздуха.

Инжекция вторичного воздуха, оптимизация и распределение. В про-

цессе просушивания сырья, сжигания, пиролиза и газификации горючие компо-

ненты отходов преобразуются в газообразную форму. Эти газы являются смесью

многих летучих компонентов, которые должны дополнительно окисляться, для чего

и используется дополнительный воздух (вторичный).

Энергоэффективность технологии сжигания можно повысить с помощью по-

догрева воздуха. В некоторых случаях вторичный воздух может обеспечить также

и охлаждение дымовых газов.

Места отверстий для инжектирования, направления и количества можно ис-

следовать и оптимизировать для различных геометрий печей, используя, напри-

мер, моделирование потока.

Разброс температур на выходе из горелочных устройств может внести зна-

чительный вклад в образование NOx. Типичные температуры находятся в диапа-

зоне от 1300 °C до 1400 °C. Использование сопел специальной конструкции и

128

рециркуляции дымовых газов может снизить температуру сопел в зоне горения,

что приведет к снижению образования NOx.

Достигаемый экологический эффект заключается в следующем:

 низкие и устойчивые выбросы веществ, связанных со сжиганием;

 улучшение окисления продуктов сжигания, образовавшихся в течение ран-

них стадий сжигания;

 снижение уноса продуктов неполного сжигания и летучей золы в стадиях

очистки дымовых газов.

Рециркуляция дымовых газов. Превышение инжекции вторичного воздуха

ведет к снижению энергоэффективности установки в целом, так как количество ды-

мовых газов увеличивается. Это ведет к дополнительным затратам, связанным с

монтажом и эксплуатацией газоочистного оборудования.

За счет замены части вторичного воздуха дымовыми газами (после газо-

очистки) также можно сократить выбросы NOx.

Обогащение воздуха кислородом применяется для дожигания отходящих

дымовых газов и т. д.

В зависимости от уровня подачи кислорода и качества газа температура в

камере сгорания обычно находится в диапазоне от 850 °C до 1500 °C, хотя в от-

дельных случаях температура доходит до 2000 °C или выше. При температурах

выше 1250 °C плавится захваченная дымовыми газами летучая зола.

Быстрое и эффективное сжигание может привести к очень низким и контро-

лируемым выбросам CO и других загрязняющих веществ.

Охлаждаемые вращающиеся печи. Данный тип конструкции имеет ряд пре-

имуществ в области обращения с отходами, так как требования к составу и свой-

ствам сырья менее жесткие. Однако к существенным недостаткам относится быст-

рая порча огнеупорной футеровки, так как в классической конструкции она нахо-

дится в постоянном движении, сопровождающемся частыми сменами температур.

Выравнивание температурных нагрузок обеспечивается использованием

жидкостного охлаждения. В некоторых случаях это позволяет использовать обору-

дование при более высоких температурах.

Система охлаждения вращающейся печи состоит из двух контуров охлажде-

ния. Первичный контур жидкостного охлаждения поставляет первичную охлаждаю-

щую воду в верхнюю часть вращающейся печи и равномерно распределяет ее для

обеспечения эффекта равномерного охлаждения всего корпуса печи. Затем холод-

ный теплоноситель собирается в четырех водосборных бассейнах (калориферах).

Жидкость циркулирует через фильтр и теплообменник с помощью циркуляционного

насоса. Испарение компенсируется с помощью подпиточной жидкости, в которую

может вводиться буферный раствор с NaOH для предотвращения коррозии.

129

Вторичный контур снимает тепло из первичного контура с помощью теплооб-

менников (калориферов) и передает воду для использования. Если нет необходи-

мости в утилизации энергии, можно использовать многосекционную воздухоохла-

ждающую систему для снятия тепла из системы. Для того чтобы исключить замер-

зание, смесь воды с гликолем циркулирует через теплообменники «жидкость -

воздух».

Благоприятно сказывается выравнивание температуры на стенках печи, осу-

ществляемое подводом дымовых газов к трубному межконтурному пространству.

Увеличение времени выдержки отходов в камере сжигания. Степень

полноты сгорания органической части отходов можно повысить с помощью: печей,

в которых отходы эффективно переворачиваются и перемешиваются; предвари-

тельной подготовки отходов и использования затем кипящего слоя (при отсутствии

особых требований и ограничений); более длительного времени пребывания в зо-

нах полного сгорания печи; конструкции печи для отражения теплоты лучеиспуска-

ния и повышения полноты сгорания; оптимизации распределения и подачи первич-

ного воздуха; добавки других отходов/топлив для содействия эффективному сжи-

ганию и, как следствие, снижению содержания уровней органического углерода в

золошлаке; измельчения; повторного термического способа утилизации и обезвре-

живания.

К основным преимуществам внедрения перечисленных решений относятся:

увеличение термической деструкции отходов; улучшение возможностей для ис-

пользования остатков; утилизация полной энергетической ценности отходов.

Повышение турбулентности в камере дожига. Примеры конструкций ка-

мер дожига с повышенной турбулентностью включают: циклонные камеры, цик-

лонно-вихревые топки, использование перегородок или входов для усложнения

траектории движения газов, тангенциальное расположение горелок, установку и

размещение систем инжекции вторичного воздуха.

Турбулентный режим позволяет снизить потребление вторичного воздуха и,

следовательно, снизить объемы дымовых газов и образование NOx, увеличить до-

жигание дымовых газов с одновременным снижением уровней летучих органиче-

ских соединений и CO.

Оптимизация времени, температуры, турбулентности газов в зоне сжи-

гания и концентрации кислорода. Для достижения эффективного дожигания от-

ходящих дымовых газов, образующихся в течение процесса сжигания, необходимо

стремиться к оптимизации соответствующих критериев (см. таблицу 5.3).

130

Т а б л и ц а 5.3 - Некоторые технические требования, предъявляемые к сжиганию

отходов [14]

Параметр

Технические требования

Цель

Минимальная темпе-

По крайней мере 850 °C или по

Достаточные температуры для

ратура сжигания в

крайней мере 1100 °C для опас-

возможности полного окисления

течение времени

ных отходов с более чем 1 % га-

пребывания газа

логенированных органических

веществ (как Cl)

Минимальное время

2 с после последнего инжекти-

Достаточное время пребывания

пребывания газа

рования воздуха для сжигания

при достаточно высокой темпе-

ратуре при наличии достаточ-

ного количества кислорода для

реагирования и окисления

Турбулентность

Достаточная для обеспечения

Смешение газа для возможно-

эффективного смешения газа и

сти реакций, проходящих по

реакции горения

всему потоку газа

Концентрация кисло-

Больше чем 6 %

Должно быть поставлено доста-

рода (избыток)

точное количество кислорода

для возможности окисления

Для достижения эффективного дожигания газов, образующихся во время

процесса горения отходов, газы должны быть перемешаны с требуемым количе-

ством кислорода при достаточно высокой температуре и в течение длительного

времени, достаточного для полного их сгорания.

Целью установления этих критериев является обеспечение проектирования

и эксплуатации установок по утилизации и обезвреживанию отходов, таким обра-

зом, чтобы гарантировалось окисление газов и полное разрушение органических

веществ, чтобы снизить выбросы загрязняющих веществ в атмосферу.

Использование автоматически работающих вспомогательных горелок.

Достаточную температуру на всех этапах эксплуатации установки следует обеспе-

чивать с помощью вспомогательных горелочных устройств. Они используются, ко-

гда температура падает ниже рассчитываемых значений минимальной темпера-

туры.

Пуск без вспомогательных горелок возможен, однако более спокойный пуск

со сниженным образованием сажи и лучшим контролем температуры достигается

при их использовании. Пуск без вспомогательных горелок может привести к повы-

шенному риску коррозии технологических блоков вследствие наличия хлора в от-

ходах.

5.1.6 Энергоэффективность. Теплоиспользование

Увеличения энергоэффективности обезвреживания и утилизации отходов

термическими способами (кроме получения энергии) можно достичь путем исполь-

зования тепла: для внешнего потребления - с получением горячей воды, отопле-

131

ния производственных помещений, выработкой электроэнергии, а также путем ис-

пользования на собственные технологические нужды - для получения пара, горя-

чего воздуха, обогрева и сушки отходов. Расчет показателей энергоэффективности

технологии утилизации отходов с получением энергии (электрической и тепловой

энергии) при оценке ее на соответствие НДТ приведен в Приложении Д.

Ресурсосбережение также является основой снижения материало- и энерго-

емкости проектируемых установок без ущерба для ее качественных параметров и

увеличения абсолютных значений производительности.

Использование энергии от установки для сжигания отходов главным образом

связано с теплотой сгорания отходов. Однако подвод дополнительных энергоноси-

телей необходим для поддержания устойчивого технологического процесса. При

этом относительно небольшое повышение энергоэффективности может обеспе-

чить значительную экономию топлива.

Переход с жидкого топлива (дизельное топливо, мазут) на природный

газ, применение многотопливных и многосопельных горелочных устройств, уста-

новка паровых форсунок или более современной конструкции могут также обеспе-

чивать повышение энергоэффективности.

Для установок утилизации отходов с получением тепловой и/или электриче-

ской энергии важным показателем является КПД процесса производства энергии.

КПД связан с величиной удельных выбросов парникового газа CO2. Одним из спо-

собов уменьшения выбросов CO2 на единицу произведенной энергии является оп-

тимизация процессов использования и производства энергии. Увеличение

теплового КПД связано с нагрузкой, системой охлаждения, выбросами, качеством

подготовки отходов, их низшей теплотой сгорания и так далее. Наиболее действен-

ным способом повышения КПД производства энергии является как можно более

полное использование произведенного тепла. При выборе варианта утилизации

сбросного тепла следует принять во внимание ряд термодинамических, техниче-

ских и экономических критериев. Термодинамические факторы включают, с одной

стороны, температуру, а с другой - эксергию сбросного тепла. Температура суще-

ственна в том случае, если это тепло предполагается использовать для обогрева,

а эксергия - если тепло будет использовано для производства электроэнергии.

Технические критерии зависят от характеристик конкретного предприятия.

Как правило, уменьшая потери тепла или используя сбросное тепло, можно

сэкономить энергию и ресурсы, а также сократить выбросы. В настоящее время суще-

ствует все больше возможностей для размещения установок утилизации отходов тер-

мическими способами с получением энергии в таких местах, где энергия, не преобра-

зованная в электричество, может поставляться потребителям в виде тепла. Техноло-

гия когенерации может обеспечить общий КПД установки с учетом потребления тепла

в диапазоне 70-90%. Оптимизация КПД установок состоит в том, чтобы оптимизиро-

вать весь процесс термических способов утилизации и обезвреживания. Это включает

в себя уменьшение потерь и ограничение процесса потребления.

При определении оптимальной энергетической эффективности следует учи-

тывать следующие факторы:

132

- местоположение и климат;

- спрос для рекуперации энергии;

- сезонную изменчивость спроса на пар/электроэнергию;

- надежность в поступлении топлива/электроснабжения;

- региональную рыночную стоимость тепла и электроэнергии;

- состав, физико-химические характеристики и их колебания при поступле-

нии отходов.

Установки следует оснащать измерительными приборами/анализато-

рами для выполнения задач технического обслуживания и технической поддержки.

Основными источниками значительного потребления энергии в процессе

утилизации и обезвреживания отходов термическими способами являются: венти-

ляторы; оборудование для транспортирования, загрузки отходов (например,

насосы, краны, грейферы, шнековые питатели); воздухоохлаждаемые конденса-

торы и т. п.

С целью обеспечения существенного энергосбережения, связанного с опти-

мизированным управлением технологическим процессом, уменьшением износа ме-

ханического основного и вспомогательного оборудования и снижением уровня шу-

мового воздействия при колебаниях нагрузки, могут быть использованы частотно-

регулируемые приводы.

Во многих случаях, когда требуются изменения в технологии очистки дымо-

вых газов, чем ниже предельные значения выбросов, тем больше энергии потреб-

ляет система газоочистки. Поэтому важно, чтобы воздействие на окружающую

среду от увеличения потребления энергии соотносилось с выгодами от снижения

воздействия эмиссий.

Для охлаждения используются три основных системы:

а) водяное охлаждение с помощью конвекции. В этой системе используется

поверхностная вода, которая снова сбрасывается в водоем, после того как она

нагрелась на несколько градусов. Для этой системы охлаждения требуется много

воды, и это приводит к большой тепловой нагрузке для местной экосистемы. Такой

способ используется, если имеются полноводные реки или на побережье;

б) испарительное водяное охлаждение. Вода используется для охлаждения

конденсатора. Она не сбрасывается, но подвергается рециклингу после прохода

испарительной охлаждающей башни, где она охлаждается за счет испарения не-

большой части воды. Небольшой поток воды должен сбрасываться для поддержа-

ния качества воды в системе. Имеются три основных технических варианта испа-

рительного охлаждения:

1) охлаждающие башни с воздушным дутьем, когда воздух, требующийся

для испарения воды, подается с помощью вентилятора, с соответствующим по-

треблением электроэнергии;

133

2) охлаждающие башни с естественной конвекцией, когда принудитель-

ный воздушный поток вызывается (небольшим) ростом температуры воздуха (круп-

ные бетонные охлаждающие башни высотой 100 м);

3) гибридные охлаждающие башни с возможностью снижения величины

шлейфа выбросов водяного пара.

