Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Комплексное устойчивое управление отходами. Жилищно-коммунальное хозяйство: учебное пособие

Уланова О. В., Салхофер С. П., Вюнш К. ,

5.4.1.2.Наилучшие доступные технологии в сфере обезвреживания отходов термическим способом

Технологические схемы и технические аспекты НДТ в сфере термического обезвреживания отходов подготовлены с учетом европейского опыта применения справочников НДТ ЕС «Waste Incineration» (WI) и »Waste Treatments Industries» (WTI).

В справочнике перечислен ряд общих положений, которые необходимо учитывать при определении НДТ обезвреживания отходов термическим способом.

Описания вариантов технологического процесса, альтернативных технологических процессов представлены в виде технологических схем, на базе которых реализуется термическое обезвреживание отходов, с учетом результатов сбора информации о применяемых на промышленных предприятиях технологических процессах, оборудовании, об источниках загрязнения окружающей среды, технологических, технических и организационных мероприятиях, направленных на снижение эмиссии загрязняющих веществ и повышение энергоэффективности и ресурсосбережения.

Наиболее распространенным методом является сжигание (огневой метод), используемый для обезвреживания и переработки жидких, твердых, пастообразных отходов.

В справочнике также подробно рассматриваются:

● несколько вариантов технологических процессов на базе методов сжигания;

● перспективные технологии в сфере обезвреживания отходов термическим способом.

К перспективным технологиям относятся:

● плазменные технологии обезвреживания опасных отходов;

● высокотемпературная паровая газификация отходов с помощью плазменных источников энергии;

● использование шахтных печей для высокотемпературной паровой газификации отходов с помощью плазменных источников энергии;

● комбинированный метод обезвреживания отходов с использованием плазмохимического реактора;

● обезвреживание опасных отходов методом сверхкритического водного окисления (СКВО);

● применение установок с акустическими генераторами пульсирующего потока для огневого обезвреживания твердых отходов.

Следующий перечень технологических процессов относится к НДТ

1. 5.2.2. Процедура проверки и отбора проб.

НДТ содержит подходы в обращении с различными видами отходов, в том числе с имеющими «нежелательные» характеристики.

2. 5.2.2. Предварительный входной контроля отходов.

НДТ содержит подходы, связанные с контролем отходов визуальными, инструментальными, лабораторными способами.

3. 5.2.3. Хранение (накопление) отходов.

НДТ содержит подходы, связанные с обеспечением безопасности и оптимизации хранения отходов с учетом их специфики и морфологии.

4. 5.2.4. Предварительная подготовка отходов.

НДТ содержит подходы, связанные с обработкой, перегруппировкой и предварительной подготовкой отходов в соответствии с их спецификой, с целью обеспечения гарантированного гомогенного и стабильного исходного сырья из отходов.

5. 5.2.5. Оптимизация стехиометрии воздуха.

НДТ содержит подходы, учет которых обеспечивает подвод оптимального расчетного количества воздуха.

6. 5.2.5. Оптимизация и распределение подачи первичного воздуха.

НДТ содержит подходы, связанные с точками подвода первичного воздуха в зависимости от конструкции печей для обеспечения необходимых условий для протекания технологических процессов и минимизации вредных выбросов.

7. 5.2.5. Инжекция вторичного воздуха, оптимизация и распределение.

НДТ содержит подходы, связанные с обеспечением энергоэффективности технологий термического обезвреживания, посредством подвода вторичного воздуха (его подогрева, точек подвода).

8. 5.2.5. Использование сопел специальной конструкции.

НДТ содержит подходы, позволяющие снизить содержание азота в воздухе, температуры сопел, для сокращения NOx.

9. 5.2.5. Рециркуляция дымовых газов.

НДТ содержит подходы, связанные с частичной заменой вторичного воздуха на отходящие дымовые газы (после газоочистки) для оптимизации затрат на эксплуатацию газоочистного оборудования и сокращением выбросов NOx.

10. 5.2.5. Обогащение воздуха кислородом.

НДТ содержит подходы, связанные с подводом кислорода для оптимизации температуры в камере сгорания в зависимости от требуемых технологических параметров.

11. 5.2.5. Охлаждаемые вращающиеся печи.

НДТ содержит подходы, связанные с конструкцией печей, использование которой позволяет нивелировать требования к свойствам сырья. В качестве теплоносителей рассматриваются различные виды жидкостей и контуры охлаждения.

