Начиная с индустриальной эпохи, уровень потребления товаров начал возрастать в несколько раз, по сравнению с ранней эпохой. В свою очередь вместе с потребление начало возрастать количество отходов. В итоге проблема утилизация отходов стала одной из самых обсуждаемых тем в современном обществе, как в глобальных масштабах, так и в региональных, а именно на уровне государства. При этом вопрос об утилизации отходов с каждым годом требует все больше и больше сил для его решения.
Существуют различные технологии утилизации отходов. Наиболее распространенными среди них являются термические способы. Опыт переработки ТБО термическими методами и многочисленные публикации свидетельствуют, что медленный нагрев и низкотемпературный режим сжигания отходов при температуре 600°-900° С при недостатке кислорода благоприятствуют интенсивному образованию диоксинов.
Высокотемпературный режим обработки отходов (до 1250° С), окислительная среда и пребывание газов при этой температуре в течение 4-5 секунд, позволяют полностью разрушить диоксины и полиароматические углеводороды, а также исключить их повторное образование. Что в итоге облегчает очистку исходящих газов образованных от сжигания ТБО. А этот следовательно уменьшает затраты на использование дорогостоящих газоочистных фильтров.
Как известно в нашей стране существует масса предприятий с устаревшим технологическим оборудованием. Однако это не мешает им продолжать свою деятельность, тем самым нарушая законы и подзаконные акты, как Российской Федерации, так и международные. А тем временем в мире каждый год вводятся новые и все более жесткие нормативно-правовые документы по уменьшению выбросов в окружающую среду. Это в свою очередь обязывает данные предприятие либо совершенствовать своё оборудование (в частности газоочистное), либо выплачивать штрафы в различном денежном диапазоне. Однако соотношение между такими штрафами и модернизацией оборудования настолько сильно отличается, что в большинстве случаев предприятия готовы выплачивать штрафы, нежели идти на дорогостоящее обновление оборудования.
При этом важно заметить, что штрафы не полностью покрывают ущерб, нанесенный от выбросов газообразных отходов, а так же их производных. В свою очередь система штрафов получается не эффективной и ущерб окружающей среде с каждым годом возрастает, следовательно ухудшается качество окружающей среды в районе расположения такого предприятия и следовательно возможны ухудшения санитарно-экологической обстановки населения.
Более того некоторые официальные лица считают, что термическое обезвреживание ТБО намного хуже других способов утилизации (переработка, компостирование и т.д.), в том числе и из-за загрязнения атмосферного воздуха газообразными отходами. Этими заявлениями так же часто руководствуется население не желающее проживать в районе или даже округе, в котором находится мусоросжигательный завод. Однако отказ от строительства мусоросжигательных заводов мог ухудшить качество окружающей среды и санитарно-гигиеническую обстановку в целом, особенно в таких крупных городах как Москва [49].
Осознание кризисной ситуации с отходами, с которой столкнулась Москва, привело к тому, что обращение с отходами из второстепенной отрасли превратилось в полноправную отрасль городского хозяйства. В соответствии с Постановлением Правительства Москвы № 604 от 29 июня 1993 года для выполнения полного комплекса работ по санитарной очистке города от твердых бытовых отходов, в Москве было создано Государственное унитарное предприятие «Экотехпром» в настоящее время подведомственное Департаменту жилищно-коммунального хозяйства и благоустройства г. Москвы [21].
Именно поэтому для данной дипломной работы была выбрана тема газоочистки на мусоросжигательных заводах, в частности на МСЗ №2 ГУП «Экотехпром».
Целью исследования являлось: выявление и определение влияния очистки исходящих дымовых газов на состояние качества окружающей среды при сжигании твердых бытовых отходов на мусоросжигательном заводе №2.
Данная цель достигалась путем решения поставленных задач:
1. Описание структуры и состава, утилизируемых ТБО и получаемых в результате их термической обработки отходов
2. Детальное рассмотрение основных направлений термической обработки ТБО
3. Изучение основных способов очистки дымовых газов применяемых на мусоросжигательном заводе №2
4. Анализ результатов влияния очистки дымовых газов на экологическую обстановку г. Москвы
5. Разработка предложений по улучшению эффективности очистки дымовых газов и внедрению альтернативных технологий утилизации ТБО
Объект исследования – технология очистки дымовых газов, применяемая на мусоросжигательном заводе №2.
Предмет исследования – природоохранное значение очистки дымовых газов на мусоросжигательном заводе №2.
Глава 1 Роль очистки исходящих газов в технологии термической обработки ТБО
1.1 Понятие твердых бытовых отходов
Твердые бытовые отходы в основном утилизируются (или термически обезвреживаются) на мусоросжигательных заводах. Газоочистка, как часть технологических процессов мусоросжигательных заводов относится к заключительной части термической обработки твердых бытовых отходов. По сути, твердые бытовые отходы для данных типов предприятий являются своеобразным «сырьем». Именно поэтому в первую очередь необходимо разобраться в том:
1. Что собой представляют твердые бытовые отходы;
2. Свойства и состав твердых бытовых отходов (как химический, так и физический или материальный);
3. Процессы, происходящие при термической обработки твердых бытовых отходов;
4. Влияние на качество окружающей среды вторичных отходов при сжигании твердых бытовых отходов [40].
Как такового единого определения термина «твердые бытовые отходы» нет. Дело в том, что уровень потребления человека товаров и сырья возрастает с каждым годом вследствие увеличения численности населения на планете. Помимо этого благодаря быстрому развитию науки и техники, потребляемые товары становятся более разнообразными с точки зрения конечного продукта, то есть отходов [58].
Как известно, все вещества на планете превращаются вследствие биогеохимических циклов. Чтобы удовлетворить потребность одного человека во всем необходимом за год добывается около 20 т (по некоторым данным до 45 т) различного сырья. При этом в готовую продукцию переходит 1-2%, в некоторых случаях практически до 6%. Все остальное превращается в отходы, образующиеся на всех промежуточных стадиях производства. В отходы в итоге превращается и сам конечный продукт. Поэтому, можно сказать, что в процессах производства и потребления не выпускается ничего, кроме отходов. Таким образом, твердые бытовые отходы являются видо- и структурноизмененными товарами потребления [51].
Твердые Бытовые Отходы (ТБО) — это твердая неоднородная смесь различных компонентов, полученная в результате жизнедеятельности человека в бытовой среде [40].
Иное определение ТБО указано в законе Краснодарского края №245 «Об отходах производства и потребления»:
Бытовые отходы - это отходы потребления, образующиеся в результате жизнедеятельности человека (при приготовлении пищи, уборке и ремонте жилых помещений, содержании придомовых территорий и мест общего пользования, уборке территорий населенных пунктов), содержания домашних животных и птиц, устаревшие, пришедшие в негодность предметы домашнего обихода, отходы от функционирования культурно - бытовых, учебных учреждений, организаций и предприятий торговли и общественного питания и других предприятий и организаций общественного назначения [18].
Многие путают понятие мусор и ТБО, хотя при этом существует различие между ними. Дело в том, ЧТО ТБО является подвидом мусора. Сам же мусор, эксперты обычно разделяют в зависимости от состава и фракции на бытовой мусор (или ТБО) и крупногабаритный мусор (КГМ). Под бытовым мусором или ТБО мы подразумеваем отходы, образующиеся в результате жизнедеятельности человека. Это остатки пищи, упаковки, стекло, пластик и другие отходы, по габаритам не превышающие 1 метра. ТБО складируется в контейнеры для вывоза ТБО вместительностью до 1,1 кубометра. Вывоз ТБО осуществляется специализированными организациями, у которых есть лицензия на деятельность по сбору и вывозу мусора [40, 43].
Под крупногабаритным мусором (КГМ) эксперты считают остатки продуктов, габариты которых значительно превышают размеры бытового мусора. Это предметы обихода – старая мебель, бытовая техника, шкафы и другие Вывоз КГМ осуществляется в бункерах-контейнерах объемом от 8 кубов [43].
Кроме того существуют и другие виды отходов, которые не относятся к ТБО. К примеру, медицинские отходы, имеющие в своем составе такие компоненты и вещества, которые могу нанести вред здоровью, как в единичном, так и в массовом порядке (вплоть до эпидемии) требуют специальную технологию сбора и утилизации. Вследствие чего был разработан СанПиН 2.1.7.2790-10 [26]. Однако по данным Росприроднадзора, в Российской Федерации только 0,5% медицинских отходов уничтожается в соответствии с требованиями Всемирной организации здравоохранения. Соответственно, данный вид отходов к ТБО не имеет никакого отношения, но утилизируется точно так же [41, 45].
Так как отходы чаще всего является продуктов городов, то за основу будет браться классификация городских отходов. На рисунке 1 изображены основные виды городских отходов. Таким образом, бытовой мусор, специфичные хозяйственные отходы (имеющие в своем составе немало токсичных веществ) и хозяйственные виды упаковок могут быть выделены как ТБО.
Рисунок 1 Классификация городских отходов
К опасным ТБО относят попавшие в отходы или имеющие в своем составе следующие компоненты:
1. Батарейки и аккумуляторы;
2. Электроприборы;
3. Лаки, краски и косметика;
4. Удобрения и ядохимикаты;
5. Бытовая химия;
6. Медицинские отходы;
7. Ртутьсодержащие термометры, барометры, тонометры, лампы [43].
Из данного списка следует, что ТБО могут быть опасны как загрязнители окружающей среды, так и для здоровья человека.
По классам опасности, ТБО в основном представлены первыми 3-мя классами опасности:
1. I класс - чрезвычайно опасные отходы;
2. II класс - высокоопасные отходы;
3. III класс - умеренно опасные отходы [40].
При этом к I классу опасности ТБО относят из-за нахождения в их составе тех самых опасных компонентов описанных выше. IV и V классы опасности представлены в виде смета.
У ТБО, как у любых других отходов существует свой физический и химический состав, примерно четкую выраженную структуру и классификацию. Согласно данным Академии Коммунального Хозяйства им. К.Д. Панфилова ТБО имеют разнообразный состав, который изображен на рисунке 2. При этом процентные соотношения морфологического состава ТБО весьма условны, так как на соотношение составляющих оказывают влияние уровень благоустройства района проживания и качества жизни жителей, проживающих в этом районе, сезоны года, климатические и другие условия [43].