Уровень шума систем с принудительным дутьем высокий, а уровень шума в

конвекционной системе средний;

в) воздушное охлаждение. Здесь пар конденсируется в теплообменнике с

оребренными трубками, охлаждаемыми потоком воздуха. В этих конденсаторах ис-

пользуются большие количества электроэнергии, так как требуется движение воз-

духа под действием крупных вентиляторов, которые являются источниками шума.

Также требуется регулярная зачистка поверхности конденсатора.

КПД теплообменных аппаратов зависит от температуры воды, температуры

и влажности воздуха. После конвективного охлаждения водой рационально ставить

испарительное охлаждение и воздушное охлаждение.

Одним из самых эффективных способов повышения энергоэффективности

установок является регенерация тепла топочных газов и его использование для по-

догрева воздуха для горения. Эффективный подогрев воздуха также следует при-

менять в сочетании со своевременным техническим обслуживанием основного обо-

рудования, чтобы поддерживать максимальную передачу тепла.

Выбор альтернативных решений подогревателей должен учитывать тип при-

меняемого топлива и вероятные уровни воздействия на окружающую среду.

Оптимизация конструкции котла-утилизатора. Утилизируемое тепло -

это энергия, которая передается от дымовых газов пару (или горячей воде). Оста-

ющаяся энергия дымовых газов на выходе из котла обычно теряется. Поэтому, для

того чтобы максимально утилизировать энергию, необходимо снизить температуру

дымовых газов на выходе из котла-утилизатора.

Котел-утилизатор должен иметь достаточную поверхность теплообмена, но

также и хорошо сконструированную геометрию. Это можно достигнуть в вертикаль-

ном, горизонтальном или комбинированном (вертикально-горизонтальном) испол-

нениях котла-утилизатора. Ниже приведены основные требования:

 скорость газа должна быть низкой и распределяться равномерно (для

предотвращения застоя, который может вызвать обрастание или забивание) по

всему котлу-утилизатору;

 для поддержания низких скоростей газа проходы должны быть широкими

в поперечном сечении, а их геометрия должна быть «аэродинамической»;

 первый проход котла-утилизатора должен: не содержать теплообменных

поверхностей и иметь достаточные размеры (в особенности высоту), для того

чтобы появилась возможность снижения температуры дымовых газов ниже 650-

700 °C. Однако не допускается охлаждение с помощью топочных экранов;

134

 первые трубные пучки не должны устанавливаться в местах, где может

налипать летучая зола, то есть там, где температура слишком высокая;

 зазоры между трубными пучками должны быть достаточно широкими для

предотвращения обрастания межтрубного пространства;

 циркуляция воды и пара в межтрубном пространстве и конвективных эле-

ментах должна быть оптимальной, для того чтобы предотвратить неравномерный

съем тепла, неэффективное охлаждение дымовых газов и т. д.;

 горизонтальный котел-утилизатор должен конструироваться так, чтобы

можно было изменить траекторию движения дымовых газов, приводящую к страти-

фикации температуры и неэффективному теплообмену;

 должны быть предусмотрены специальные устройства для очистки котла-

утилизатора от обрастания;

 оптимизация системы конвективного теплообмена (противоток, парал-

лельный поток и т. д.), для того чтобы оптимизировать поверхность теплообмена в

соответствии с температурой на трубках и предотвратить коррозию аппарата.

Конструкция со сниженным обрастанием котла-утилизатора уменьшает пре-

бывание пыли в высокотемпературных зонах, которые могут вызвать риск забива-

ния трубных пучков и сбой в работе установки утилизации и обезвреживания отхо-

дов.

Снижение температуры дымовых газов после котла-утилизатора ограничи-

вается точкой росы отходящих газов. Также следует учитывать температурный ре-

жим в блоках газоочистки, например:

 в случае процессов с полусухой газоочисткой минимальная температура

на входе определяется тем фактом, что инжекция воды снижает температуру газов.

Обычно она должна составлять 190-200 °C;

 процесс с использованием сухой газоочистки может проводиться при тем-

пературах 130-300 °C. Минимальная требуемая температура для процесса сухой

сорбции с вводом в поток дымовых газов бикарбоната натрия составляет 170 °C.

Это объясняется необходимостью увеличения удельной поверхности бикарбоната

натрия и, следовательно, его преобразованием в более эффективный сорбцион-

ный реагент. Могут использоваться и другие реагенты, определяющие температуру

процесса;

 мокрые системы газоочистки не имеют четкого температурного диапазона.

Однако, чем ниже температура газа на входе в скруббер, тем ниже потребление

воды скруббером.

Использование скрубберов с конденсацией дымовых газов связано с приме-

нением орошаемого скруббера, который конденсирует водяные пары из дымовых

газов систем мокрой, полусухой и сухой газоочистки. Обычно этот процесс исполь-

зуется в конце системы газоочистки.

Охлаждение обеспечивается с помощью теплообменных процессов (напри-

мер, с помощью теплового насоса).

135

Использование тепловых насосов для повышения утилизации тепла.

Тепловые насосы являются средством объединения различных относительно низ-

котемпературных потоков для нагрева другого потока. Это позволяет, например,

эксплуатировать скрубберы с конденсацией дымовых газов и иметь возможность

генерации тепловой энергии.

Использование тепловых насосов для повышения утилизации тепла обеспе-

чивает минимизацию общих эксплуатационных затрат на отопление и кондициони-

рование здания (сооружения).

Внедрение автоматизированных систем, предусматривающее многофак-

торные измерения и контроль технологических систем, работающих на топливе и

воздухе для горения, является определяющим для эффективного функционирова-

ния установок.

5.1.7 Технологии очистки газообразных продуктов сгорания

Имеется следующий (неисчерпывающий) перечень общих факторов, требу-

ющих рассмотрения при выборе систем очистки дымовых газов:

 тип отходов, их состав и однородность состава;

 тип процесса сжигания и производительность установки;

 расход и температура дымовых газов;

 характер неоднородности свойств дымовых газов;

 требуемые предельные значения выбросов загрязняющих веществ;

 температурный диапазон;

 ограничения по предельным значениям загрязненности при сбросе сточ-

ных вод;

 климатические условия;

 наличие необходимой площади для размещения газоочистного оборудо-

вания;

 анализ затрат, связанных с утилизацией отходов систем газоочистки;

 совместимость между существующими элементами технологического про-

цесса термических способов утилизации и обезвреживания;

 возможность использования воды и химических реагентов;

 необходимость энергии (например поставка тепловой энергии от скруббе-

ров с конденсацией дымовых газов);

 оценка условий для подключения к существующим системам энергообес-

печения;

 уровень шумового загрязнения.

136

5.1.7.1 Снижение выбросов пыли

Предварительное обеспыливание снижает нагрузку по взвешенным веще-

ствам и механическим примесям на последующих стадиях системы газоочистки.

На установках для утилизации и обезвреживания отходов могут использо-

ваться следующие системы обеспыливания:

 циклоны и мультициклоны;

 электрофильтры;

 рукавные фильтры.

Электрофильтры и циклоны эффективны для предварительного обеспыли-

вания и обеспечивают достижение самых низких уровней выбросов в сочетании с

другими технологиями.

Мокрый электрофильтр - это отдельный тип электрофильтров. Он обычно

не применяется на стадии предварительного обеспыливания из-за температурных

требований. Однако его использование рационально связывать с доочисткой после

системы газоочистки.

Рукавные фильтры являются эффективным средством для удаления пыли.

Кроме этого, также могут инжектироваться специальные реагенты для создания ре-

агентного слоя на поверхности тканого материала для увеличения эффективности

улавливания тяжелых металлов, ПХДД/ПХДФ, защиты от коррозии.

Обычно используемыми реагентами являются известь и активированный

уголь. Наличие активированного угля снижает нагрузку по ПХДД/ПХДФ на последу-

ющих стадиях очистки дымовых газов. В случае мокрых систем это помогает в уда-

лении ртути и оседании диоксинов на материалах корпуса и основных элементов

скруббера.

Для этой технологии самыми значительными воздействиями между средами

являются:

 потребление энергии рукавными фильтрами выше, чем другими систе-

мами вследствие больших потерь давления;

 образование летучей золы при очистке газов;

 концентрации ПХДД/ПХДФ в дымовых газах могут возрасти в течение пре-

бывания в электрофильтре, особенно при работе в температурном диапазоне от

200 °C до 450 °C.

Применение систем доочистки дымовых газов используется для заклю-

чительного снижения выбросов пыли после применения других элементов газо-

очистки и перед выбросом газов из дымовой трубы в атмосферу. Основными при-

меняемыми системами являются:

 рукавные фильтры;

 мокрый электрофильтр;

 электродинамические скрубберы Вентури;

137

 фильтрующие модули с накоплением пыли;

 мокрые скрубберы с ионизацией газовой среды.

Использование системы мокрой очистки дымовых газов также является

доочисткой после других систем, предназначенных для очистки от кислых газов

и т. д.

Кроме снижения выбросов пыли, возможно добиться эффекта снижения вы-

бросов следующих веществ:

 тяжелых металлов, так как их концентрация в выбросах обычно связана с

эффективностью удаления пыли;

 ртути и ПХДД/ПХДФ, когда сорбенты добавляются в рукавные фильтры;

 кислых газов, когда добавляются щелочные реагенты для защиты рукав-

ных фильтров.

Способ двойного фильтрования связан с использованием двух рукавных

фильтров, включенных последовательно в систему очистки дымовых газов.

Рукавные фильтры часто подразделяются на отделения, которые изолиру-

ются друг от друга для облегчения технического обслуживания. Для оптимальной

работы важно иметь равномерное распределение дымовых газов. Выбор материа-

лов для рукавных фильтров должен основываться на характеристиках ткани для

фильтрации газа и включать в себя учет максимальной рабочей температуры и

устойчивость к кислотам, щелочам и изгибу (при очистке фильтров).

5.1.7.2 Снижение выбросов кислых газов

Мокрые скрубберы обычно отличаются по крайней мере двумя эффектив-

ными стадиями: во-первых, при низких значениях pH удаляются главным образом

HCl и HF; на второй стадии происходит дозировка извести или гидроксида натрия,

и работа проводится при pH от 6 до 8, главным образом для удаления SO2. Скруб-

бер иногда можно описывать как устройство, работающее в режиме трех или более

стадий, - дополнительные стадии обычно подразделяются по первой стадии с

низкими значениями pH для специальных целей.

Мокрые системы пылегазоочистки обеспечивают дополнительное сниже-

ние выбросов следующих веществ:

 пыли;

 ПХДД/ПХДФ (если используется пропитанный углеродом сорбирующий

материал, то возможно снижение на 70 % по всему скрубберу, в противном случае

степень удаления будет пренебрежимо малой; активированный уголь или активи-

рованный кокс могут быть добавлены в скруббер для более высокой эффективно-

сти их удаления);

 Hg²⁺(если используется первая стадия с низким значением pH (порядка 1)

и в отходах имеются концентрации HCl, предусмотренные для подкисления этой

138

стадии, тогда может иметь место удаление HgCl2, но на металлическую ртуть воз-

действие обычно не оказывается).

Определенные перспективы следует ожидать от использования системы по-

лусухой очистки.

Полусухие системы газоочистки обеспечивают высокую эффективность

удаления нерастворимых кислых газов. Низкие предельные значения выбросов мо-

гут быть обеспечены с помощью регулирования дозы вводимого реагента и вы-

бранного места в системе, при этом чаще за счет возрастающего потребления ре-

агентов и уровней образования остатков.

Полусухие системы используются с рукавными фильтрами для удаления за-

грязняющих веществ и продуктов их реакции. Для улавливания из дымовых газов

ртути и ПХДД/ПХДФ, кроме щелочных, также могут быть добавлены другие реа-

генты. Чаще всего эта система используется как одностадийный реактор/фильтр

для совместного снижения выбросов:

 пыли - фильтруется с помощью рукавного фильтра;

 ПХДД/ПХДФ - улавливаются, если инжектируется активированный уголь,

а также щелочной реагент;

 ртути - улавливается, если инжектируется активированный уголь, а также

щелочной реагент.

К недостаткам настоящего метода относится увеличение уровней образова-

ния остатков, которые требуют дополнительного обезвреживания.

Системы полусухой очистки конструктивно исполнены в виде оросительной

колонны и рукавного фильтра.

Рециркуляция реагентов имеет следующие преимущества по сравнению с

другими системами газоочистки:

 пониженное потребление реагентов (по сравнению с сухой и полусухой си-

стемами);

 пониженное образование твердых остатков (содержат меньше непрореа-

гировавшего реагента);

 пониженное потребление воды и отсутствие образования стока (по срав-

нению с мокрыми системами).

Впрыск реагента и скорость захвата молекул загрязняющих веществ требуют

оптимизации для предотвращения нагрузки по сорбенту и возможного проскока

вещества (например ртути и ПХДД/ПХДФ, абсорбируемых на угле).

Требуется проведение мониторинга и регулирование уровня влажности

для поддержания эффективности абсорбции кислых газов.

Системы сухой очистки дымовых газов. Известь (например гашеная из-

весть, известь с высокой удельной поверхностью) и бикарбонат натрия обычно ис-

пользуются в качестве щелочных реагентов. Добавка активированного угля преду-

сматривается для улавливания с помощью абсорбции ртути и ПХДД/ПХДФ.

139

При впрыскивании мелко измельченного бикарбоната натрия в горячие газы

(выше 140 °C) он превращается в карбонат натрия с высокой удельной поверхно-

стью и становится эффективным реагентом для абсорбции кислых газов.

Подбор щелочного реагента. В системах газоочистки используются различ-

ные щелочные реагенты (и их сочетания). Каждый вариант обладает преимуще-

ствами и недостатками. Подбор реагентов является комплексной технологической

задачей.

Во всех типах систем очистки дымовых газов используется известь, однако

чаще всего - в системах мокрой и полусухой очистки. Это как гашеная известь в

сухих системах, так и гидратированная известь в полусухих системах, а также из-

весть с высокой удельной поверхностью. Бикарбонат натрия применяется для не-

которых, главным образом, сухих систем. Гидроксид натрия и известняк применя-

ются только для влажных систем газоочистки.

В некоторых случаях реализуются смешанные системы очистки дымовых га-

зов.

Прямая добавка щелочных реагентов к отходам используется для сниже-

ния нагрузки на элементы установки утилизации и обезвреживания отходов терми-

ческими способами благодаря тому, что щелочные реагенты взаимодействуют с

кислыми газами по мере их образования в печи. Адсорбция в печи при высоких

температурах намного более эффективна для SO2, чем для HCl.

Использование щелочных реагентов будет изменять состав шлака, а также

состав и электрическое сопротивление летучей золы.

5.1.7.3 Снижение выбросов оксидов азота

Селективное каталитическое восстановление (СКВ). При сжигании отхо-

дов СКВ применяется после обеспыливания и очистки от кислых газов. При исполь-

зовании данного способа обычно требуется подогрев дымовых газов после преды-

дущих стадий газоочистки (температура на выходе из газоочистки составляет 70 °C

для мокрых систем и 120-180 °C - для большинства рукавных фильтров). Для до-

стижения рабочих температур для системы СКВ необходима температура 230-

320 °C.

Катализируемые реакции СКВ представлены ниже:

4NO + 4NH3 + O2 4N2 + 6H2O

NO + NO2 + 2NH3 2N2 + 3H2O

2NO2 + 4NH3 + O2 3N2 + 6H2O

6NO2 + 8NH3 7N2 + 12H2O

СКВ может также каталитически разрушать ПХДД/ПХДФ (эффективность де-

струкции составляет 98-99,9 %).

Рабочая температура катализатора - 100-220 °C.

140

Пониженные температуры систем СКВ менее эффективны для деструкции

ПХДД/ПХДФ, что может потребовать дополнительных расходов катализатора.

Селективное некаталитическое восстановление (СНКВ). В процессе

СНКВ аммиак (NH3) или карбамид (CO(NH2)2) впрыскиваются в печь для снижения

выбросов NOx.

4NO + 4NH3 + O2 4N2 + 6H2O

NH3 наиболее эффективно реагирует с NOx в диапазоне температур от

850 °C до 950 °C. При использовании мочевины эффективными являются темпера-

туры до 1050 °C. Если температура выше указанной, в результате конкурирующей

окислительной реакции образуются нежелательные NOx. Если температура ниже

необходимых диапазонов или время пребывания для реакции между NH3 и NOx не-

достаточное, эффективность восстановления NOx снижается и могут возрасти вы-

бросы избыточного аммиака (проскок аммиака).

Основными факторами, влияющими на функционирование систем очистки от

NOx, являются:

 смешение реагентов с отходящими газами;

 температура;

 время пребывания в температурном окне.

Этот способ применяется тогда, когда:

 разрешенное среднесуточное установленное значение выбросов нахо-

дится в диапазоне от 100 до 200 мг/нм³;

 нет возможностей для установки СКВ;

 имеются подходящие места для впрыска реагента (включая соблюдение

требований к температуре).

При выборе реагента необходимо учитывать различные факторы, связанные

с эксплуатационными показателями процесса и затратами на него, для обеспече-

ния оптимального выбора для соответствующей установки (см. таблицу 5.4).

Результатом применения обоих реагентов является снижение выбросов NOx.

Выбор реагента, который лучше всего подходит для использования на установках

утилизации и обезвреживания отходов в печи, должен обеспечивать снижение вы-

бросов NOx с минимальным проскоком аммиака и образованием N2O.

141

Т а б л и ц а 5.4 - Преимущества и недостатки использования мочевины и аммиака

для СНКВ

Реагент

Преимущества

Недостатки

Аммиак

 возможность подавления высо-

 узкий температурный диапазон

(850-

ких пиковых значений NOx (при

950 °C), поэтому требуется тщательный

хорошей оптимизации);

контроль;

 более низкие выбросы N2O

 обращение и хранение опасного веще-

(10-15 мг/нм³)

ства;

 повышенные затраты на тонну отходов;

 проскок аммиака примерно 10 мг/нм³;

 запах аммиака при контакте потоков с

влажной средой

Мочевина

 шире диапазон эффективных

 меньший потенциал подавления пико-

температур

(540-1000 °C), по-

вых значений NOx (по сравнению с аммиа-

этому температурный контроль

ком при оптимизации);

менее критичен;

 выше выбросы N2O (25-35 мг/нм³);

 меньше опасность при хране-

 проскок аммиака порядка 1 мг/нм³

нии и обращении;

 ниже затраты на тонну отходов

П р и м е ч а н и е - Пониженные затраты на мочевину наиболее значимы для относительно не-

больших установок. Для более крупных установок повышенные затраты на хранение аммиака мо-

гут быть полностью скомпенсированы.

5.1.7.4 Снижение выбросов ПХДД/ПХДФ

Для большинства отходов невозможно достижение требуемых норм по вы-

бросам ПХДД/ПХДФ только за счет оптимизации процесса сжигания.

Предотвращение вторичного образования ПХДД/ПХДФ в системе газо-

очистки. Снижение времени пребывания запыленного газа в температурной зоне

от 450 °C до 200 °C снижает риски образования ПХДД/ПХДФ и подобных соедине-

ний.

Если стадии удаления пыли используются в этой температурной зоне, время

пребывания летучей золы в этом диапазоне удлиняется, следовательно, формиру-

ется рисковая зона образования ПХДД/ПХДФ. Температура на входе в стадию

обеспыливания поэтому должна быть ниже 200 °C. Этого можно достичь с помо-

щью:

 дополнительного охлаждения в котле-утилизаторе (конструктивно котел-

утилизатор в диапазоне температур 450-200 °C должен быть выполнен так, чтобы

ограничить пребывание пыли в нисходящем потоке);

 использования оросительной колонны для снижения температуры на вы-

ходе котла-утилизатора до температуры ниже 200 °C для последующих стадий

очистки газа;

 полного охлаждения от температур сжигания до 70 °C (на установках ути-

лизации и обезвреживания отходов с высоким содержанием ПХБ);

142

 теплообмена газ/газ (газ с входа на скруббер/газ с выхода скруббера).

Существует подход, в соответствии с которым стадия обеспыливания

должна проводиться на высокотемпературных установках удаления пыли. По-

сле этого выполняют ударное охлаждение с использованием или преобразованием

тепловой энергии.

Деструкция ПХДД/ПХДФ с использованием селективного каталитиче-

ского восстановления (СКВ).

Важно отметить, что при сжигании отходов большая часть содержащихся в

воздухе ПХДД/ПХДФ соединяется с пылью, с достижением равновесия

ПХДД/ПХДФ в газовой фазе. Способы, которые используются для удаления пыли,

должны удалять переносимые с пылью ПХДД/ПХДФ, в то время как СКВ (и другие

каталитические методы) только разрушают небольшую их часть в газовой фазе.

Сочетание удаления пыли и деструкции обычно приводит к минимальным общим

выбросам ПХДД/ПХДФ в воздух.

Эффективность деструкции для газовой фазы ПХДД/ПХДФ составляет от

98 % до 99,9 %. СКВ применяется после начального обеспыливания.

Снижение концентрации ПХДД/ПХДФ с помощью блока СКВ будет зависеть

от количества слоев катализатора.

Деструкция ПХДД/ПХДФ с использованием каталитических рукавных

фильтров.

Эффективность деструкции ПХДД/ПХДФ, поступающих в каталитические ру-

кавные фильтры, достигает более 99 %. Фильтры также обеспечивают удаление

пыли.

Общие выбросы диоксинов снижаются за счет деструкции и в меньшей сте-

пени за счет адсорбции (активированным углем).

Температурный диапазон для протекания каталитической реакции состав-

ляет от 180 °C до 260 °C.

Этот способ реализуется там, где:

 не имеется места для СКВ, а альтернативные средства для снижения вы-

бросов NOx уже установлены;

 альтернативные средства для снижения выбросов ртути уже установлены

(каталитические фильтры не улавливают соединения ртути).

Деструкция ПХДД/ПХДФ с помощью повторного обжига абсорбентов.

Основной принцип состоит в том, что остатки ПХДД/ПХДФ, собранные в системе

газоочистки, могут быть подвергнуты деструкции с помощью сжигания их в уста-

новке для утилизации и обезвреживания отходов, тем самым снижая общий выход

с установки ПХДД/ПХДФ.

ПХДД/ПХДФ подвергаются деструкции в процессе утилизации и обезврежи-

вания отходов. Однако имеется риск того, что произойдет их регенерация, если на

143

этапе очистки дымовых газов не предусмотрено специальных способов для их уда-

ления.

Адсорбция ПХДД/ПХДФ с помощью инжекции активированного угля или

других реагентов. Активированный уголь впрыскивается однокомпонентно или в

сочетании с известью или бикарбонатом натрия (щелочным реагентом). Впрыски-

ваемый щелочной реагент, продукты реакции и угольный адсорбент затем собира-

ются в пылеосадителе. Адсорбция ПХДД/ПХДФ происходит в газовом потоке на

слое реагента.

Адсорбированные ПХДД/ПХДФ сбрасываются с другими твердыми отходами

из рукавного фильтра, электрофильтра или других устройств для сбора пыли в нис-

ходящем потоке.

Минеральные адсорбенты (например цеолит, смеси глинистых минералов,

филлосиликат (слоистый кремниевый минерал) и доломит) также могут использо-

ваться для адсорбции ПХДД/ПХДФ при температурах до 260 °C без риска возгора-

ния в рукавном фильтре.

На поверхности активированного кокса в некоторой степени происходит ка-

талитическая деструкция ПХДД/ПХДФ.

Адсорбция ПХДД/ПХДФ в неподвижном слое. Используются мокрый и су-

хой неподвижный коксовый/угольный слой. Мокрая система имеет противоток.

Использование углеродсодержащих материалов для адсорбции

ПХДД/ПХДФ в мокрой газоочистке. ПХДД/ПХДФ активно адсорбируются на части-

цах углерода в материале. Поэтому выбросы снижаются и предотвращается эф-

фект памяти выделения ПХДД/ПХДФ. Можно снизить выбросы при пуске.

Отработанный материал может размещаться на полигонах или дополни-

тельно обезвреживаться. В некоторых случаях он подвергается сжиганию.

Способ применим к процессам, для которых уже используются системы с

мокрыми скрубберами. Однако имеются данные о накоплении ПХДД/ПХДФ.

Использование угольной суспензии в мокрой газоочистке. Использова-

ние суспензии из активированного угля в мокром скруббере может способствовать

снижению уровня выбросов диоксинов в потоке дымовых газов и предотвращению

накапливания диоксинов в материале скруббера.

При околонейтральном диапазоне pH активированный уголь добавляется в

систему с концентрацией до 50 г/л. После системы мокрой очистки должен быть

предусмотрен фильтр-отстойник, в котором осаждается отработанный уголь, а

вода рециркулируется.

ПХДД/ПХДФ переходят в жидкость, которой орошается дымовой газ в скруб-

бере, и осаждаются на активных центрах активированного угля в результате ката-

литической реакции. Активированный уголь обладает также адсорбционной спо-

собностью к ртути.

144

5.1.7.5 Снижение выбросов ртути

Мокрая газоочистка с низким pH и добавка аддитивов. Использование

мокрых скрубберов для удаления кислых газов приводит к снижению pH в скруб-

бере. Большая часть мокрых скрубберов выполняет очистку в две стадии. Первая

используется главным образом для HCl, HF и некоторой части SO2. На второй ста-

дии pH поддерживается на уровне 6-8. Здесь происходит удаление SO2.

Регулирование значения pH ниже 1 позволяет увеличить эффективность

удаления ионной ртути в виде HgCl2 до 95 %. HgCl2 является основным соедине-

нием ртути после сжигания отходов. Однако степень удаления металлической

ртути составляет менее 10 %.

Адсорбция металлической ртути может быть повышена максимум до 20-

30 %:

 с помощью добавки соединений серы к раствору в скруббере;

 с помощью добавки активированного угля к раствору в скруббере;

 с помощью добавки окислителей, например перекиси водорода, к раствору

в скруббере. С помощью этого способа металлическая ртуть превращается в ион-

ную форму в виде HgCl2, что облегчает ее осаждение.

Общая эффективность удаления ртути (как металлической, так и ионной) со-

ставляет около 85 %.

Достигаемые уровни выбросов после системы мокрой газоочистки состав-

ляют приблизительно 36 мкг/нм³, с мокрым скруббером и фильтром из активиро-

ванного угля - < 2 мкг/нм³и при сочетании процесса впрыска и мокрого скруб-

бера - 4 мкг/нм³.

Впрыск активированного угля для адсорбции ртути. Адсорбция в потоке и

использование фильтров (рукавный фильтр и фильтры с иммобилизованными ре-

агентами).

Металлическая ртуть адсорбируется (обычно эффективность удаления

около 95 %), и выбросы в воздух оказываются ниже 30 мкг/нм³. Ионная ртуть также

удаляется с помощью хемосорбции, возникающей при содержании серы в дымовых

газах, или при наличии некоторых типов активированного угля, пропитанного серой.

В случаях, когда твердый реагент подвергается повторному обжигу (для де-

струкции ПХДД/ПХДФ) в установке для сжигания, важно, чтобы:

 установка имела выход для ртути, который предотвращает появление

внутреннего загрязняющего вещества (и случайный проскок с выбросом);

 установка имела альтернативный выход с достаточной степенью удаления

загрязняющего вещества;

 при использовании мокрых скрубберов ртуть могла попадать в поток стока

(затем она может осаждаться в твердых остатках при использовании очистки).

145

Различные типы активированного угля обладают различной адсорбционной

способностью. Еще одной возможностью повышения удаления ртути является про-

питка адсорбента серой.

Отделение ртути с использованием смоляного фильтра. После отделе-

ния пыли и первой мокрой кислотной промывки кислоты с тяжелыми металлами с

ионной связью уносятся через ионообменный фильтр с ртутью. Ртуть отделяется в

смоляном фильтре. Затем происходит нейтрализация кислоты с использованием

известкового молока.

Инжекция хлорита для контроля элементарной ртути. Из-за того, что эле-

ментарная ртуть не растворяется в мокром кислотном скруббере, в ряде случаев

трудно достичь значительного ее подавления.

Впрыск агента с сильной окислительной способностью должен превра-

тить элементарную ртуть в окисленную ртуть и сделает возможной очистку в мок-

ром скруббере. Чтобы не применять мокрый скруббер, агент с сильной окислитель-

ной способностью используется в режиме реакции с другими соединениями (напри-

мер с диоксидом серы), и он вводится непосредственно перед распылительными

насадками первого кислотного скруббера. В этом скруббере pH поддерживается в

диапазоне от 0,5 до 2.

Когда жидкость после распылительного сопла вступает в контакт с парами

кислоты, содержащими хлористый водород, хлор трансформируется в диоксид

хлора, который является активным соединением. Следует отметить, что, в отличие

от других окислителей, таких как гипохлорит (отбеливатель), хлорит или диоксид

хлора не обладает способностью вводить атом хлора в ароматическое кольцо и

поэтому не может изменять диоксиновый баланс.

Добавка перекиси водорода для мокрой газоочистки. Цель системы со-

стоит в отделении Hg, HCl и SO2 из дымовых газов. В процессе вся элементарная

ртуть окисляется до водорастворимой ртути.

Дымовые газы вступают в контакт с жидкостью скруббера, содержащей пе-

рекись водорода. Жидкость скруббера реагирует с дымовыми газами, и кислые

сточные воды передаются для нейтрализации и осаждения ртути.

5.1.8 Обезвреживание

остатков,

образующихся

при

очистке

газообразных продуктов сгорания

Цементирование остатков от очистки дымовых газов представляет собой

процесс смешивания с минеральными или гидравлическими вяжущими (например

цемент, летучая зола угля и т. д.), реагентами для регулирования свойств матери-

ала (для снижения выщелачиваемости свинца используются реагенты на основе

оксида кремния, а для снижения выщелачиваемости других металлов - реагенты

на основе сульфидов) и достаточным количеством воды для обеспечения того,

чтобы произошли реакции гидратации для связывания цемента.

146

Обычно остатки должны реагировать с водой и цементом с образованием

гидроксидов металлов или карбонатов, которые хуже растворимы, чем соединения

исходных металлов в матрице остатка.

Отвердевшие продукты размещаются на полигоне. Выщелачивание тяжелых

металлов из продуктов в краткосрочной перспективе относительно низкое; однако

высокий уровень pH системы на цементной основе может привести к значитель-

ному выщелачиванию амфотерных металлов (свинец и цинк).

Остекловывание и плавление остатков приводит к мобилизации летучих

элементов, таких как ртуть, свинец и цинк, в течение процесса утилизации и обез-

вреживания отходов; это используется в сочетании с другими параметрами для

производства материала с низким содержанием тяжелых металлов.

Известны некоторые способы, используемые для нагрева остатков: системы

электроплавки, системы, отапливаемые горелками, и плавка с дутьем. Они отлича-

ются по способу передачи энергии, окислительному либо восстановительному со-

стоянию в течение работы и по количеству образующихся газообразных продуктов

сгорания. Для этого используются металлургические печи.

Способы, используемые для остекловывания и плавления остатков, похожи

во многих отношениях. Основное различие главным образом состоит в процессе

охлаждения, а также в использовании специальных добавок.

Экстрагирование кислотой. Летучая зола очищается кислыми стоками с

первой (кислотной) стадии мокрого скруббера. Затем очищенные остатки промыва-

ются и обычно смешиваются со шлаком перед размещением на полигоне.

В процессе удаляется значительная часть общего количества тяжелых ме-

таллов из остатков (Cd ≥ 85 %; Zn ≥ 85 %; Pb, Cu ≥ 33 %; Hg ≥ 95 %). Выщелачива-

емость остатка снижается в 100-1000 раз.

Обработка остатков от очистки дымовых газов, появляющихся в процессе

очистки сухим бикарбонатом натрия, для использования в производстве кальцини-

рованной соды. Остатки от очистки дымовых газов, появляющиеся в процессе

очистки сухим бикарбонатом натрия, накапливаются в бункере до обезвреживания.

Затем остатки растворяют при регулировании pH и при добавке реагентов. Образу-

ющаяся суспензия проходит через фильтр-пресс, в котором отделяются нераство-

римые вещества: гидроксиды тяжелых металлов, активированный уголь и летучая

зола. Таким образом, получается неочищенный рассол и отфильтрованный оста-

ток.

Неочищенный рассол затем проходит через песочный фильтр и поступает в

колонку с активированным углем, который абсорбирует органические соединения,

которые могут находиться в рассоле. Следовые количества тяжелых металлов уда-

ляются в двух колонках с ионообменными смолами, для того чтобы достичь класса

качества природного рассола, который можно использовать в промышленном про-

изводстве кальцинированной соды.

147

Остаток фильтрования, который является единственным остающимся отхо-

дом, размещается на полигоне. Общее количество составляет не более 2-4 кг на

тонну сжигаемых ТКО.

Очищенный рассол и остаток фильтрования являются единственными конеч-

ными продуктами. Промывная вода, реагенты ионообменных смол и т. д. полно-

стью подвергаются промежуточной очистке и повторному использованию.

Обработка остатков от очистки дымовых газов, появляющихся в про-

цессе очистки сухим бикарбонатом натрия, с использованием гидравличе-

ских вяжущих. Остатки от очистки дымовых газов, появляющихся в процессе

очистки сухим бикарбонатом натрия, накапливаются в бункере до обезвреживания.

Затем остатки смешиваются с гидравлическим вяжущим, а потом вводятся в вод-

ный раствор с некоторыми реагентами. Образующаяся при этом суспензия прохо-

дит через фильтр-пресс, где происходит отделение нерастворимых веществ (со-

держащих, в частности, большинство тяжелых металлов). Получающимися продук-

тами являются рассол и остаток от фильтрования.

Рассол затем подвергается очистке таким образом, чтобы его можно было

повторно использовать при производстве кальцинированной соды.

Остаток от фильтрования, содержащий гидравлические вяжущие, отвержда-

ется в инертный материал для размещения на полигоне.

5.1.9 Удаление остатков, образующихся при очистке газообразных

продуктов сгорания

Отделение стадии улавливания пыли от других стадий очистки дымовых га-

зов имеет большое значение. Удаление пыли перед стадиями газоочистки (стадии

удаления кислых газов и диоксинов), при использовании электрофильтров, цикло-

нов или рукавных фильтров, без добавки реагентов позволяет рассмотреть пере-

работку и последующие утилизацию и обезвреживание удаленной пыли.

Отделенная зола может быть возвращена на стадию сжигания для дальней-

шей деструкции любых ПХДД/ПХДФ, что может привести к снижению общего вы-

хода диоксинов с установки.

Предварительное обеспыливание может повысить надежность полусухой

очистки дымовых газов и других систем газоочистки. Снижается унос твердых ча-

стиц в последующие стадии газоочистки (в особенности системы мокрой газо-

очистки), что может улучшить их функционирование и снизить затраты на этих ста-

диях.

5.1.10 Мониторинг (производственный контроль) и регулирование

выбросов

Неоднородный состав поступающих на утилизацию и обезвреживание отхо-

дов требует постоянного производственного контроля в независимости от степени

автоматизации системы. Контроль основывается на получении достоверной ин-

148

формации о процессе посредством использования контрольно-измерительных при-

боров. Необходимо иметь данные о: температуре в различных местах камеры сжи-

гания, толщине слоя отходов на полу или в подподовой зоне, степени разрежения

в зоне горения, температурном градиенте по поверхности печи, изменениях кон-

центраций CO, O2, CO2 и (или) H2O (в разных местах), длине и позиционировании

фронта горения в печи, концентрации веществ в выбросах на дымовой трубе.

Важным способом контроля процесса является использование оптических

или инфракрасных измерительных систем, ультразвуковых и визуальных камер.

Непрерывная корректировка коэффициента избытка воздуха может улуч-

шить процесс сжигания и предотвратить образование ряда вредных веществ.

Инфракрасная камера является примером технологии, которая может быть

использована для создания термографии слоя сжигаемых отходов. Используются

также ультразвуковые и визуальные камеры. Распределение температур на ре-

шетке появляется на экране как изотермическое поле с постепенно изменяющи-

мися окрашенными областями.

Для последующего контроля работы печи можно определить характеристи-

ческие температуры индивидуальных зон и передать информацию в контроллер,

управляющий работой печи, как входные параметры для переменных печи. С ис-

пользованием нечеткой логики, некоторых переменных (таких как температура, со-

держание CO, О2) можно определить последовательность правил для поддержания

процесса в заданных параметрах.

С помощью использования быстродействующего мониторинга HCl до и по-

сле блока газоочистки появляется возможность корректировать работу системы

очистки дымовых газов, с тем чтобы количество используемого щелочного реагента

было оптимизировано для заданного значения выбросов. Этот способ обычно при-

меняется как дополнительный метод для регулирования пиковых концентраций с

созданием слоя реагента в рукавных фильтрах, обеспечивая также важный буфер-

ный эффект для флуктуаций реагента.

Время реакции контролирующего устройства должно быть быстрым для про-

хождения управляющего сигнала на оборудование и своевременного дозирования

реагента для обеспечения эффективной реакции.

Контроль устойчивости к коррозии является важным аспектом, так как речь

идет о чрезвычайно агрессивной среде. Проблемой может также быть обрастание

внутренних материалов и элементов оборудования золой и другими компонентами

отходящих газов, а также загрязнителями, содержащимися в холодном теплоноси-

теле теплообменных аппаратов.

Изменение в дозировании для поддержания адсорбционной способности в

системе очистки дымовых газов можно сделать:

 с помощью изменения расхода с использованием насосов с переменной

скоростью или шнека-дозатора с переменной скоростью;

 с помощью изменения концентрации реагентов в полусухих системах, ко-

гда небольшие объемы смесителя повышают скорость изменения концентрации.

149

Важной задачей мониторинга и регулирования выбросов при сжигании отхо-

дов является ретроспективный анализ параметров технологического процесса

(помимо прогнозного метода).

Для этого необходимо предусматривать запись и хранение результатов по-

казаний контрольно-измерительных приборов и газоаналитических модулей (дат-

чиков), лабораторного диагностирования.

5.1.11 Контроль и обработка сточных вод

Использование технической воды для обеспечения реализации технологий

утилизации и обезвреживания отходов термическими способами требуется для: ра-

боты газоочистки от кислых газов (использование мокрых скрубберов, скрубберов

Вентури); удовлетворения требований пожарной безопасности при предотвраще-

нии возгорания отходов (обеспечение подвода воды к блоку загрузки сырья); теп-

лообменных процессов (где используемая вода применяется в качестве холодного

теплоносителя) и парогенерации (в основном для процессов пиролиза и газифика-

ции).

После применения соответствующих технологических блоков качество вод

будет отличаться от исходных. Несмотря на то, что, как правило, вода используется

в соответствующих блоках циклически, периодически требуется ее очистка.

Контроль сточных вод для производственного процесса состоит из фиксиро-

вания pH и концентрации механических примесей - для принятия решений в части

возможности повторного и (или) дальнейшего их использования с дозированием

химических реагентов.

Ориентировочные перечень загрязняющих веществ и уровни загрязнения

сточных вод в сбросах с систем газоочистки установок утилизации и обезврежива-

ния отходов термическими способами приведены в таблице 3.3.

Наиболее актуальным этот вопрос считается для очистки сточных вод, обра-

зующихся при обработке газообразных продуктов горения. В таких сточных водах

могут содержаться тяжелые металлы, соли реакции нейтрализации, непрореагиро-

вавшие кислые и щелочные вещества, механические примеси и высокотоксичные

соединения диоксиновой группы.

Состав загрязнителей отработанного абсорбционного раствора определяет

перспективность использования мембранных технологий или технологий на основе

обратного осмоса или термического выпаривания. Использование мембранных

технологий, обратного осмоса и выпаривания, несмотря на высокую стоимость про-

цессов, эффективно для очистки вод от растворенных солей, которые образуются

в отработанном абсорбционном растворе после поглощения кислых газов.

Также нашло применение использование фильтров. Однако использование

последних актуально при отсутствии блока пылеосаждения на этапе газоочистки.

Это ведет к осаждению механических примесей в мокром скруббере и требует их

концентрирования в виде шлама для предотвращения вторичного загрязнения га-

зов, особенно при наличии тяжелых металлов.

150

Сжигание такого шлама (загрузка фильтра и собственно выделенных компо-

нентов) является источником формирования рисковых зон, так как тяжелые ме-

таллы, ПХДД/ПХДФ снова будут переходить в среды повышенной миграционной

активности.

Для получения информации об использовании технических решений для

очистки сточных вод, образующихся в блоках газоочистки, следует пользоваться

справочником НДТ «Очистка сточных вод при производстве продукции (товаров),

выполнении работ и оказании услуг на крупных предприятиях».

5.1.12 Обработка шлаков и зольных остатков, образующихся в

результате сжигания

В результате процессов сжигания могут образовываться твердые отходы.

Такие твердые отходы обычно называются «зола» или «шлак». Отходы от сжигания

бывают двух типов: один называют «нелетучий остаток», обычно извлекаемый на

поду камеры сжигания, другой, называемый «летучая зола», состоит из мелкодис-

персных фракций и уносится с дымовыми газами. Этот последний тип обычно из-

влекается с помощью оборудования для очистки дымовых газов.

Шлаки от сжигания и отходы от очистки дымовых газов являются одним из

основных потоков отходов, обрабатываемых с помощью процессов стабилизации

и отверждения либо в установке для сжигания (например, в некоторых инсинерато-

рах). Другими методами являются очистка и рециклинг некоторых компонентов

(например солей). Применяется также и метод переработки золы от сжигания путем

плавления золы в плазме при очень высоких температурах, чтобы стекловать

структуру.

Технические решения по утилизации и обезвреживанию твердых остат-

ков от сжигания отходов обычно определяются на основе следующих параметров:

 содержания органических соединений в остатках;

 содержания тяжелых металлов в остатках;

 выщелачиваемости металлов, солей и тяжелых металлов в остатках;

 физической пригодности (например размера и прочности частиц в остат-

ках).

Существуют различные методы изменения свойств шлака.

Улучшение качества шлака может быть достигнуто с помощью оптимизации

параметров сжигания, для того чтобы произошло полное сжигание связанного уг-

лерода.

Повышение температуры сгорания вместе с температурой слоя топлива вы-

зывает рост образования CaO в шлаке. Это вызывает рост значения pH шлака. Зна-

чение pH свежего шлака часто превышает 12.

Этот рост pH также может привести к росту растворимости амфотерных ме-

таллов, таких как свинец и цинк, которые находятся в высоком количестве в шлаке.

151

Величина pH шлака может снизиться после стадии сжигания с помощью вызрева-

ния.

Раздельный сбор шлака и отходов очистки дымовых газов. Смешение

шлаков с отходами очистки дымовых газов приводит к загрязнению шлака. Вслед-

ствие более высокого содержания металлов, выщелачиваемости металлов и со-

держания органического вещества в остатках системы газоочистки снижается каче-

ство шлака. Это ограничивает варианты для последующего его использования.

Разделение шлака и остатков системы газоочистки состоит в раздельном

сборе, хранении и транспортировании обоих потоков остатков. Это связано, напри-

мер, со специально выделенными бункерами для хранения и контейнерами, а

также специальными способами обращения с мелкими фракциями и пыльными

остатками системы газоочистки.

Отделение остатков системы газоочистки от шлака создает возможность его

дальнейшего использования (например, с помощью сухой обработки или промывки

водорастворимых солей, тяжелых металлов в экстракторе золы), например, для

производства заменителей песка и гравия. Такое производство должно осуществ-

ляться на основании технической документации, получившей положительное за-

ключение государственной экологической экспертизы на новые технику, техноло-

гию и/или новые вещества.

Сепарация металлов из шлака. Сепарация черных металлов осуществля-

ется с использованием магнита. Шлак выгружается на движущийся транспортер

или вибрационный конвейер, и все магнитные частицы притягиваются подвешен-

ным магнитом. Такая сепарация черных металлов может быть выполнена на необ-

работанном шлаке после того, как он покинул экстрактор золы. Для эффективной

сепарации черных металлов требуется многостадийная обработка с промежуточ-

ной стадией дробления и просеивания.

Сепарация цветных металлов осуществляется с использованием сепаратора

вихревых токов. Быстро вращающаяся катушка индуктивности наводит магнитное

поле в частицах цветных металлов, что выталкивает их из потока. Способ является

эффективным для частиц с размером от 4 до 30 мм и требует хорошего распреде-

ления материала на движущемся транспортере. Сепарация осуществляется после

отделения черных металлов, дробления и просеивания.

Грохочение и дробление шлака. Различные операции по механической обра-

ботке шлака предназначены для подготовки материалов для дорожного строитель-

ства и земляных работ, которые обладают удовлетворительными геотехническими

характеристиками. Некоторые операции могут проводиться в течение процесса

подготовки:

 гранулометрическая сепарация с помощью грохочения;

 уменьшение размеров с помощью дробления крупных фракций или иных

способов разрушения;

 сортировка в воздушном потоке для удаления легких несгоревших фрак-

ций.

152

В линии переработки может быть установлена дробилка для разбивания

больших кусков (обычно на выходе из первого грохота). Часть установок оснащена

дробилками, в некоторых используется специальное оборудование (механическая

лопата, погрузчик, камнедробилка и т. д.) для дробления блоков.

Разбивание больших кусков имеет несколько преимуществ: уменьшается ко-

личество крупного надситочного продукта; повышается геотехническое качество.

Отделение легких несгоревших фракций или отделение в воздушном потоке

обеспечивается с помощью продувки или аспирации.

Обработка шлака с использованием вызревания. После сепарации ме-

таллов шлак можно хранить на открытом воздухе или в специализированном кры-

том здании в течение нескольких недель. Хранение обычно осуществляется в от-

валах на бетонном полу. Дренаж и сточная вода собираются для очистки. Отвалы

могут быть увлажнены при необходимости с использованием спринклерного ороси-

теля или рукавной системы, для того чтобы предотвратить образование пыли и вы-

бросов и создания благоприятных условий для выщелачивания солей и карбониза-

ции, если шлак недостаточно влажный.

На практике обычно устанавливается период старения от 6 до 20 нед. (или

он предписывается) для обработки шлака перед использованием в качестве стро-

ительного материала или в некоторых случаях перед размещением на полигоне.

Выщелачивание можно классифицировать следующим образом:

 снижение pH вследствие потребления CO2 из воздуха или биологической

активности;

 создание бескислородных, восстановительных условий вследствие био-

разложения остаточного органического вещества;

 местные восстановительные условия вследствие выделения водорода;

 гидратирование и другие изменения в минеральных фазах, вызывающие

сцепление частиц.

Этот способ можно применять ко всем новым и существующим установкам,

на которых образуется шлак.

Обработка шлака с использованием систем сухой очистки. Установки

для сухого обогащения шлака сочетают способы сепарации черных металлов,

уменьшения размеров и грохочения, сепарации цветных металлов и старения об-

работанного шлака.

Обработка шлака с использованием систем мокрой очистки. Использо-

вание систем мокрой очистки для обработки шлака позволяет получать шлак с ми-

нимальной выщелачиваемостью металлов и анионов (например солей). Шлак по-

сле сжигания обрабатывается для уменьшения размеров, грохочения, промывки и

сепарации металлов.

Основной особенностью этой обработки является мокрое разделение фрак-

ции 0-2 мм. Так как большая часть выщелачиваемых компонентов и органических

153

соединений остается в мелкой фракции, это приводит к снижению выщелачивае-

мости остающейся фракции продукта (> 2 мм).

Обработка шлака с помощью термических систем в диапазоне от 1100 °C

до 2000 °C или более высоких температур (для плазменных систем).

Плазменные системы используются для остекловывания и плавления раз-

личных потоков неорганических отходов, включая шлак и летучую золу (темпера-

туры, используемые для остекловывания с помощью плазменной дуги, обычно

находятся в диапазоне от 1400 °C до 1500 °C), с поставляемой электроэнергией.

Плазменные печи работают с удельной мощностью от 0,25 до 0,5 МВт/м²и

имеют производительность плавления 300 кг/ч/м². Зона влияния процесса обычно

небольшая.

Результатами этого способа являются снижение объема (на 33-50 %), очень

низкий уровень выщелачивания и чрезвычайно стабильный остаток, который

можно легко утилизировать как наполнитель.

Необходимость очистки отходящих газов с установки плавления золы опре-

деляет возможность интеграции настоящей установки с технологическим комплек-

сом утилизации и обезвреживания отходов термическими способами в части общих

очистных сооружений.

5.2 Варианты технологического процесса

5.2.1 Технологические процессы на базе методов сжигания

Стадия подготовки твердых отходов (сырья для установки термических

способов утилизации обезвреживания) для придания получаемым продуктам и

материалам определенных характеристик является эффективным способом

снижения эмиссий.

Использование слоевых топок для утилизации и обезвреживания

органических отходов должно сопровождаться предварительной подготовкой

отходов перед загрузкой в печь.

Наибольшее промышленное внедрение имеют установки со слоевым

сжиганием. Для минимизации воздействия на окружающую среду для таких устано-

вок необходим контроль процесса сжигания и регулирования параметров техноло-

гического

процесса.

Удовлетворительные

экономические

показатели

обеспечиваются низкими капитальными затратами. Использование блока

управления, современных горелочных устройств с регулируемым подводом

воздуха в зону сжигания, тщательный входной контроль подаваемых на сжигание

отходов, достаточное время пребывания сырья в блоке термических способов

утилизации и обезвреживания обеспечивают удовлетворительные экологические

характеристики. Соответствие показателям технологического процесса

обеспечивается качеством энергоносителя, штатным режимом работы горелок и

соблюдением норм по коэффициенту избытка воздуха для различных

154

утилизируемых и обезвреживаемых отходов, турбилизацией в камере дожигания за

счет подачи воздуха.

Безопасность термических способов утилизации и обезвреживания отходов

с помощью слоевых (подовых) печей обеспечивается автоматизацией и контролем

технологического процесса, отсутствием задымлений на местах работы обслужи-

вающего персонала и возможностью очистки дымовых газов. Следует дооснащать

установки тягодутьевым оборудованием и блоком многоступенчатой очистки и

обезвреживания отходящих газов, газоаналитическим оборудованием для

контроля выбросов в атмосферу в режиме он-лайн по основным загрязняющим

веществам.

Периодический ввод жидких шламов в подовые печи рассматривается как

источник резервного энергоснабжения при утилизации и обезвреживании отходов

с высокой теплотворной способностью (нефтешламы, отработанные и загрязнен-

ные нефтепродукты и т. д.). Производительность по жидким отходам в таком слу-

чае ориентировочно в три раза меньше, чем по твердым отходам - базовому сы-

рью.

Прогрессивные диапазоны технологических параметров, использование

ресурсо- и энергосберегающих методов позволили использовать установку для

утилизации и обезвреживания специальных отходов.

Удовлетворительные экологические показатели по выбросам вредных ве-

ществ с отходящими газами обеспечиваются: многоступенчатой газовой очисткой

(от взвешенных веществ и вредных компонентов, улавливаемых щелочными и ще-

лочноземельными реагентами); контролем поступающих отходов; контролем про-

цесса горения отходов. Для обеспечения последнего в подобных установках ис-

пользуются: исправные горелочные устройства, отвечающие современному

уровню техники (с возможностью регулирования подачи энергоносителя и автома-

тическим поддержанием соответствующего коэффициента избытка воздуха; визу-

ализацией параметров технологического процесса и их архивированием); смотро-

вые окна.

Очистка газов от взвешенных примесей производится в пылеосадительных

камерах, электрофильтрах, циклонах и в мокрых пылеуловителях.

При использовании мокрых скрубберов абсорбционный раствор использу-

ется циклически. При этом к базовым технологическим решениям относятся ло-

кальные очистные установки, работающие по принципу фильтрации. Следует ис-

пользовать внутриреакторную очистку, которая обеспечивается уровнем подвода

очищаемых дымовых газов в скруббер и его гидравлическими характеристиками.

При этом сгущаемый осадок транспортируется шнековым транспортером. Также

имеется опыт механической фильтрации и отстаивания

В качестве доступного технического подхода следует рассматривать исполь-

зование мембранных технологий очистки сточных вод, образующихся в мокрых

скрубберах, реализация которых обуславливает удорожание процесса перера-

ботки отходов в целом и может рассматриваться для оснащения производственно-

155

технических комплексов или мусоросжигательных заводов. Как правило, дооснаще-

ние этим блоком не влечет значительных затрат, а также значительно сокращает

влияние на окружающую среду.

В качестве примера НДТ может рассматриваться схема слоевого колоснико-

вого сжигания ТКО. В ней может быть организована система генерации электриче-

ской энергии.

Факторами, определяющими эффективность утилизации и обезвреживания,

являются температура процесса и соотношение компонентов горения. Темпера-

тура процесса утилизации и обезвреживания зависит от состава отходов и нахо-

дится в интервале от 850 °C до 1300 °C.

При рабочих температурах 850-900 °C подавляющее большинство органи-

ческих соединений (спирты, кислоты, альдегиды, кетоны) становятся термически

нестойкими.

Для термических способов обезвреживания отходов, содержащих цикличе-

ские, хлорорганические соединения, полимеры, требуется температура 1000-

1300 °C, которая может создаться в вихревом дожигателе дымовых газов при од-

новременной нейтрализации галогенов путем введения нейтрализующих добавок.

Сжигание отходов с помощью барабанных вращающихся печей позволяет

изменять режимы работы без существенного технического перевооружения и

смены технологии, следовательно, использование этой конструкции дает возмож-

ность переработки более широкого спектра отходов. В их число входят твердые

коммунальные и промышленные отходы, нефтяные шламы, обезвоженные осадки

очистных сооружений, медицинские отходы, биологические отходы, COЗ-содержа-

щие отходы и т. п.

Использование вращающихся печей довольно широко распространено в оте-

чественной практике.

Для эффективного, энерго- и ресурсосберегающего процесса утилизации и

обезвреживания коммунальных отходов и других шламов известно использование

двухкамерной вращающейся трубчатой печи. Траектория движения шлама поз-

воляет минимизировать недожог органических составляющих в зольном остатке

(шлаке). Путь дымовых газов интересен с точки зрения стабилизации нагрузок на

футеровки печей и обеспечения реализации ресурсосберегающего процесса.

Для обеспечения экологической безопасности используется многоступенча-

тая газоочистка, в составе которой рационально использование адсорбционных ре-

акторов, наиболее часто исполненных в виде рукавных фильтров (однако имеются

и другие конструкции). В качестве адсорбентов тяжелых металлов и соединений

группы диоксинов используются активированный уголь и цеолиты. Методы ре-

сурсо- и энергосбережения могут сводиться к использованию жидких отходов в ка-

честве альтернативного топлива на специальных форсунках и системами утилиза-

ции тепла, например, на обеспечение горячим водоснабжением и отоплением про-

изводственных и внутриплощадных нужд.

Модификация конструкции печи в виде циклонного реактора позволяет уве-

личить производительность по жидким отходам.

156

Циклонная камера сжигания оборудуется тангенциально расположенными

горелками, работающими на газообразном или жидком топливе, форсунками по-

дачи жидких отходов (в зависимости от комплектации), пылесборником (или каме-

рой солеотложения). Распространены технологические решения, где циклонный

реактор используется в качестве камеры дожига. Необходимость вихревого режима

определяется требованиями к сжиганию высокотоксичных сред. Имеется информа-

ция, что внедрение автоматического режима управления позволило сократить вы-

бросы и уменьшить потери, уменьшить количество рабочих мест и сделать техно-

логию с применением циклонного реактора в качестве камеры дожига более без-

опасной.

Циклонная топка обеспечивает более качественное сжигание и относитель-

ную минимизацию концентрации контролируемых загрязняющих веществ.

5.2.2 Технологические процессы на базе методов пиролиза

Экономическая эффективность процесса пиролиза, проводимого с получе-

нием топлива, обеспечивается получением пиролизного газа и пиролизного топ-

лива, а также получением товарного технического углерода.

Возможность комплектации установки системой рекуперации тепла и (или)

выработки электроэнергии, а также использование конденсируемого топлива в ка-

честве альтернативного дизельному топливу энергоснабжения, отвечают критерию

«Применение ресурсо- и энергосберегающих технологий».

Технология реализуется в следующей последовательности: разогрев и сепа-

рация шлама, пиролиз отходов, охлаждение и конденсация пиролизного газа, охла-

ждение твердых продуктов пиролиза, сжигание газа и получение теплоносителя

для нагрева реактора, охлаждение и очистка отработанного теплоносителя.

Настоящий вариант интересен с точки зрения оценки критериев: «Наимень-

шего уровня негативного воздействия на окружающую среду» и «Применения ре-

сурсо- и энергосберегающих методов».

Принципиальная схема процесса высокотемпературного пиролиза в прак-

тике температурного обезвреживания отходов позволяет получить пирогазы. По-

следние появляются при первичной термической обработке в условиях недостатка

кислорода. Это оправдано с точки зрения экономии энергоресурсов, так как полу-

чаемый пирогаз имеет значительное количество недоокисленных компонентов, об-

ладающих высокой теплотворной способностью. Причем доокисление пирогаза мо-

жет проводиться при условии поддержания температуры самовоспламенения и из-

бытка воздуха. Технология может быть реализована в мобильном исполнении, что

расширяет функциональные возможности ее использования.

5.2.3 Технологические процессы на базе методов газификации

Переработка отходов газификацией имеет следующие преимущества по

сравнению с методом сжигания: получаемые горючие газы могут быть использо-

ваны в качестве энергетического и технологического топлива, в то время как при

157

сжигании практически возможно только энергетическое использование теплоты от-

ходов (получение водяного пара или горячей воды); получаемая смола может быть

использована как жидкое топливо и как химическое сырье; сокращаются выбросы

золы и сернистых соединений в атмосферу.

5.3 Технологические показатели наилучших

доступных

технологий

Установка для утилизации и (или) обезвреживания отходов термическими

способами должна представлять собой совокупность оборудования, обеспечиваю-

щего загрузку и подачу отходов, их термическую деструкцию, очистку и удаление

дымовых газов, выгрузку шлака и продуктов газоочистки (в том числе летучей

золы).

Модернизация существующих производственно-технических комплексов по

термическим способам утилизации и обезвреживания отходов с заменой основного

оборудования при внедрении НДТ может потребовать значительно больших за-

трат, чем использование оборудования, спроектированного в соответствии с уста-

новленными технологическими показателями НДТ.

При этом под внедрением НДТ понимается ограниченный во времени про-

цесс проектирования, реконструкции, технического перевооружения объектов, ока-

зывающих негативное воздействие на окружающую среду, установки оборудова-

ния, а также применения технологий, которые описаны в опубликованных инфор-

мационно-технических справочниках НДТ и (или) показатели воздействия на окру-

жающую среду которых не должны превышать установленные технологические по-

казатели НДТ.

Выбор и внедрение НДТ направлены на обеспечение комплексного подхода

к предотвращению или минимизации техногенного воздействия и базируются на

сопоставлении эффективности планируемых мероприятий по охране окружающей

среды с установленными затратами, которые должен при этом нести субъект хо-

зяйственной и иной деятельности для предотвращения или минимизации оказыва-

емого им воздействия на различные природные среды.

Для определения НДТ учитывается комбинация критериев достижения це-

лей охраны окружающей среды и энерго- и ресурсоэффективности, а именно:

 наименьший уровень негативного воздействия на окружающую среду в

расчете на единицу времени и общая (проектная и фактическая) производитель-

ность основного оборудования (сушка, сжигание, пиролиз (низко- и высокотемпера-

турный), газификация, методы, основанные на применении плазменных источников

энергии (отдельно и (или) в сочетании технологических процессов));

 экономическая эффективность ее внедрения и эксплуатации в соответ-

ствии с перечнем обезвреживаемых отходов по классам опасности;

 использование ресурсо- и энергосберегающих методов с учетом ограниче-

ний на применение;

158

 период ее внедрения с учетом характера модернизации;

 промышленное внедрение этой технологии на двух и более объектах, ока-

зывающих негативное воздействие на окружающую среду.

Кроме того, при отнесении технологии учитывалась классификация методов

термической деструкции отходов и критерии, применяемые для определения НДТ

и приведенные в разделе 4.2. Наименования внедренных технологий, техники и

оборудования утилизации и обезвреживания отходов термическим способом пред-

ставлены в таблице 3.2.

Для определения технологических показателей НДТ были проанализиро-

ваны представленные в анкетах текущие уровни выбросов загрязняющих веществ

в атмосферный воздух от российских объектов утилизации и обезвреживания отхо-

дов термическим способом, являющиеся существенным экологическим аспектом

данного вида деятельности, соответствующие европейские технологические пока-

затели. Как уже говорилось в подразделе 3.1, текущие уровни выбросов загрязня-

ющих веществ в атмосферный воздух от российских объектов по всем показателям

ниже установленных европейских, по отдельным показателям - значительно

ниже. Эксперты, члены технической рабочей группы, проводившие анализ исход-

ной информации, содержащейся в анкетах предприятий, пришли к общему выводу

о том, что значения уровней выбросов находятся в широком диапазоне концентра-

ций, что свидетельствует о низкой достоверности представленных данных. В связи

с этим принято решение сохранить технологические показатели НДТ для россий-

ских объектов утилизации и обезвреживания отходов термическим способом на

уровне европейских технологических показателей, приведенных в ИТС 9-2015,

кроме показателей по выбросам углеводородов предельных С12-С19 и бензапирену,

которые установлены по верхней границе текущих выбросов (см. таблицу 5.6).

159

Т а б л и ц а 5.6 - Предложения по установлению технологических показателей

Директива

Технологические

№ 2010/75/ЕС Ев-

показатели по

Технологиче-

Уровни

Предложе-

ропейского парла-

Европейскому

ские показа-

выбросов

ния по уста-

мента и Совета Ев-

справочнику НДТ

Перечень

Ед.

тели по

№

в соответ-

новлению

ропейского Союза

(2019) [60]

маркерных

измере-

Европейскому

п/п

ствии

технологи-

«О промышленных

веществ

ния

справочнику

суще-

с данными

ческих пока-

эмиссиях»

НДТ (2006)

новый

ствую-

анкет

зателей

[14]

завод

щий за-

вод

Оксиды азота в сумме в пере-

50-

мг/м³

200*

200

счете на диоксид азота

120*

150*

Диоксид азота

мг/м³

0,003-1101,3

Оксид азота

мг/м³

0,0004-181,2

Серы диоксид

мг/м³

0,1-1112,2

50*

5-30*

5-40*

Углерода оксид

мг/м³

0,1-4975,1

50*

10-50*

Углеводороды предельные С12-

мг/м³

0,4-4,15

10*

< 3-10*

С19

Взвешенные вещества

мг/м³

0,1-11766,5

10*

< 2-5*

0,0000008-

Бензапирен

мг/м³

0,001

0,11

Хлористый водород

мг/м³

0,1-20

10*

< 2-6*

< 2-8*

Окончание таблицы 5.6

Директива

Технологические

№ 2010/75/ЕС Ев-

показатели по

Уровни

Технологиче-

Предложе-

ропейского парла-

Европейскому

выбросов

ские показа-

ния по уста-

мента и Совета Ев-

справочнику НДТ

Перечень

Ед.

