КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Лекція 7 Термічні методи поводження з відходами
. При повному дотриманні екологічних вимог вартісні характеристики захоронення ТПВ стрімко зростають і сягають рівня інших способів їх знешкодження, зокрема, сміттєспалювання.Позитивними характеристиками сміттєспалювання є: 1) швидке і повне знешкодження відходів, їх стерилізація; 2) значне зменшення об'єму відходів (до 10 разів) [110, с. 28]; 3) порівняно невелика потреба у земельній площі; 4) малочисельний обслуговуючий персонал; 5) зниження ризику забруднення ґрунту фільтратом; 6) можливість зниження поточних витрат шляхом рекуперації тепла.
Негативними рисами сміттєспалювання є: 1) необхідність очищення димових газів; 2) знищення цінних компонентів; 3) досить високий вихід золи і шлаків (до 30 % за масою) [8, с.212], необхідність їх депонування; 4) низький вихід тепла порівняно з витратами на його отримання; 5) швидке зношення обладнання, необхідність його захисту від хімічної корозії; 6) труднощі з реалізацією тепла у теплий період року; 7) висока вартість сміттєспалювальних установок та котлоагрегатів для утилізації тепла; 8) високі експлуатаційні витрати.
При спалюванні ТПВ на сміттєспалювальних заводах разом з димом та леткою золою викидаються леткі сполуки важких металів (свинцю, цинку, кадмію, ртуті), органічні сполуки, що містять хлор, хлористий і фтористий водень, діоксин та інші, котрі при інфільтрації атмосферних опадів у ґрунт можуть забруднювати підземні води і питні водозабори. Через це слід досягати якомога більшої повноти згоряння палива і встановлювати обладнання для очищення димових газів, що потребує значних додаткових інвестицій у зв'язку з технологічною складністю та необхідністю застосування корозійностійких матеріалів високої вартості [95]. Спалювання є найдорожчим способом знешкодження ТПВ.
Концентрація металів у відхідних газах при спалюванні ТПВ у 10-100 разів вища, ніж їх концентрація у відхідних газах енергетичних установок, що працюють на кам'яному вугіллі, хоча оксидів азоту та сірки виділяється менше [95, с. 16; 37, с. 38]. Варто зазначити, що на сьогодні відсутні технології, що дають змогу уловлювати деякі важкі метали (передусім, ртуть) та діоксини, що можуть утворюватися при горінні полівінілхлориду і є канцерогенними сполуками [95]. Єдиним дієвим заходом щодо зменшення вмісту ртуті у димових газах є попереднє вилучення ртутьвмісних виробів. Що ж стосується діоксинів, що є причиною руйнування гормональної системи людини та зниження захисних функцій організму, то зменшенню їх утворення сприяла загальносвітова тенденція заміни діоксинонебезпечного полівінілхлориду (ПВХ) на поліетилентерефталат (ПЕТФ, частіше вживане скорочення – ПЕТ).Сміттєспалювальні заводи
Знешкодження ТПВ на сміттєспалювальних заводах (ССЗ) одержало широкий розвиток у світовій практиці. Такі країни, як Данія, Швейцарія і Японія спалюють близько 70% своїх ТПВ; Німеччина, Нідерланди і Франція — близько 40%. Потужності ССЗ у Європі й Америці продовжують рости.