Рисунок 2 Процентное соотношение состава ТБО
В составе ТБО постоянно увеличивается содержание бумаги, пластмасс, фольги, различного рода банок, полиэтиленовых пленок и других упаковок. Существуют сезонные изменения ТБО, когда их состав (имеется ввиду во время сбора ТБО) меняется в зависимости от времени года. Так, к примеру с весны до лета в составе ТБО увеличивает количество пищевых, бумажных и пластмассовых отходов, а осенью и зимой увеличивается доля отходов стеклобоя, кожи и резины [43].
1.1.1 Структура ТБО
ТБО обладают своеобразной механической связностью или структурой. Структура в ТБО создается благодаря присутствием в ней волокнистых фракций (текстиль, проволока и т.д.) и сцеплениями, обусловленными наличием влажных липких компонентов.
Фракционный состав или структура ТБО представлена фракциями до 150 мм (80—90%), остальные 2% представлены фракциями более 350 мм, которые являются балластными примисями. Балластные примеси пищевых отходов представлены костями, боем стекла и фаянса, металлическими крышками и банками [39].
Фракционная составляющая ТБО учитывает при их сборе, переработке и утилизации. Чаще всего данные о фракционном составе ТБО используют на мусороперерабатывающих и мусороперегрузочных станциях, а так же на полигонах при захоронении. Однако такие данные используются и на мусоросжигательных заводах, т.к. структура ТБО влияет на физико-химический состав исходящих дымовых газов при термической обработки ТБО. Для улучшения сжигания ТБО, следует уменьшить их фракционную составляющую путем дробления или измельчения [39,43].
Таблица 1 – Фракционная составляющая ТБО [43].
Наименование составляющих ТБО |
Величина фракций, мм |
||||
350-250 |
250—150 |
150-100 |
100-50 |
менее 50 |
|
Бумага |
3-8 |
9-11 |
9-11 |
7-9 |
2-8 |
Пищевые отходы |
— |
0—1 |
2-10 |
7—13 |
17-22 |
Металл |
— |
0-1 |
0,5-1 |
0,8—1,6 |
0,3-0,5 |
Дерево |
0,5-1 |
0—0,5 |
0-0,5 |
0,5—1 |
0-0,5 |
Текстиль |
0,2-1,3 |
1-1,5 |
0,5-1 |
0,3-1,8 |
0-0,5 |
Кости |
— |
— |
— |
0,3-0,5 |
0,5-0,9 |
Стекло |
— |
0-0,3 |
0,3-1 |
0,5-1,5 |
0-0,3 |
Кожа, резина |
— |
0-1 |
0,5-2 |
0,5-1,5 |
0-0,3 |
Камни |
— |
— |
0,2-1 |
0,5-1,5 |
0,5-2 |
Пластмасса |
0-0,2 |
0,3-0,8 |
0,2-0,5 |
0,2-0,5 |
0,2-0,5 |
Смет и прочие |
— |
0-0,5 |
0-0,5 |
0-0,4 |
7-11 |
Всего: |
4-10 |
11-15 |
18-22 |
20-30 |
30-40 |
Для улучшения сжигания ТБО, следует уменьшить их фракционную составляющую путем дробления или измельчения.
1.1.2 Химический состав ТБО
Химический состав ТБО, по сути, обусловлен вещественным составом описанным выше. Однако в ТБО со временем поступления в баки хранения отходов (мусорные баки) и до момента утилизации постоянно происходят химические реакции. Такие реакции разнообразны начиная от реакций разложения, заканчивая реакциями окисления, и они зависят от вещественного состава ТБО. Исследователями НИИ «Стромкомпозит» было проведено исследование, в которых были выделены основной химический состав ТБО. При этом надо понимать, что данные основывались на обычном вещественном составе ТБО производимым человеком ежедневно.
Любые виды ТБО всегда состоят из трех компонентов:
1. Органической субстанции;
2. Неорганической субстанции;
3. Физической воды [61].
Строго говоря, вода является неорганической субстанцией, но её выделяют здесь, т.к. обуславливает важное свойство ТБО – влажность. Наибольший интерес с точки зрения практической утилизации ТБО представляет органическая субстанция, которая, по сути, является нетрадиционным энергоносителем. Исследованиями НИИ «Стромкомпозит» установлено, что органическая субстанция (горючая масса) российских ТБО состоит из веществ, представленных на рисунке 3 [61].
Рисунок 3 Вещественный состав органической субстанции ТБО (в %)
Исследования же химического состава неорганической субстанции (без учета металлов) российских ТБО показали следующие результаты представленных на рисунке 4 [61].
Рисунок 4 Элементарный состав неорганической субстанции ТБО (в %)
При этом зная вещественный состав органической субстанции ТБО, исследователи НИИ «Стромкомпозит» смогли рассчитать элементный состав ТБО, который изображен на рисунке 5 [61].
Рисунок 5 Элементарный состав органической части ТБО (в % по массе)
Из полученных данных в соответствии с рисунками 3, 4 и 5 был сделан вывод, что высокое содержание водорода в органической субстанции ТБО связано с содержанием значительной доли жиров и полимеров. Так же важно отметить, что доля органической субстанции влияет на КПД горения ТБО как топлива.
1.1.3 Проблема сбора и утилизации ТБО в населенных пунктах
Твердые бытовые отходы затрагивают основную часть проблематики загрязнения окружающей среды и уменьшения её качества. Особенно остро это наблюдается в крупных городах с населением в 500 000 человек и выше. Город – это самые крупные производители отходов, в частности ТБО. Так в Москве ежегодно образуется 2,3 млн. т. ТБО, при то что каждый житель Москвы производит до 3 кг ТБО в день. Годовые темпы их прироста оставляют 3,1% (Приложение А). Учитывая, что каждый из 3-ех мусоросжигательных заводов находящихся в Москве утилизируют примерно 400 т. ТБО в год, то даже без сложных расчетов видно, что данные заводы просто не справляются с таким потом отходов [50, 52].
Однако не только большое количество человек не является основной причиной загрязнения населенных пунктов ТБО. В большей степени все сводится к тому, что организация по сбору и утилизации ТБО в данных населенных пунктах не достаточно хорошо и надежно построена. Обычно местные власти ответственные за сбор и утилизацию ТБО, либо недостаточно компетентны в плане управления данным видом деятельности, либо используют самые дешевые и самые опасные с экологической точки зрения способы утилизации ТБО. Примеров тому масса: начиная от обычного вывоза мусоровозами ТБО на полигоны для их захоронения, то есть прямое попадание ТБО из мусорных баков в обычные земляные ямы (с каждым годом такие полигоны создаются нелегально, что делает, невозможным их контролировать со стороны государственных властей), заканчивая перекладывания обязанностей по утилизацией ТБО на самих жителей населенных пунктов. Достаточно вспомнить недавние забастовки итальянских компаний по сбору и утилизации мусора, когда всего за 1 неделю большинство городов Италии превратились в своеобразные свалки [50, 57].
Таким образом, правильно организованная система по сбору и утилизации ТБО – это примерно 60% успешной работы в данной области. При этом следует понимать, что остальные 40% идут на технологии утилизации, которые будут включать комплекс мер и процедур качественной утилизации ТБО с точки зрения экологии, экономики и прочих сфер деятельности.
1.2 Технологии термической обработки ТБО
При создании мусоросжигательных заводов, используют различные технологии термического обезвреживания ТБО. Они имеют различные критерии и параметры, которые влияют как на эффективность термической утилизации ТБО, так и на получаемые от такой утилизации отходы. В последнем случае очень важна очистка от отходов термического обезвреживания ТБО, в том числе и очистка дымовых газов.
Так же существует технология пиролиза ТБО, которую нужно рассмотреть отдельно. Все термические методы переработки отходов являются экологически безопасными при использовании современных методов газоочистки. Количество и состав дымовых газов, образующихся при термической обработке ТБО, зависят от состава отходов и режима процесса.
Слоевое сжигание представляет собой подачу горячих воздушных потоков на слой отходов, загруженный на колосниковую решётку. При этом различают несколько разновидностей слоевого сжигания:
1. С неподвижной колосниковой решёткой;
2. Сжигание с неподвижным слоем отходов;
3. С подвижной и неподвижной цепной решёткой.
При таком способе термическом обезвреживании ТБО требуется довольно сложная система газоочистки, которая будет включать в себя оборудование для нейтрализации и очистки дымовых газов от большинства токсичных и опасных загрязняющих веществ [35].
При использовании технологии кипящего слоя, отходы предварительно разделяют на гомогенные фракции, а затем сжигают в специальных камерах в присутствии песка, доломитовой крошки или другого абсорбента, который обладает высокой теплопроводимостью. В процессе горения частицы слоя под действием струй воздуха начинают активно перемещаться, так что это поведение напоминает поведение жидкости и так же подчинятся законам гидростатики. Этот способ позволяет снизить эмиссию токсичных веществ при сгорании [35].
Технология шлакового расплава заключается в использовании шлаковых отходов, как своеобразное топливо. В котел с ТБО загружается определенная часть шлаковых отходов. Шлаковые отходы нагревается за счет горелок котла. Из-за того, что шлаковые отходы нагреваются быстрее, то через некоторое количество времени они превращаются в расплав, который в свою очередь нагревает массу ТБО [35, 36].
Электрошлаковый расплав отличен от предыдущего тем, то, что в нем нагревательным элементом служит электричество, а шлаковые отходы представляют собой электропроводящие вещество [35, 36].
Коксование и сжигание ТБО включает в себя несколько стадий. В первой стадии ТБО нагревается до высокой температуры (порядка 1000° С) без доступа кислорода в котел или печь. В результате происходит процесс коксования, и образуются твердые (кокс) и газообразные продукты, служащие впоследствии топливом. Вторая стадия заключается в сжигании (или более точно – в дожигании) получившихся от процессов коксования продуктов с большими объемами кислорода. Это делается для нейтрализации загрязняющих выбросов при первой стадии сжигания. Таким образом, при выбросе исходящих газов от такой утилизации ТБО, уже часть загрязняющих веществ нейтрализуется еще до стадии газоочистки [37].
Газификация представляет собой использование ТБО в качестве твердого топлива и переработка его в продукт-газ, смолы и шлака. Газификация является термохимическим высокотемпературным процессом взаимодействия органической массы с газифицирующими агентами, в результате чего органические продукты превращаются в горючие газы. ТБО обезвреживаются и перерабатываются за счет поступления в специальный реактор (газификатор) воздуха и водяного пара, а так же при использовании кислорода, диоксида углерода и их смеси. Полученный продукт-газ используется в газотурбинной, паротурбинной или газопоршневой установке для выработки энергии и тепла. Смола используется либо как топливо, либо как химическое сырье. Но особенно важно, что газификация уменьшает затраты на газоочистку, т.к. в получаемых отходах содержится малое количество сернистых соединений и золы. Так же при газификации происходит частичное разложение азотсодержащих органических соединений в бескислородной среде, что дает меньшее количество окислов азота в дымовых газах [36].
Необходимо отдельно рассмотреть технологию пиролиза ТБО. В результате пиролиза образуется пиролизный газ с высокой теплотой сгорания, жидкие продукты и твердый углеродистый остаток. При пиролизе органического вещества происходит не только его распад, но и синтез новых продуктов. Эти стадии процесса взаимосвязаны и протекают одновременно с тем лишь различием, что каждая из них преобладает в определенном интервале температур. Данная технология, по сути, схожа с технологией газификации и коксованием, но в ней присутствует 2 отличия:
1. Пиролиз осуществляется при практически полном отсутствии кислорода;
2. Существуют различные виды пиролиза (низкотемпературный, среднетемпературный, высокотемпературный) при которых происходит разная степень коксования утилизируемых ТБО [45].
Технология пиролиза ТБО на сегодняшний день является одной из самых перспективных в плане экологических аспектов и влияние на состояние окружающей среды. В некоторых случаях, когда необходимо – проводить очистку газовых выбросов (от соединений серы, хлора или фтора, пыли и паров ртути), очищать пиролизный газ, оказывается проще, чем дымовые газы. Все дело в низкой температуре, меньшему объему и более высокой концентрации загрязнителей. Кроме того, сера присутствует в пиролизном газе в восстановленных формах (H2S, S*), которые намного проще поглотить, чем SO2. Так же происходит частичное разложение азотсодержащих органических соединений в бескислородной среде, что дает меньшее количество окислов азота в дымовых газах [45].
1.2.1 Газообразные отходы мусоросжигательных заводов
Обычно на предприятиях используются различные технологии по очистки отходов попадающих в воздушную и водную среду, а так же в почву. Однако из-за различной степени очистки или обезвреживания отходов, часть из них может оставаться опасной для окружающей среды, в том числе и для здоровья человека. Дело в том, что по законам круговорота веществ в природе, отходы загрязняющую одну из сред могут загрязнять и все остальные. Это особенно показательно при рассмотрении газообразных отходов получающихся в результате сжигания на мусоросжигательных заводах [54].
Для атмосферы характерна чрезвычайно высокая динамичность, обусловленная как быстрым перемещением воздушных масс в горизонтальном и вертикальном направлениях, так и высокими скоростями, разнообразием протекающих в ней физико-химической реакций. В целом в атмосфере в силу подвижности среды, свойственна наибольшая способность к самоочищению по сравнению с другими компонентами биосферы. Воздействие загрязняющих веществ на атмосферу зависит от их физических и химических свойств. Важнейшим параметром, определяющим масштабы распространения загрязнителя в атмосфере, является время его жизни в ней. Исходя из этого, выбросы загрязняющих веществ делят на 3 группы:
1. Выбросы, приводящие к загрязнению в глобальном масштабе (время жизни – годы или месяцы);
2. Выбросы, приводящие к загрязнению в региональном масштабе (время жизни – несколько суток);
3. Выбросы, приводящие к загрязнению в локальном масштабе (время жизни – сутки или несколько часов) [38].
Так же выбросы разделяются по периодичности поступления в атмосферу:
1. Постоянные (непрерывные);
2. Периодические (залповые) [38].
Помимо этого, выбросы загрязняющих веществ делятся по высоте источника выброса:
1. Высокие (более 50 м);
2. Средние (10-50 м);
3. Низкие (2-10 м);
4. Наземные (2 м и менее) [38].
Промышленные газы представляют собой аэродисперсные системы, иначе аэрозоли, в которых дисперсионной средой являются газы, а дисперсной фазой – взвешенные в них твердые или жидкие частицы. Аэрозоли принято разделять на три класса:
1. Пыли;
2. Дымы;
3. Туманы [48].
Пыли – это полидисперсные малоустойчивые системы с размером частиц от 5 до 50 мкм и более. Пыли состоят из твердых частиц, диспергированных (тонко измельченных и равномерно распределенных) в газообразной среде в результате механического измельчения твердых тел в порошки. К этому классу аэрозолей относится, например, аспирационный воздух, отсасываемый от дробильных, размольных и бурильных агрегатов, транспортных устройств, пескоструйных аппаратов, станков для механической обработки изделий, отделений упаковки порошкообразных материалов [48].
Дымы представляют собой аэродисперсные системы, состоящие из частиц с малым давлением пара и с малой скоростью седиментации (оседания). К дымам относятся аэрозоли, образующиеся при возгонке и конденсации паров, а также в результате химических и фотохимических реакций. Размер частиц в дымах от 5 до 0,1 мкм и менее [47, 48].
Туманы состоят из капелек жидкости, диспергированных в газообразной среде, в которых могут содержаться растворенные вещества или суспендированные (растворенные) твердые частицы [47].
Из-за специфики производства такого предприятия как мусоросжигательный завод, отходы, получаемые при их деятельности, требуют тщательного управления и контроля. В основном на мусоросжигательных заводах используют технологию прямого сжигания (или слоевого сжигания). В России такая технология используется практически на всех мусоросжигательных заводах. Так же важно отметить, что поступаемые на мусоросжигательные заводы ТБО, чаще всего не проходят какую либо предварительную сортировку или преобразование (дробление, сушка и т.д.). Рассмотренные в подразделе 1.1 химический состав ТБО, позволяет понять какие химические соединения могут получаться при прямом сжигании ТБО. Физикохимические свойства уходящих дымовых газов при сжигании ТБО зависят от морфологического и фракционного составов, температуры в установке для сгорания отходов и других факторов. Эти показатели существенно различаются в различных городах и даже в зависимости от времени года. Наиболее вредными выбросами мусоросжигательных установок считают отходящие газы и летучую золу. Кроме того при сжигании ТБО, под действием высоких температур (либо наоборот недостаточно высоких) могу образовывать новые, более сложные токсические соединения. По данным технической документации цеха газоочистки мусоросжигательного завода №2 ГУП «Экотехпром», при сжигании 1 т. ТБО, образуется порядка 5-6 тысяч м3 газообразных отходов, которые включают:
1. Пыль (летучая зола);
2. Тяжелые металлы (ртуть, кадмий, свинец, хром, никель, мышьяк, марганец, кобальт и т.д.);
3. Окислы серы (SO2);
4. Окислы азота (Nох);
5. Окислы углерода (СО);
6. Кислоты (хлористый водород (НС1), фтористый водород (НF) и т.д.);
7. Диоксины и фураны (хлорорганические соединения) [55, 56].
Как уже отмечалось выше, важно понимать, что ТБО крупного города одной страны будет существенно отличаться от ТБО крупного города другой страны. К примеру Государственное учреждение «Научно-исследовательский центр по проблемам управления ресурсосбережением и отходами» проведя ряд исследований и проанализировав различные литературные источники сделал вывод, что в 2000 г. по сравнению с ТБО, образующимися в зарубежных промышленно развитых странах, в российском мусоре доля хлор-, фтор- и серосодержащей органики в настоящее время сравнительно невысока, и, соответственно, в дымовых газах, образующихся при сжигании отходов, содержится в несколько раз меньшее количество таких вредных веществ, как HCl, HF и соединения серы. При этом здесь существует важный момент, который заключается в том, что с каждым периодом времени (примерно от 1 до 5 лет) химический состав ТБО может изменяться в различных соотношениях. Поэтому за 10 лет (с 2000 г. по 2011 г.) химический состав мог кардинально измениться, что в итоге потребует либо использование других термических технологий, либо улучшение систем газоочистки [37].
1.2.2 Продукты очистки дымовых газов выделяемых при сжигании бытовых отходов (ПОДГСТБО)
Помимо вышеперечисленных продуктов, образующихся при сжигании ТБО, существуют газообразные отходы, которые получаются при очистке дымовых газов. Такие отходы называются продуктами очистки дымовых газов выделяемые при сжигании бытовых отходов (ПОДГСТБО). В основном они состоят из продуктов обработки дымовых газов и золы, а в частности из:
1. Хлористый кальций (CaCl2);
2. Сернокислый кальций (CaSO4);
3. Фтористый кальций (CaF2);
4. Избыточная известь (Ca(OH)2);
5. Тяжелые металлы (в зависимости от их природы – в частицах или газообразном состоянии);
6. Летучая зола (небольшие твердые частицы размером 40 мкм (40*10-6 м) увлекаемые газами сгорания) [55].
ПОДГСТБО составляют примерно 40 кг на одну тонну ТБО. По данным технической документации мусоросжигательного завода №2, ПОДГСТБО по законодательству Франции до апреля 1995 г. закапывались в центрах технического закапывания класса 1 (находится на юге Франции в поселке Беллегард). С 1 апреля 1995 г. ПОДГСТБО подлежат обезвреживанию перед закапыванием. По причине обезвреживания и в целях сокращения затрат на перевозку ПОДГСТБО в центры обезвреживания, они в большинстве случаев хранятся в силосах рядом с установками сжигания, а затем вывозятся автоцистернами. На самом же мусоросжигательном заводе №2 такие отходы используются для вторичной переработки в сырье, либо для последующего захоронения на специальных полигонах [55].
1.3 Сущность очистки дымовых газов
Очистка дымовых газов (или газоочистка) на сегодняшний день представляет собой необходимую и важнейшую деятельность для поддержания благоприятной окружающей среды, в том числе и на изменения её качества. Как известно любая деятельность, а в особенности производственная или промышленная создает какое-то количество разнообразных отходов. Следовательно, для безопасной эксплуатации таких производств требуется обезвреживание получаемых отходов. Единого определения для газоочистки не существует. В разных литературных источниках акцентируется внимание на различных аспектах газоочистки. Л.В. Чекалов в своей книге привел определение газоочистки, которое было дано более 50 лет назад: «Газоочистка – это процесс выделения из газов, содержащихся в них примесей: ценных, т.е. таких, которые могут быть использованы отдельно от газов, ненужных или нежелательных при использовании данных газов, либо вредных в каком-нибудь отношении. Нередко газоочистка преследует не одну, а две–три цели. Особенно часто наряду с задачей использования ценных примесей, содержащихся в газе, ставится и задача обезвреживания его перед выбросом в атмосферу» [47].
К примеру, в словаре терминов Гражданской защиты МЧС присутствует следующее определение газоочистки:
Газоочистка - комплекс мероприятий и/или технологий, направленных на улавливание твердых, жидких или газообразных веществ, содержащихся в газовых выбросах промышленных предприятий в атмосферу [59].
Существует и другой взгляд на понятие «газоочистка»:
Газоочистка - это выделение примесей (твердых, жидких, газообразных) из промышленных газов [47].
Как можно заметить, то газоочистка имеет несколько задач, для которых она создана:
1. Очистка исходящих газов от загрязняющих твердых, жидких и газообразных веществ для выброса в атмосферу;
2. Выделение твердых, жидких и газообразных примесей из производственного газа для его дальнейшего использования;
3. Выделение из производственного газа ценных твердых, жидких и газообразных примесей [35, 47].
Проанализировав данные определения можно сделать общее определение для газоочистки исходящих газов. При этом немало важным будет тот момент, что данное определение будет основываться на специфике мусоросжигательного завода, поэтому определение газоочистки будет звучать так:
Газоочистка (очистка исходящих газов) – это комплекс технических, производственных и иных мероприятий направленных на обезвреживание или удаление токсичных, загрязняющих, твердых, жидких и газообразных веществ из исходящих дымовых газов для их последующего выброса в атмосферу или использование в производственных целях.
Следовательно, газоочистка, как отдельный технологический процесс, представляет собой совокупность аппаратов, которая кроме аспекта экологической безопасности призвана обеспечивать решение технологических задач. Без развития техники для газоочистки решение этих проблем невозможно. Охрана воздушной среды от загрязнений промышленными выбросами является важной общечеловеческой задачей, входящей в комплекс глобальных проблем охраны природы и улучшения использования природных ресурсов, а газоочистка – это практическая отрасль экологии и производства. Таким образом, газоочистка – это, по сути, практическая отрасль экологии [44].
1.3.1 Расчетные формулы параметров газоочистки
Для расчета очистки газов используют различные методики и формулы. По сути, для каждого метода газоочистки используется своя методика. Кроме того методика и формулы зависят и от специфики производства на котором установлена та или иная система газоочистки. Однако хотелось бы отметить несколько общих формул, которые составляют основу газоочистки.
Впервые о том, какие силы влияют на свободное парение пыли, задумался английский физик и математик Джордж Габриэль Стокс (1819–1903). В 1851 г. он вывел следующий закон, определяющий силу сопротивления, испытываемую твёрдым шаром при его медленном поступательном движении в неограниченной вязкой жидкости [47].
(1)
где F – сила сопротивления;
r – радиус шара;
µ – коэффициент вязкости жидкости;
υ – скорость движения шара.
Впоследствии закон Стокса лег в основу всех расчетов движения частиц в жидкости и газе, а единица кинематической вязкости получила название стокс. Данная формула используется для расчетов очистки газов от пыли, золы и сажи, а так же от схожих по своей физико-химической структуре веществ [47].
При разработке газоочистного оборудования специалисты оперируют множеством математических формул, объясняющих процессы, происходящие в аппаратах механической фильтрации, инерционной, мокрой и электрической очистки газов. Если попытаться вывести общую формулу газоочистки, то она может звучать так: разница между объемом промышленных выбросов в атмосферу и количеством уловленных отходов должна стремиться к нулю [37, 47].
Сама формула будет выглядеть следующим образом:
(2)
где Qzвх - объем промышленных выбросов в атмосферу;
Qzуловл – количество уловленных загрязняющих веществ.
Эта формула, по сути, является одним из главных правил газоочистки, т.к. именно стремление к отсутствию отходов или же их полному обезвреживанию и есть конечная цель газоочистки.
Так же немало важным является степень очистки газов перед выбросом в атмосферу, которая обозначается следующим образом [36]:
(3)
где ήоч – степень газоочистки;
Мул – масса уловленных примесей;
Мвх – масса входящих примесей.
Эта формула обычно относится к оборудованию используемое для газоочистки. По ней высчитывается эффективность данного оборудования и определение, какое количество загрязняющих веществ попадает в атмосферу [36].
Как уже указывалось выше, в данном подразделе приведены не все расчетные формулы, т.к. они, по сути, являются оригинальными для каждой газоочистной системы и термической технологии. Однако упомянутые выше формулы являются общими для всех процессов газоочистки и могут быть использованы в методиках для более эффективной работы газоочистного оборудования.
1.3.2 Историческое развитие газоочистки в промышленности
Первый промышленный выброс в атмосферу связывают с возникновением металлургии. С тех пор в атмосферу выделялись такие соединения, как окислы углерода, серы, азота, пары металлов, в особенности ртути. Однако до поры до времени антропогенные источники загрязнений окружающей среды не оказывали заметного воздействия на состояние природных ресурсов. Уголь и кокс становятся энергетической основой всё новых и новых отраслей промышленности. Качественный скачок в составе загрязнений наступил после возникновения первых нефтеперерабатывающих предприятий – в воздухе появились окислы азота, соединения свинца и ртути, аммиак, сероводород, углеводород и другие вредные вещества. Наконец, наступила научно-техническая революция с небывалой интенсификацией всех хозяйственных процессов [47].