№

в соответ-

тели по

новлению

ропейского Союза

(2019)

маркерных

измере-

п/п

ствии

Европейскому

технологи-

«О промышленных

веществ

ния

суще-

с данными

эмиссиях»

справочнику

ческих пока-

новый

ствую-

анкет

НДТ (2006)

зателей

завод

щий за-

вод

Фтористый водород

мг/м³

0,014-16,2

< 1*

< 0,01-

Диоксины

нг/м³

0,0057-0,014

0,1**

0,1

0,04**

0,06**

Ртуть и ее соединения

мг/м³

0,0003-0,0009

0,05***

0,05

< 0,005-0,02*

0,05

Cd + Tl

мг/м³

0,05***

0,05

0,005-0,02***

0,05

Кадмий и его соединения

мг/м³

0,003

Таллий и его соединения

мг/м³

н/д

Сумма остальных тяжелых ме-

таллов

мг/м³

0,005-0,05

0,5***

0,5

0,01-0,3***

0,5

(As+Pb+Co+Cr+Cu+Mn+Ni+Sb+V)

Аммиак

мг/м³

2-10*

нг WHO-

< 0,01-

Диоксины + ПХБ

TEQ/м³

0,06**

0,08**

Примечание:

* - среднесуточные пороговые значения выбросов;

** - средние пороговые значения выбросов для диоксинов и фуранов, где минимальный период отбора равен 6 часам, а максимальный - 8 часам;

*** - средние пороговые значения выбросов для тяжелых металлов, где минимальный период отбора равен 30 минутам, а максимальный - 8 часам

Каждая из перечисленных в разделе 5 НДТ имеет преимущества и недо-

статки, поэтому выбор конкретного метода утилизации и обезвреживания отходов

следует вести с учетом многих факторов и показателей, наиболее важными из ко-

торых являются:

 капитальные и эксплуатационные затраты;

 технико-экономические показатели работы оборудования и недопущение

роста себестоимости производимых работ или продукции с учетом вносимых изме-

нений в технологию производства;

 экологические показатели конкретного метода переработки;

 практическая возможность внедрения данного метода в условиях конкрет-

ного производства;

 возможность утилизации образующихся побочных продуктов от утилиза-

ции основного первоначального отхода на самом предприятии без увеличения

негативной техногенной нагрузки на окружающую среду;

 сведение к минимуму практической вероятности аварийного или опасного

состояния работы предприятия.

Производительность установок может превышать 3 т/ч. Это одновременно

увеличивает риск ослабления входного контроля отходов и ведет к увеличению

объемов дымовых газов, что, в свою очередь, определяет повышенную нагрузку на

оборудование очистки отходящих газов. Реализация таких технологий должна вы-

полняться с коэффициентом запаса, для чего могут использоваться параллельные

линии с одинаковым оборудованием для равномерного распределения нагрузок

и (или) резервных линий, переключение на которые может выполняться автомати-

чески и (или) в ручном режиме.

Экологическая эффективность термических способов утилизации и обезвре-

живания отходов, содержащих токсичные компоненты, обеспечивается поддержа-

нием некоторых параметров:

 температурный уровень процесса - более 800 °C (в барабанной печи),

1200-1250 °C (в камере дожигания);

 время пребывания газов при указанной температуре - более 2 с;

 эффективное турбулентное перемешивание горящих отходов и газов.

Установки могут работать под разрежением и обеспечивают утилизацию и

обезвреживание отходов с температурным режимом 850-1250 °C.

Применение НДТ обеспечивает выполнение данных условий, предотвра-

щает образование суперэкотоксикантов (фураны, бензапирен и др.), понижает

класс опасности отходов после утилизации и обезвреживания.

Общая оптимизация и взаимодействие между элементами систем газо-

очистки (а также остальными частями процесса сжигания отходов) важны как для

162

новых, так и для существующих установок. Для существующих варианты их модер-

низации могут быть ограничены по сравнению с новыми установками такими при-

чинами, как необходимость расширения производственных помещений, вероят-

ность нарушения герметичности блоков заводской готовности при замене отдель-

ных элементов установки и т. п.

Сравнение альтернативных технических решений позволяет выявить прису-

щие методу мокрой очистки характеристики:

 самые низкие уровни потребления реагентов;

 самые низкие уровни образования твердых остатков;

 повышенное потребление воды;

 образование стоков, которые требуют управления;

 повышенная видимость шлейфа загрязнений;

 накопление ПХДД/ПХДФ (эффект памяти) на пластиковых компонентах

скруббера требует принятия мер;

 если температура на выходе слишком высокая, материал, используемый

в конструкции мокрого скруббера, может быть разрушен.

На существующих установках такие изменения потребуют детальной пере-

оценки процесса очистки дымовых газов, при этом необходимо уделять особое вни-

мание распределению и использованию тепла.

Перспективно также реализовывать комбинацию мероприятий, предусматри-

вающих более длительное воздействие при термических способах утилизации и

обезвреживании, повышение температур в камере сгорания, интенсификацию ме-

ханического перемешивания отходов.

Экономическая эффективность процесса возрастает с повышением надеж-

ности и увеличением срока эксплуатации оборудования, а также с внедрением до-

полнительных технологий по выпуску сертифицированной продукции (топлива,

строительных материалов и т. д.).

Возможность комплектации установки системой рекуперации тепла и (или)

выработки электроэнергии, а также использование конденсируемого и неконденси-

руемого газообразного топлива в качестве альтернативного дизельному топливу

энергоснабжения, отвечают критерию «Применение ресурсо- и энергосберегающих

технологий».

Улучшение степени дожигания золошлаков (твердых остатков) может быть

достигнуто с помощью оптимизации параметров утилизации и обезвреживания, ко-

торые рассмотрены в разделе 5.

Концентрация оксидов тяжелых металлов в золе часто бывает на порядок

выше, чем в сжигаемых отходах. Поэтому, хотя метод сжигания и позволяет суще-

ственно сократить объем отходов, при этом образуются еще более опасные для

окружающей среды вещества, которые требуют отдельных затратных мер по ути-

лизации или размещению.

163

Возможность утилизации твердых остатков обычно определяется в зависи-

мости от:

 содержания органических соединений;

 общего содержания металлов;

 выщелачиваемости металлов, солей и тяжелых металлов;

 их физической пригодности.

Для полного разложения отходов и минимизации выбросов (особенно в воз-

дух) количество энергии, необходимой для работы установки, должно обеспечи-

вать термическими способами утилизации и обезвреживания с проектной произво-

дительностью.

Наиболее энергоемкими в процессе сжигания являются:

 вытяжной и нагнетательный вентилятор для поддержания давления в си-

стеме подачи воздуха для сжигания;

 оборудование для перевозки/загрузки отходов (например насосы/краны и

грейферы/шнековые питатели);

 калориферы;

 оборудование для подготовки отходов к переработке (шредеры и т. д.);

 система подогрева дымовых газов перед устройствами для очистки загряз-

няющих веществ (например рукавные фильтры);

 подача топлива для пуска/остановки (наиболее актуально для отходов с

низкой теплотой сгорания);

 система мокрой очистки дымовых газов, охлаждающая эффективнее, чем

полусухая и сухая системы;

 система электроснабжения, необходимая для дополнительных устройств.

К мерам, позволяющим снизить потребность процессов в дополнительной

энергии, относятся:

 исключение из процесса дополнительного оборудования;

 комплексный подход с оптимизацией потребления энергии всей установ-

кой;

 размещение высокотемпературного оборудования в специально отапли-

ваемых помещениях (зонах);

 ввод в систему теплообменников для снижения потребления энергии;

 использование энергии, производимой на установке для сжигания отходов,

для собственных целей;

 эксплуатация вращающегося оборудования (вентиляторы и насосы), име-

ющего элементы, работающие с переменной скоростью, с частотным регулирова-

164

нием при пониженной нагрузке. Это позволит существенно снизить среднее потреб-

ление энергии, поскольку изменения давления будут за счет изменения скоростей,

а не с помощью регулирования работы клапанов.

Некоторое количество генерируемой энергии возможно использовать при ра-

боте самой установки.

Оптимизация работы установки состоит в оптимизации всего технологиче-

ского процесса. Она заключается в снижении энергопотерь в технологическом про-

цессе.

Снижение потребности процесса в энергии уменьшает потребность в произ-

водстве энергии из внешних источников или позволяет поставлять большее коли-

чество энергии. Это достигается за счет подбора оптимальной по типу и произво-

дительности системы газоочистки.

Дополнительно утилизируемая энергия может быть использована в соб-

ственных целях, при этом должно обеспечиваться безопасное и эффективное раз-

ложение отходов.

Повышенный доход от реализации продаж энергии получают за счет:

 увеличения объема поставок электрической энергии на 20-30 %. Высокие

уровни достигаются при предварительной подготовке отходов (отметим, что стадии

предварительной подготовки отходов часто требуют энергии, и при этом можно ис-

пользовать энергию, полученную в результате сжигания топлива), в частности при

производстве энергии из отходов при сжигании в кипящем слое, и высоких показа-

телях пара - выше 40 атм. и 400 °C;

 инвестиции в модернизацию тепловых сетей для повышения использова-

ния имеющейся энергии на уровне КПД до 80-90 %, если в течение всего года име-

ется спрос на тепловую энергию.

Если большая часть тепловой энергии не может быть использована, пра-

вильнее будет осуществлять комбинированное производство тепловой и электри-

ческой энергии. Если тепловая энергия полностью не реализуется, то полученную

энергию необходимо преобразовать в электрическую.

Производство электроэнергии в полном объеме может быть достигнуто с по-

мощью использования пара с повышенными параметрами. Выбор параметров пара

(высокие или низкие) в большинстве случаев оценивается по экономическим пока-

зателям.

Значительная часть дополнительно потребляемой энергии связана с приме-

нением дополнительных технологий очистки дымовых газов, которые сами по себе

потребляют энергию.

При полной реконструкции на работающей установке выбор вариантов огра-

ничен вследствие дополнительных затрат. Установки, которые были модернизиро-

ваны с целью достижения конкретных предельных значений выбросов, имеют по-

вышенное энергопотребление, так как устанавливаются на «конце трубы».

165

Раздел 6 Перспективные технологии в сфере утилизации и

обезвреживания отходов термическими способами

К перспективным технологиям в российских методических документах по

НДТ предлагается относить технологии, которые находятся на стадии научно-ис-

следовательских, опытно-конструкторских работ или опытно-промышленного внед-

рения, позволяющие на стадии промышленного внедрения:

- обеспечить уровень защиты окружающей среды выше уровня защиты,

определенного наилучшими доступными технологиями,

- при одинаковом уровне защиты обеспечить снижение производственных

экономических затрат.

На основе анализа присланных анкет, в настоящее время можно определить

следующие перспективные технологии утилизации / обезвреживания отходов тер-

мическими способами, которые могут рассматриваться как потенциальные НДТ.

6.1 Технология газификации твердых топлив и горючих

отходов производства и потребления

Краткая характеристика:

Загрузка топлива осуществляется транспортёром в верхнюю часть газогене-

ратора, где поддерживается температура в пределах 100-200 °С, поступающее

топливо нагревается восходящими потоками продукт-газа, испаряются остатки

влаги, содержащейся в топливе. В свою очередь продукт газ охлаждается поступа-

ющим горючим, что значительно сокращает потери тепла. В средней части реак-

тора происходит газификация топлива при температуре 1000-1200 °С, и кокс, об-

разовавшийся при пиролизе органических веществ, реагирует с кислородом, водя-

ным паром и двуокисью углерода образуя горючие газы - окись углерода и водород.

В нижней части зоны горения с температурой 1000-800 °С сгорают остатки

органических веществ, а твердые остатки, содержащие неорганические вещества

(золу), по мере опускания к дну реактора охлаждаются потоком окислителя до

80 °С.

Зола, выгружаемая из реактора, не содержит недогоревшего углерода и

имеет низкую температуру, что облегчает обращение с ней. Она может быть ис-

пользована в дорожном строительстве.

Особенностью газогенератора твёрдых топлив является выход газообразных

продуктов с низкой температурой. Таким образом, тепло, выделяемое при горении,

не выводится из реактора, а остаётся в зоне горения и используется для получения

водорода из водяного пара, реагирующего с топливом в зоне горения.

В зависимости от вида топлива меняется состав синтез-газа. Например, при

утилизации коры и опилок в нём появляются пиролизные смолы, которые несут

определённую часть калорийности всего газа. При сжигании угля (высокозольного

антрацита) пиролизные смолы практически отсутствуют.