| 13 10 |
| |
Технологічна схема ССЗ представлена на рисунку
Технологічна схема сміттєспалювального заводу:
1 — прийомне відділення з бункером для прийому ТПВ; 2 - кран із грейфером; 3 - прийомний бункер котлоагрегату; 4 - живильник; 5 — колосникові ґрати сміттєспалювального агрегату з топковим пристроєм; 6 - казан-утилізатор пару; 7 — гасильна ванна зі скребковим пристроєм для видалення шлаку; 8 — конвеєр; 9 - електромагнітний сепаратор для витягу чорних металів; 10 - заводська система тимчасового складуванняі видалення шлаку; 11 — система фільтрів і циклонів для очищення газів; 12 - тягодутний пристрій з вентиляторами для подачі повітря; 13 — димососи; 14 – димова труба
ТПВ через завантажувальний пристрій надходять до колосникових ґрат. Ґрати являють собою систему поочередних рухливих і нерухомих колосників. Рухливі колосники роблять оборотно-поступальний рух. При кожному ході колосників під шар поступаючих зверху ТПВ вводиться порція (до 30%) палаючих відходів, у такий спосіб створюються вогнища нижнього запалювання, і шар, що надходить із прийомного бункера, ТПВ перемішується, розпушується і займається.
Для запалюванні ТПВ на колосникових ґратах використовуються пускові пальники. При русі ТПВ по ґратам знизу надходить повітря і завдяки наявності палаючих відходів у нижньому шарі підтримується авто термічний процес горіння.
Топка з’єднана з казаном-утилізатором, до поверхні нагрівання якого надходять топкові гази. Казан виробляє пару, що є товарним продуктом і може використовуватися для опалення прилеглих районів або технологічних нестатків. Утворені при горінні ТПВ димові гази надходять для очищення в систему фільтрів, після чого викидаються за допомогою димососа в димову трубу. Шлак від спалювання ТПВ віддаляється шкребками в гасильну ванну, після чого по транспортеру подається на молоткову дробарку. Зі шлаку електромагнітним сепаратором витягається чорний метал.
ССЗ займають порівняно невеликі площі від 2 до 5 га. Їхнє застосування виправдане в тих випадках, коли полігони ТПВ розташовані на значному віддаленні від міста. Однак спалювання ТПВ зв'язане зі значними викидами в атмосферу і складністю їхнього очищення. При низькотемпературному спалюванні ТПВ (нижче 1000° С) імовірність утворення високотоксичних газів збільшується. Не вирішені питання використання шлаків, що утворяться, і летучої золи, що є крупногабаритними відходами. При спалюванні утвориться 10—15% золошлаків від ваги надходять на ССЗ відходів.
Розроблено різні технологічні схеми ССЗ. В останні роки в ряді країн йдуть інтенсивні промислові дослідження в напрямку термічної переробки ТПВ нагріванням без доступу повітря до температур 500—600° С (низькотемпературний пиролиз) і вище 1100° С (високотемпературний пиролиз). Створено досвідчені і дослідно-промислові установки різної продуктивності.
Важлива відмінність технології пиролізу ТПВ полягає в тім, що газоподібні продукти, що утворяться — пар і паливний газ — можна розділити і використовувати в самому процесі термічної обробки ТПВ або поза ним. При цьому викид газоподібних продуктів в атмосферу різко знижується. При піролизі утворяться продукти, що можуть знайти застосування в господарській діяльності: газоподібне паливо (-30—40%), твердий вуглицевий залишок (-30—40%) і смола (-20—30%). Як побічний продукт утвориться підсмольна вода.
Твердий вуглеводний залишок (пірокарбон), у якому вміст вуглецю складає 30—40%, використовується як замінник низькосортних графітів, заповнювач в асфальтобетонних сумішах, низькосортне паливо, сорбент. Смола — як паливо, що входить до асфальтобетонних сумішей. Підсмольна вода — як антисептичний засіб, зокрема для просочення шпал.
Відомі три типи установок по піролизу ТПВ: горизонтальні (барабанного типу), вертикальні (шахтного тину) і змішані.
До недоліків існуючих піролизних установок варто віднести малу продуктивність, недосконалу систему очищення газоподібних продуктів, а також нерозв'язаність питань повної утилізації продуктів піролізу. Упровадження піролізних установок дозволить створити безвідхідні технології переробки ТПВ, утому числі для невеликих міст, де будівництво великих сміттєпереробних комплексів нерентабельно.
Дата добавления: 2014-12-03; просмотров: 189; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав |