Термическая переработка - Обоснование выбора оптимального способа обезвреживания твердых отходов
Понятие термической переработки является весьма широким и включает в себя различные технологии.
Основной задачей термической переработки отходов является целенаправленное удаление из ТБО загрязняющих веществ.
Принципиальными отличиями технологий являются температура воздействия на отходы, доступ кислорода к ним и экологические последствия.
Кроме этого, существует возможность использования энергетического потенциала отходов для получения тепловой и электрической энергии или промышленного технологического пара. Бытовые отходы имеют теплотворную способность бурого угля, т. е. около 9-11 МДж /кг. Это положение используется в европейской концепции "Отходы в энергию". Из мусора, используемого в качестве топлива, производят пар, который применяется для экономии природных энергоносителей, таких как уголь, газ или нефть. Сберегаются топливные ресурсы, отходы используются в качестве альтернативного, возобновляемого энергоносителя. Таким образом, мусоросжигательные заводы не только вносят значительный вклад в экологически приемлемое устранение отходов, они также способствуют сокращению выбросов парниковых газов и, тем самым, борьбе с глобальным потеплением.
1 тонна условного топлива эквивалентна 4 т ТБО и при сжигании дают до 30 000 Мдж электроэнергии, которая дает возможность получить около 6 тонн первичного пластика из газа или нефти (при потреблении 5 000 МДж/ т).
При сортировке ТБО количество выделенного вторичного пластика составляет не более 280 кг (7%), из которого можно выделить около 250 кг чистого вторичного продукта. Использовав как вторичное топливо отсортированные остатки ТБО, при сжигании можно получить на 30-35 % меньше энергии - 20 000 МДж, что позволяет дополнительно произвести до 4 т чистого пластика.
Таким образом, сжигание ТБО без сортировки на высокотехнологичных мусоросжигающих заводах дает возможность производства на 40% больше пластика, причем - без сжигания природного топлива!
Термическое обезвреживание отходов дает возможность:
- - экологически рационально использовать не утилизируемую часть отходов - производить инертные, не способные к негативному воздействию остатки отходов, которые под контролем и экологически безопасно могут складироваться на полигонах - значительно сократить содержащиеся в отходах загрязняющие вещества - уменьшить объем отходов в 10 раз - использовать содержащуюся в отходах энергию - заменить природные энергоносители, такие как нефть, природный газ или уголь - и таким образом способствовать сохранению природных ресурсов.
Термическое обезвреживание отходов на современном уровне развития науки и техники гарантирует почти полное разрушение находящихся в отходах органических вредных веществ. Это достигается с помощью высоких температур (более 1.000 0С). Это относится также к диоксинам и фуранам, которые разрушаются более чем на 90 %. При температуре 8500С диоксины расщепляются на их составные части. При охлаждении дымовых газов существует возможность того, что очень небольшая часть образовавшихся фрагментов снова соединятся. Для их надежного отделения служит рукавный фильтр в системе очистки дымовых газов с возможностью дополнительной подачи порошкообразного активированного кокса и, тем самым, эффективной сепарации всех диоксинов и фуранов. То есть здесь предусматривается двойная система безопасности.
Наряду с органическим углеродом наши отходы состоят также из неорганических фракций. Неорганические вредные вещества, такие как тяжелые металлы, невозможно разрушить даже при высоких температурах. На заводе по термическому обезвреживанию отходов они в многоступенчатой установке для очистки дымовых газов и при переработке остатков от сжигания выделяются в концентрированном виде, извлекаются и связываются. После этого они могут быть безопасно складированы на подземных свалках, законсервированных шахтах или после их кондиционирования, например после смешивания с бетоном, складированы на наземных свалках.
На заводах по термическому обезвреживанию отходов следует применять трехступенчатую систему очистки отходящих дымовых газов, отвечающую принципам использования "наилучших из доступных технологий" и адаптированную к использованию химических реагентов (аддитивов) российского производства. На первой ступени очистки в абсорбере происходит нейтрализация кислых компонентов дымовых газов известью в присутствии мелкодисперсных водяных капель. На второй ступени в рукавном фильтре осуществляется глубокая очистка от летучей золы и сорбция, тяжелых металлов и диоксинов в процессе фильтрования дымовых газов через слой извести и активированного угля на фильтровальной ткани. На третьей ступени очистки осуществляется восстановление содержащихся в дымовых газах оксидов азота до молекулярного азота с использованием аммиачной воды. В таблице 1 приведены Гарантированные показатели по содержанию загрязняющих веществ в очищенных дымовых газах в сравнении с нормативами Евросоюза (Директива 2000/76/ЕС по сжиганию отходов).
Таблица 1. Показатели по содержанию загрязняющих веществ в очищенных дымовых газах в сравнении с нормативами Евросоюза
№ п/п |
Наименование веществ |
Требования директивы Евросоюза 2000/76/ЕС по сжиганию отходов |
Гарантированные значения концентраций загрязняющих веществ |
Мг/Нм3 При 11% О2 в сухих дымовых газах (получасовые значения) | |||
1. |
Летучая зола и пыль |
10 |
5 |
2. |
Органические вещества |
10 |
10 |
3. |
Хлористый водород |
10 |
10 |
4. |
Фтористый водород |
2 |
1 |
5. |
Сернистый ангидрид |
50 |
40 |
6. |
Оксиды азота |
200 |
40 |
7. |
Оксид углерода |
100 |
50 |
8. |
Аммиак |
- |
5 |
9. |
Кадмий |
0,05 |
0,032 |
10. |
Таллий | ||
11. |
Ртуть |
0,05 |
0,05 |
12. |
Кобальт |
0,5 |
0,5 |
13. |
Хром | ||
14. |
Марганец | ||
16. |
Никель | ||
17. |
Мышьяк | ||
18. |
Медь | ||
19. |
Свинец | ||
20. |
Сурьма | ||
21. |
Ванадий | ||
22. |
Диоксины, фураны |
0,1*10-6 |
0,1*10-6 |
Из таблицы следует, что для ряда основных загрязняющих веществ - летучей золы, фтористого водорода, сернистого ангидрида, оксидов азота и углерода гарантированные значения концентраций значительно ниже требований директивы ЕС, что свидетельствует о высоких экологических показателях предлагаемой системы газоочистки.
При депонировании отходов, а также при всех других методах обработки, таких как механо-биологическая переработка, органические и неорганические вредные вещества, распределенные в отходах, накапливаются в теле свалки или в конечном продукте и, со свалочным газом и фильтрационными водами полигона поступают в атмосферный воздух и грунтовые воды.
Продукт, оставшийся из термического обезвреживания отходов, напротив инертен и не может больше вступать в реакции. Вредные вещества разрушаются или под контролем связываются и сепарируются в концентрированной форме.
При сжигании отходов их объем сокращается примерно в десять раз. Из 1т мусора остается только 250 кг шлака и золы, 30 кг железного скрапа и 1 кг осадка на фильтре.
Образующиеся при сжигании так называемые инертные вещества, похожие на горную породу шлаки могут быть безопасно депонированы. В Германии, Голландии и других странах они используются даже как заменитель дорожного щебня или для звукоизоляции стен.
Находящиеся в отходах черные металлы выделяются из шлака с помощью магнитного сепаратора как железный лом и повторно используются.
Выделившиеся в рукавных фильтрах установки очистки дымовых газов компоненты и фильтровальная пыль содержат неразрушающиеся при высоких температурах продукты нашей повседневной жизни, которые когда-либо оказались в мусоре и представляют собой концентрат вредных веществ, первоначально рассеянных по всей массе ТБО. Они должны утилизироваться специальным образом, для чего в настоящее время разработаны и разрабатываются различные технологии, такие как гранулирование с добавлением цемента, бетонирование в блоках, обработка химическими реактивами (гуминовыми кислотами) и другие.
Похожие статьи
-
Получение электроэнергии. Энергосодержащие отходы можно использовать сразу без какой-либо переработки в качестве топлива для двигателей или, переработав...
-
Методы обезвреживания и переработки ТБО по конечной цели (направленности) делятся на ликвидационные (решают в основном санитарно-гигиенические задачи) и...
-
Перед началом расчета тонкослойных отстойников, которые работают по противоточной схеме (рис. 4.1), принимают: высоту яруса по вертикали hв, угол наклона...
-
Жизнедеятельность человека связана с появлением огромного количества разнообразных отходов. Резкий рост потребления в последние десятилетия привел к...
-
Обезвреживание отходов., Сжигание. - Твердые бытовые отходы и способы решения проблемы их утилизации
Некоторые отходы требуют Обезвреживания перед размещением на свалках, полигонах или в отвалах. Так, отходы титанового производства, содержащие летучий и...
-
Сложившаяся в Российской Федерации ситуация в области образования, использования, обезвреживания, хранения и захоронения отходов ведет к опасному...
-
"Токсичные твердые промышленные отходы обезврежива-ют на специальных полигонах и сооружениях. Для предотвра-щения загрязнения почв и подземных вод отходы...
-
В соответствие с "Основами государственной политики в области экологического развития Российской Федерации на период до 2030 года", утвержденными...
-
Технологии переработки отходов - Твердые бытовые отходы и способы решения проблемы их утилизации
Многие виды отходов могут быть использованы вторично, и для каждого вида отходов есть соответствующая технология переработки. Для разделения отходов по...
-
Международные универсальные коды переработки "Вторсырьем" называют только те отходы производства и потребления, которые по своей природе являются...
-
Утилизация и захоронение твердых и жидких отходов - Защита гидросферы от вредных выбросов
По агрегатному состоянию отходы разделяются на твердые и жидкие. По источнику образования на промышленные, образующиеся в процессе производства...
-
Для удаления из отходящих газов вредных газовых примесей применяют следующие методы: адсорбция, хемосорбция, абсорбции, термического дожигания,...
-
- Для сбора и разделения отходов используется различный инвентарь (метла, совок, веник, мешок для мусора, мусорная корзина) - Технические приспособления...
-
Переработка отходов, Сбор отходов - Твердые бытовые отходы и способы решения проблемы их утилизации
Переработка отходов - деятельность, заключающаяся в обращении с отходами с целью их безопасного уничтожения или обеспечения повторного использования в...
-
Сортировка. - Твердые бытовые отходы и способы решения проблемы их утилизации
Разделение и/или смешение отходов согласно определенным критериям на качественно различающиеся составляющие. Очистка. Очистка сточных вод - комплекс...
-
Эти Полигоны являются природоохранными сооружениями и предназначены для централизованного сбора, обезвреживания и захоронения неутилизируемых отходов. В...
-
Вермикуляция как способ утилизации органических отходов
В начале третьего тысячелетия как никогда ранее проявилось главное противоречие нашей эпохи: противоречие между потребностямиобщества в жизнеобеспечении...
-
В статье представлены сведения о твердых бытовых отходах (ТБО) в городах, в частности в Кокшетау, и методах их утилизации. В г. Кокшетау ежедневно...
-
Отходы производства -- это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов химических соединений, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении...
-
Предприятия угольной промышленности оказывают существенное отрицательное влияние на водные и земельные ресурсы. Основные источники выброса вредных...
-
Заключение - Твердые бытовые отходы и способы решения проблемы их утилизации
В России забыта перерабатывающая промышленность, не организована система сбора вторичных ресурсов, не оборудованы в населенных пунктах места для сбора...
-
Утилизация., Рециклинг. - Твердые бытовые отходы и способы решения проблемы их утилизации
Под Утилизацией отходов (от лат. utilis - полезный) понимается следующее: - использование отходов на различных стадиях их технологического цикла -...
-
Обезвреживание твердых отходов - Системы защиты среды обитания
Обезвреживание отходов - это удаление из них вредных примесей. Утилизация отходов означает и обезвреживание, и одновременное извлечение из них полезных...
-
В статье рассматривается анализ выгод и затрат реализации комплексного управления твердыми бытовыми отходами (ТБО) на территории Карагандинской области....
-
Способы очистки газовых выбросов в атмосферу - Загрязнение атмосферы
Абсорбционный способ очистки газов, осуществляемый в установках-абсорберах, наиболее прост и дает высокую степень очистки, однако требует громоздкого...
-
Ценность мусора - Утилизация отходов. Их вторичное использование
На протяжении всей истории человеческой цивилизации социальный уровень жизни общества определялся производством предметов потребления - от необходимых...
-
Транспортирование. - Твердые бытовые отходы и способы решения проблемы их утилизации
Перемещение отходов между местами или объектами их образования, накопления, хранения, утилизации, захоронения и/или уничтожения. Вывоз - процесс...
-
Введение - Твердые бытовые отходы и способы решения проблемы их утилизации
Твердые бытовые отходы (ТБО, бытовой мусор) - предметы или товары, потерявшие потребительские свойства, наибольшая часть отходов потребления. ТБО...
-
Современные проблемы хранения и переработки ядерных отходов. - Экологические проблемы современности
Многие хранилища радиоактивных отходов и остатков ядерного топлива на Дальнем Востоке, по сведениям Минатома РФ, находятся в аварийном состоянии. На...
-
Состав, свойства и объем твердых бытовых отходов - Бытовые и производственные отходы
Морфологический состав. В состав ТБО входят следующие компоненты: бумага, картон 20--30%, пищевые отходы 28--45%, дерево 1,5--4%, металл черный...
-
Полигонное захоронение твердых бытовых отходов в брикетах высокой прочности
В статье описывается количественное выделение фильтрата, инфильтрата и биогаза с тела полигона при различных методах захоронения ТБО. Так же в статье...
-
Сточные воды (СВ) и твердые отходы получили широкое применение в сельском хозяйстве в качестве источников орошения и удобрения, учитывая дефицит этих...
-
Выбор и расчет пылеуовителя, Выбор и обоснование - Техника защиты окружающей среды
Выбор и обоснование Циклоны ЦН-15 являются наиболее универсальными и распространенными аппаратами газоочистки, широко применяемыми для отделения пыли от...
-
Учреждение специального фонда, направленного на финансирование существующих проектов реконструкции и строительство новых водоочистных сооружений....
-
В последние десятилетия в Европе уделяется большое внимание проблемам, связанным с образованием и утилизацией отходов, в частности твердых бытовых и...
-
Способы сохранения здоровья в современных условиях - Экология и здоровье
Современная среда обитания человека, как уже было показано нами в первых параграфах данной работы, уже давно перестала быть безопасной. В настоящее время...
-
Методы очистки воды - Способы очистки питьевой воды
В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно - бытовые сбросы были...
-
Особенности и примеры применения ОЖЦ - Методы управления отходами горного производства
Сегодня существуют различные методы анализа экологических систем, например оценка экологического риска, оценка экологической эффективности, экологический...
-
Обезвреживание и очистка сточных вод. Рациональное использование водных ресурсов - Основы экологии
В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно-бытовые сбросы были невелики,...
-
Перед транспортировкой твердых отходов на свалку они могут быть подвергнуты обработке, т. е. измельчению, перемалыванию и дроблению. Эта предварительная...
Термическая переработка - Обоснование выбора оптимального способа обезвреживания твердых отходов