12. 5.2.5. Увеличение времени выдержки отходов в камере сжигания.

НДТ содержит подходы, связанные с обеспечением полноты сгорания органической части отходов с одновременным увеличением
термической деструкции отходов, улучшением возможностей для использования остатков, утилизации энергетической ценности отходов.

13. 5.2.5. Повышение турбулентности в камере дожига.

НДТ содержит подходы, связанные с различными конструкциями камер дожига с целью улучшения качества отходящих дымовых газов относительно NOx, летучих органических соединений и CO.

14. 5.2.5. Оптимизация времени, температуры, турбулентности газов в зоне сжигания и концентрации кислорода.

НДТ содержит подходы, связанные с достижением эффективного дожигания отходящих дымовых газов.

15. 5.2.5. Использование автоматически работающих вспомогательных горелок.

НДТ содержит подходы, связанные с гарантированным обеспечением достаточной температуры в камере сгорания и наилучшим запуском установки, в части экологических и эксплуатационных параметров.

16. 5.2.6, 5.4. Использование тепла.

НДТ содержит подходы, связанные с использованием тепла от установок на внешние нужды, например, выработку энергии, производственного пара и т.п.

17. 5.2.6. Переход с жидкого топлива на природный газ.

НДТ содержит подходы, связанные с оптимальной конструкцией горелочных устройств и форсунок.

18. 5.2.6. Оптимизация КПД установок.

НДТ содержит подходы, связанные с определением оптимальной энергетической эффективности с учетом ряда факторов.

19. 5.2.6. Автоматизация системы аналитического контроля.

НДТ содержит подходы, направленные на выполнение задач технического обслуживания и технической поддержки.

20. 5.2.6. Использование частотно-регулируемых приводов.

НДТ содержит подходы, связанные с обеспечением энергосбережения посредством оптимизации системы управления технологическим процессом и эксплуатационных параметров.

21. 5.2.6. Оптимизация системы охлаждения.

НДТ содержит подходы, связанные с использованием различных систем охлаждения для оптимизации энергоэффективности в соответствии с условиями подключения к инженерным сетям.

22. 5.2.6. Оптимизация конструкции котла-утилизатора.

НДТ содержит подходы, связанные с максимально полным использованием энергии отходящих газов с учетом требований к оптимизации конструкции котла-утилизатора.

23. 5.2.6. Использование тепловых насосов.

НДТ содержит подходы, связанные с генерацией тепловой энергии посредством объединения низкотемпературных потоков.

24. 5.2.6. Внедрение автоматизированных систем.

НДТ содержит подходы, связанные с многофакторным контролем технологических систем для эффективного функционирования установок.

25. 5.2.7.1. Снижение выбросов пыли.

НДТ содержит подходы, связанные с обеспыливанием, посредством использования определенных технических систем.

26. 5.2.7.1. Использование рукавных фильтров.

НДТ содержит подходы, связанные с обеспыливанием и улавливанием тяжелых металлов, ПХДД/ПХДФ; защитой от коррозии.

27. 5.2.7.1. Применение систем доочистки дымовых газов.

НДТ содержит подходы, связанные с заключительным этапом очистки дымовых газов перед выбросом газов в дымовую трубу.

28. 5.2.7.1. Использование системы мокрой очистки дымовых газов.

НДТ содержит подходы, связанные с необходимостью одновременного снижения выбросов пыли, тяжелых металлов, ртути, ПХДД/ПХДФ и кислых газов.

29. 5.2.7.1. Способ двойного фильтрования.

НДТ содержит подходы, связанные с использованием двух рукавных фильтров.

30. 5.2.7.2. Мокрые системы пылегазоочистки.

НДТ содержит подходы, связанные со снижением выбросов пыли, ПХДД/ПХДФ.

31. 5.2.7.2. Полусухие системы газоочистки.

НДТ содержит подходы, связанные с улавлением нерастворимых в абсорбционных растворах кислых газов, а также, пыли, ПХДД/ПХДФ и ртути.

32. 5.2.7.2. Рециркуляция реагентов.

НДТ содержит подходы, связанные с увеличением эффективности мокрой системы газоочистки.

33. 5.2.7.2. Оптимизация интенсивности впрыска реагента.

НДТ содержит подходы, связанные с минимизацией проскока загрязняющих веществ.

34. 5.2.7.2. Проведение мониторинга процесса абсорбции.

НДТ содержит подходы, связанные с поддержанием эффективности абсорбции кислых газов.

35. 5.2.7.2. Системы сухой очистки дымовых газов.

НДТ содержит подходы, связанные с использованием щелочных реагентов и добавкой активированного угля для одновременной очистки дымовых газов от ртути и ПХДД / ПХДФ.

36. 5.2.7.2. Подбор щелочного реагента.

НДТ содержит подходы, связанные с оптимизацией выбора реагента в зависимости от конструкции аппаратов газоочистки.

37. 5.2.7.2. Прямая добавка щелочных реагентов.

НДТ содержит подходы, связанные с необходимостью сокращения коррозионного воздействия на элементы камер сгорания и дожигания сырья (отходов).

38. 5.2.7.3. Селективное каталитическое восстановление (СКВ).

НДТ содержит подходы, связанные с возможностью снижения выбросов NOx и ПХДД/ПХДФ после обеспыливания и очистки от кислых газов, посредством использования аммиака.

39. 5.2.7.3. Селективное некаталитическое восстановление (СНКВ).

НДТ содержит подходы, связанные с возможностью снижения выбросов NOx посредством впрыскивания аммиака или мочевина в печь.

40. 5.2.7.4. Предотвращение вторичного образования ПХДД/ПХДФ в системе газоочистки.

НДТ содержит подходы, связанные со снижением пребывания запыленного газа в температурной зоне от 450 до 200 °С.

41. 5.2.7.4. Обеспыливание на высокотемпературных установках.

НДТ содержит подходы, связанные со снижением ПХДД/ПХДФ в результате ударного охлаждения с использованием или преобразованием тепловой энергии.

42. 5.2.7.4. Предотвращение ресинтеза диоксинов.

НДТ содержит подходы, связанные с закалкой дымовых газов.

43. 5.2.7.4. Повторный обжиг абсорбентов.

НДТ содержит подходы, связанные с обезвреживанием остатков ПХДД/ПХДФ, собранных в системе газоочистки.

44. 5.2.7.4. Адсорбция.

НДТ содержит подходы, связанные с сокращением ПХДД/ПХДФ в отходящих газах в результате впрыска реагентов в газовом потоке.

45. 5.2.7.4. Каталитическая деструкция.

НДТ содержит подходы, связанные с деструкцией ПХДД/ПХДФ на поверхности активированного кокса.

46. 5.2.7.4. Адсорбция в неподвижном слое.

НДТ содержит подходы, связанные с сокращением ПХДД/ПХДФ в результате прохождения отходящих газов через мокрый и сухой неподвижный коксовый/угольный слой.

47. 5.2.7.4. Использование материалов, пропитанных углеродом.

НДТ содержит подходы, связанные с возможностью адсорбции ПХДД/ПХДФ в системах мокрой газоочистки.

48. 5.2.7.4. Использование угольной суспензии в мокрой газоочистке.

НДТ содержит подходы, связанные с возможностью адсорбции ПХДД/ПХДФ в системах мокрой газоочистки с одновременным сокращением их накопления.

49. 5.2.7.5. Мокрая газоочистка с низким рН и добавка аддитивов.

НДТ содержит подходы, связанные с регулированием рН для удаления НСl, HF, SO2, HgCl2. Представлены подходы, позволяющие увеличить эффективность адсорбции металлической ртути.

50. 5.2.7.5. Впрыск активированного угля.

НДТ содержит подходы, связанные с сокращением содержания металлической ртути в результате адсорбции и ионной ртути в результате хемосорбции.

51. 5.2.7.5. Пропитка адсорбента серой.

НДТ содержит подходы, связанные с повышением удаления ртути в результате пропитки адсорбента серой.

52. 5.2.7.5. Использование смоляного фильтра.

НДТ содержит подходы, связанные с удалением ртути.

53. 5.2.7.5. Инжекция хлорита и выбор агента с сильной окислительной формой.

НДТ содержит подходы, связанные с удалением ртути посредством перевода элементарной ртути в окислительную форму с последующим осаждением в скруббере.

54. 5.2.7.5. Добавка перекиси водорода для мокрой газоочистки.

НДТ содержит подходы, связанные с удалением ртути, HCl и из дымовых газов.

55. 5.2.8. Цементирование остатков.

НДТ содержит подходы, связанные со смешением остатков термического обезреживания с минеральными или гидравлическими вяжущими.

56. 5.2.8. Остекловывание и плавление.

НДТ содержит подходы, связанные с использованием систем электроплавки, систем, отапливаемых горелками и плавкой с дутьем.

57. 5.2.8. Экстрагирование кислотой.

НДТ содержит подходы, связанные с одновременным использованием летучей золы и остатков с мокрого скруббера.

58. 5.2.8. Обработка остатков.

НДТ содержит подходы, связанные с обезвреживанием остатков от очистки дымовых газов, появляющихся в процессе очистки сухим бикарбонатом натрия.

59. 5.2.8. Обработка остатков с использованием гидравлических вяжущих.

НДТ содержит подходы, связанные с регенерацией рассола для производства кальцинированной соды и утилизацией остатка от фильтрования в инертный материал, которые образуются от очистки дымовых газов, появляющихся в процессе очистки сухим бикарбонатом натрия.

60. 5.2.9. Удаление остатков, образующихся при очистке газообразных продуктов сгорания.

НДТ содержит подходы, связанные с удалением пыли после пылеосадительных аппаратов, возвращением золы на стадию сжигания для деструкции ПХДД/ПХДФ и предварительного обеспыливания.

61. 5.2.10. Мониторинг (производственный контроль) и регулирование выбросов.

НДТ содержит подходы, связанные с использованием КИПиА для получения достоверной информации о параметрах технологического процесса.

62. 5.2.10. Мониторинг горения в печи и распределения температур.

НДТ содержит подходы, связанные с использованием оптических или инфракрасных измерительных систем, ультразвуковых и визуальных камер.

63. 5.2.10. Контроль коэффициента избытка воздуха.

НДТ содержит подходы, связанные с сокращением образования вредных веществ.

64. 5.2.10. Мониторинг HCl.

НДТ содержит подходы, связанные с мониторингом HCl до и после блока газоочистки для корректировки количества используемого щелочного реагента.

65. 5.2.10. Регулирование в дозировании.

НДТ содержит подходы, направленные на поддержание адсорбционной способности в системе очистки дымовых газов.

66. 5.2.10. Ретроспективный анализ параметров технологического процесса.

НДТ содержит подходы, связанные с хранением информации, полученной от КИПиА.

67. 5.2.11. Циклическое использование воды.

НДТ содержит подходы, связанные с рациональностью использования локальных очистных сооружений, в основе которых закладываются мембранные технологии, технологии на основе обратного осмоса или термического выпаривания.

67. 5.2.12. Переработка шлаков и зольных остатков, образующихся в результате сжигания.

НДТ содержит подходы, связанные со стабилизацией, отверждением, сжиганием и плавлением золы в плазме.

68. 5.2.12. Обезвреживание шлаков и зольных остатков.

НДТ содержит подходы, связанные с предшествующим контролем ряда параметров выбору технических решений.

69. 5.2.12. Улучшение дожигания шлака.

НДТ содержит подходы, связанные с оптимизацией технологических параметров для уменьшения токсичности образующихся шлаков.

70. 5.2.12. Отделение шлака от остатков очистки дымовых газов.

НДТ содержит подходы, связанные с отдельной обработкой и переработкой шлака от остатков очистки дымовых газов и зольных остатков.

71. 5.2.12. Сепарация металлов из шлака.

НДТ содержит подходы, связанные с необходимостью извлечения черных и цветных металлов из зольных остатков.

72. 5.2.12. Обработка шлака с использованием вызревания.

НДТ содержит подходы, связанные с возможностью хранения зольных остатков для приобретения ими требуемых свойств.

73. 5.2.12. Обработка шлака с использованием систем сухой очистки.

НДТ содержит подходы, связанные с комбинированной обработкой шлака.

74. 5.2.12. Обработка шлака с использованием систем мокрой очистки.

НДТ содержит подходы, связанные с возможностью получения шлака с минимальной выщелачиваемостью металлов и анионов.

75. 5.2.12. Остекловывание и плавление.

НДТ содержит подходы, связанные с использованием плазменных печей.

76. 5.4. Траектория движения шлама.

НДТ содержит технические подходы, связанные с минимизацией недожога органической части отходов.

77. 5.4. Путь движения дымовых газов.

НДТ содержит технические подходы, связанные с обеспечением энергетической эффективности и стабильной нагрузки на футеровку.

78. 5.4. Подготовка твердых отходов.

НДТ содержит технические подходы, связанные с приданием сырью (отходам) определенных параметров [20].