166

Для защиты котла от налипания смол на поверхности нагрева разработано

специальное горелочное устройство для сжигания газов, содержащих смолы.

Уровень реализации:

Промышленное внедрение на 1 объекте.

Сведения об эмиссиях:

Т а б л и ц а 6.1 - Сведения о выбросах загрязняющих веществ в атмосферный воз-

дух

Еди-

Наименование

ницы

Количество

загрязняющих веществ

изме-

рения

Азота диоксид (NO2)

мг/м³

0,187

Азота оксид (NO)

мг/м³

0,395

Серы диоксид (SO2)

мг/м³

0,45

Углерода оксид (CO)

мг/м³

2,4

Углеводороды C12-C19

мг/м³

0,72

Углерод (сажа)

мг/м³

0,149

Взвешенные вещества

мг/м³

1,41

Бензапирен

мг/м³

<0,001

Хлористый водород (HCl)

мг/м³

0,18

Фтористый водород (HF)

мг/м³

0,0178

Диоксины

нг/м³

0,0184

Ртуть и ее соединения (Hg)

мг/м³

<0,0003

Cd + Tl

мг/м³

0,0002 (0,0002+н/д)

As+Pb+Co+Cr+Cu+Mn+Ni+Sb+V

<0,10+0,05+0,022+н/д+0,15+н/д+0,12+н/д+н/д

6.2 Технология сжигания иловых осадков коммунальных

очистных сооружений в кипящем слое катализатора

Краткая характеристика

Влажные отходы после механического обезвоживания до влажности 70-

75 масс.% подаются из усреднительного бункера, при помощи поршневых насо-

сов подаются в псевдоожиженный слой катализатора, где при температуре 700-

750 °С происходит их сушка и сжигание без использования дополнительного топ-

лива.

Ключевым блоком установки термокаталитической утилизации осадка в ки-

пящем слое является реактор с катализатором, который представляет собой сфе-

рические гранулы с размером частиц 1.4-2.0 мм. Через вентиль, предварительно

разогретый в нагревателе воздух, подается в реактор для поддержания режима

псевдоожижения частиц слоя (катализатора). После выхода установки на рабочий

режим, воздухонагреватель отключается.

Патрубок ввода осадка в реактор снабжен штуцером для ввода воды, при

необходимости увлажнения поступающего ила. В случае падения температуры в

167

слое, в системе реализована возможность шнековой подачи дополнительного топ-

лива (угля) из бункера топлива.

Дымовые газы, покидающие реактор, поступают в рекуператор, где нагре-

вают воздух, подающийся в реактор. После рекуператора, отходящие газы попа-

дают в экономайзер, где охлаждаются за счет нагрева воды. Расходы воды в эко-

номайзере на охлаждение составляет 112000 кг/час. Вода в экономайзере цирку-

лирует с теплообменником вода-вода для получения тепловой энергии. Охлажден-

ные дымовые газы из экономайзера проходят через рукавный фильтр, в котором

улавливаются твердые частицы золы. Зола собирается в бункер, а газы, через мок-

рый скруббер, попадают на сброс в дымовую трубу.

На рисунке 6.1 представлена схема технологической цепочки процесса тер-

мокаталитического сжигания иловых осадков сточных вод.

1 - усреднительный бункер; 2- насос для подачи воды; 3 - реактор; 4 - организующая ре-

шетка; 5 - бункер с твердым топливом; 6 - воздухонагреватель; 7 - насос для подачи воз-

духа; 8 - теплообменник рекуператор; 9 - теплообменник экономайзер; 10 - рукавный

фильтр; 11 - бункер с золой; 12 - мокрый скруббер; 13 - дымовая труба

Рисунок 6.1 - Технологическая схема процесса сжигания иловых осадков в

кипящем слое катализатора

Лабораторные исследования процесса сжигания иловых осадков в кипящем

слое катализатора на опытных установках показали, что процесс горения протекает

с высокой эффективностью (степень выгорания составила > 98 %) и экологической

безопасностью. Количество образующихся в результате горения токсичных ве-

ществ (CO, NOx, SOx, диоксины) находится значительно ниже предельно допусти-

мых значений. Образующаяся в результате зола относится к IV классу опасности

[64].

Уровень реализации:

Промышленное внедрение на 1 объекте.

Сведения об эмиссиях:

168

Заключительные положения и рекомендации

Для разработки справочника была сформирована Техническая рабочая

группа (ТРГ

9) «Обезвреживание отходов термическим способом (сжигание

отходов)», в состав которой вошли представители различных организаций. Состав

ТРГ 9 был утвержден Приказом Минпромторга России от 3 апреля 2020 г. № 1118

(в редакции Приказа Минпромторга России от № 4094 от 24 ноября 2020 г.).

В целях сбора информации о применяемых на объектах утилизации и

обезвреживания отходов технологических процессах, оборудовании, об источниках

загрязнения окружающей среды, технологических, технических и организационных

мероприятиях, направленных на снижение загрязнения окружающей среды и

повышение энергоэффективности и ресурсосбережения, была подготовлена

анкета для предприятий, содержащая формы для сбора данных, необходимых для

разработки проекта настоящего справочника НДТ. В качестве основы для

формирования анкеты был использован ГОСТ Р 113.00.04-2020 «Наилучшие

доступные технологии. Формат описания технологий».

Анкета была направлена в адреса российских предприятий, на которых

согласно данным различных источников информации применяются или могли

применяться технологии утилизации и обезвреживания отходов термическим

способом. В связи с отсутствием специализированного учёта объектов

(деятельности) по термическим способам утилизации и обезвреживания отходов

корректно оценить репрезентативность полученной выборки предприятий не

представляется возможным. Тем не менее сведения, полученные в результате

анкетирования предприятий, были систематизированы и использованы при

разработке справочника НДТ.

Итоги анализа поступивших от предприятий анкет выявили низкую

информативность по различным аспектам применения технологий в области

утилизации и обезвреживания отходов термическими способами. По результатам

подготовки данного справочника НДТ можно сделать вывод, что отечественные

компании в сфере утилизации и обезвреживания отходов термическим способом

недостаточно активно занимаются внедрением современных технологических

процессов

оборудования,

разработкой

программ

повышения

энергоэффективности и ресурсосбережения, экологической результативности

производства. Цели, задачи и ожидаемые результаты перехода к технологическому

нормированию на основе наилучших доступных технологий руководители

предприятий понимают и оценивают по-разному.

Процесс совершенствования справочника должен отражать принцип

последовательного улучшения

- основной принцип современных систем

менеджмента. Разработчики информационно-технического справочника по

наилучшим доступным технологиям «Утилизации и обезвреживания отходов

термическими способами» надеются, что коллеги готовы разделить эту позицию и

поддержать совершенствование данного документа и продвижение наилучших

доступных технологий в сфере утилизации и обезвреживания отходов

термическими способами.

170

Приложение А

(обязательное)

Перечень маркерных веществ

Для атмосферного воздуха

Класс отходов, подле-

Класс

жащих утилизации и

Наименование загрязняющего вещества

опасности

обезвреживанию тер-

мическими способами *

Азота оксид

III

1-5

Азота диоксид

Серы диоксид

III

1-3, 5

Углерода оксид

1-5

Углеводороды предельные C12 - C19

1, 2, 5

Взвешенные вещества

III

1-5

Бензапирен

1-5

Хлористый водород

3, 4

Фтористый водород

1-3, 5

Диоксины (полихлорированные дибензо-п-диок-

1-5

сины и дибензофураны) в пересчете на 2,3,7,8-тет-

рахлордибензо-1,4-диоксин

Ртуть и её соединения, кроме диэтилртути

1-3, 5

Кадмий и его соединения

1-3, 5

Таллий и его соединения

Мышьяк и его соединения, кроме водорода мышь-

1-3, 5

яковистого

Свинец и его соединения, кроме тетраэтилсвинца,

в пересчете на свинец

Хром (Сr 6+)

Кобальт и его соединения (кобальта оксид, соли

кобальта в пересчете на кобальт)

Медь, оксид меди, сульфат меди, хлорид меди (в

пересчете на медь)

Марганец и его соединения

Никель, оксид никеля (в пересчете на никель)

Ванадия пяти оксид

Сурьма и ее соединения

*) Класс отходов, подлежащих утилизации и обезвреживанию термическими способами:

1 - отходы, содержащие в своем составе органические и неорганические вещества;

2 -отходы, которые кроме веществ первой группы содержат соединения азота;

3 - отходы, содержащие органические соединения элементов S, P, Cl, F;

4 - отходы, при утилизации и обезвреживании которых образуются NaCl, Na2SO4, Na4P2O7,

Na2СO3, KCl;

5 - отходы, содержащие органические вещества, элементы, их окислы, соли или органиче-

ские соединения элементов.

171

Приложение Б

(обязательное)

Перечень НДТ

Номер структурного

Номер

элемента справочника НДТ,

Краткое описание НДТ

наименование НДТ

5.1.2 Процедура проверки и отбора

НДТ содержит подходы в обращении с различными видами отходов, в том числе с

проб

имеющими «нежелательные» характеристики

5.1.2 Предварительный входной кон-

НДТ содержит подходы, связанные с контролем отходов визуальными, инструмен-

троль отходов

тальными, лабораторными способами

НДТ содержит подходы, связанные с обеспечением безопасности и оптимизации хра-

5.1.3 Хранение (накопление) отходов

нения отходов с учетом их специфики и морфологии

НДТ содержит подходы, связанные с обработкой отходов в соответствии с их специ-

5.1.4 Предварительная подготовка от-

фикой, с целью обеспечения стабильного состава отходов, подаваемых на термиче-

ходов

скую деструкцию

5.1.5 Оптимизация стехиометрии воз-

НДТ содержит подходы, учет которых обеспечивает подвод оптимального расчетного

духа

количества воздуха

НДТ содержит подходы, связанные с точками подвода первичного воздуха в зависи-

5.1.5 Оптимизация и распределение

мости от конструкции печей для обеспечения необходимых условий для протекания

подачи первичного воздуха

технологических процессов и минимизации вредных выбросов

НДТ содержит подходы, связанные с обеспечением энергоэффективности технологий

5.1.5 Инжекция вторичного воздуха,

утилизации и обезвреживания отходов термическим способом, посредством подвода

оптимизация и распределение

вторичного воздуха (его подогрева, точек подвода)

5.1.5 Использование сопел специаль-

НДТ содержит подходы, позволяющие снизить содержание азота в воздухе, темпера-

ной конструкции

туру сопел, для сокращения NOx

Продолжение таблицы Перечень НДТ

Номер структурного

Номер

элемента справочника НДТ,

Краткое описание НДТ

наименование НДТ

НДТ содержит подходы, связанные с частичной заменой вторичного воздуха на отхо-

5.1.5 Рециркуляция дымовых газов

дящие дымовые газы (после газоочистки) для оптимизации затрат на эксплуатацию

газоочистного оборудования и сокращением выбросов NOx

НДТ содержит подходы, связанные с подводом кислорода для оптимизации темпера-

5.1.5 Обогащение воздуха кислородом

туры в камере сгорания в зависимости от требуемых технологических параметров

НДТ содержит подходы, связанные с конструкцией печей, использование которой поз-

5.1.5 Охлаждаемые вращающиеся

воляет нивелировать требования к свойствам сырья. В качестве теплоносителей рас-

печи

сматриваются различные виды жидкостей и контуры охлаждения

НДТ содержит подходы, связанные с обеспечением полноты сгорания органической

5.1.5 Увеличение времени выдержки

части отходов с одновременным увеличением термической деструкции отходов, улуч-

отходов в камере сжигания

шением возможностей для использования остатков, утилизации энергетической цен-

ности отходов

НДТ содержит подходы, связанные с различными конструкциями камер дожига с це-

5.1.5 Повышение турбулентности в ка-

лью улучшения качества отходящих дымовых газов относительно NOx, летучих орга-

мере дожига

нических соединений и CO

5.1.5 Оптимизация времени, темпера-

НДТ содержит подходы, связанные с достижением эффективного дожигания отходя-

туры, турбулентности газов в зоне

щих дымовых газов

сжигания и концентрации кислорода

НДТ содержит подходы, связанные с гарантированным обеспечением достаточной

5.1.5 Использование автоматически

температуры в камере сгорания и наилучшим запуском установки, в части экологиче-

работающих вспомогательных горелок

ских и эксплуатационных параметров

НДТ содержит подходы, связанные с использованием тепла от установок на внешние

5.1.6, 5.3 Использование тепла

нужды, например выработку энергии, производственного пара и т. п.

5.1.6 Переход с жидкого топлива на

НДТ содержит подходы, связанные с оптимальной конструкцией горелочных

природный газ

устройств и форсунок

УТИЛИЗАЦИЯ И ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ ОТХОДОВ ТЕРМИЧЕСКИМИ СПОСОБАМИ (ИТС 9-2020) - часть 4