До 2-й половины 19 в. борьба с вредным влиянием выбрасываемых в атмосферу промышленных газов сводилась к запрету или ограничению строительства тех или иных предприятий. Однако эти меры в связи с ростом промышленности, транспорта и крупных городов оказались недейственными. Быстрое развитие промышленности, концентрация предприятий и увеличение масштабов производства явились причиной возникновения самой проблемы очистки промышленных газов. В промышленно развитых странах насыщенность территории предприятиями и транспортом такова, что локальное загрязнение атмосферы перешло во всеобщее, в загрязнение всего (или, по крайней мере, огромной части) воздушного бассейна [47].
В России допустимые нормы вредных веществ, содержащихся в отходящих газах, строго регламентируются законодательством. Еще с первых лет существования СССР, с конца 20-х гг. действует общесоюзная организация по газоочистке и пылеулавливанию, на которую возложена научно-организационная разработка вопросов, связанных с газоочисткой, проектирование и изготовление соответствующего оборудования. До начала 60-х годов в сталеплавильном производстве не было так называемых «лисьих хвостов» (выбросы окислов азота). Они появились после того, как перешли на кислородное дутье в конверторах, которое значительно повысило экономические показатели металлургических предприятий. Но значительно повысилась и загрязненность окружающей среды, что потребовало ввести в эксплуатацию дополнительное газоочистное оборудование [47].
В ряде отраслей промышленности созданы тресты, институты, лаборатории, призванные постоянно заниматься вопросами очистки газов. На сегодняшний день разрабатываются и создаются все более эффективные технологии очистки дымовых газов. Следует отметить, что в этом направлении особое внимание в утилизации ТБО, уделяется разработка газоочистного оборудования для новых термических технологий. Разработанные методы очистки газов позволяют в целом ряде случаев при правильном технологическом процессе и правильной организации производства выбрасывать в атмосферу газы, практически не содержащие вредных веществ.
1.3.3 Методы очистки дымовых газов
В настоящее время разработано и опробовано в промышленности большое количество различных методов очистки газов от токсических загрязняющих веществ. К основным методам очистки дымовых газов относятся:
1. Абсорбционный метод;
2. Адсорбционный метод;
3. Термическое дожигание;
4. Термокаталитические методы;
5. Озонные методы [35].
Часть таких методов используется на мусоросжигательных заводах, причем некоторые используются в комплексе.
Абсорбция представляет собой процесс растворения газообразного компонента в жидком растворителе. Абсорбционные системы разделяют на водные и неводные. Во втором случае применяют обычно малолетучие органические жидкости. Жидкость используют для абсорбции только один раз или же проводят ее регенерацию, выделяя загрязнитель в чистом виде. Схемы с однократным использованием поглотителя применяют в тех случаях, когда абсорбция приводит непосредственно к получению готового продукта или полупродукта. В качестве примеров можно назвать:
1. Получение минеральных кислот (абсорбция SO3 в производстве серной кислоты, абсорбция оксидов азота в производстве азотной кислоты);
2. Получение солей (абсорбция оксидов азота щелочными растворами с получением нитрит-нитратных щелоков, абсорбция водными растворами извести или известняка с получением сульфата кальция);
3. Других веществ (абсорбция NH3 водой для получения аммиачной воды и другое) [35].
Схемы с многократным использованием поглотителя (циклические процессы) распространены шире. Их применяют для улавливания углеводородов, очистки от SO2, очистки от сероводорода железно-содовым методом с получением элементарной серы, моноэтаноламиновой очистки газов от CO2 дымовых газов ТЭС, мусоросжигательных заводов, химической промышленности.
В зависимости от способа создания поверхности соприкосновения фаз различают следующие абсорбционные аппараты:
1. Поверхностные;
2. Барботажные;
3. Распыливающие [39].
В первой группе аппаратов поверхностью контакта между фазами является зеркало жидкости или поверхность текучей пленки жидкости. Сюда же относят насадочные абсорбенты, в которых жидкость стекает по поверхности, загруженной в них насадки из тел различной формы.
Во второй группе абсорбентов поверхность контакта увеличивается благодаря распределению потоков газа в жидкость в виде пузырьков и струй. Барботаж осуществляют путем пропускания газа через заполненный жидкостью аппарат либо в аппаратах колонного типа с тарелками различной формы.
В третьей группе поверхность контакта создается путем распыления жидкости в массе газа. Поверхность контакта и эффективность процесса в целом определяется дисперсностью распыленной жидкости.
Наибольшее распространение получили насадочные (поверхностные) и барботажные абсорберы. Для эффективного применения водных абсорбционных сред удаляемый компонент должен хорошо растворяться в абсорбционной среде и часто химически взаимодействовать с водой, как, например, при очистке газов от HCl, HF, NH3, NO2. Для абсорбции газов с меньшей растворимостью (SO2, Cl2, H2S) используют щелочные растворы на основе NaOH или Ca(OH)2. Добавки химических реагентов во многих случаях увеличивают эффективность абсорбции благодаря протеканию химических реакций в пленке. Для очистки газов от углеводородов этот метод на практике используют значительно реже, что обусловлено, прежде всего, высокой стоимостью абсорбентов. Общими недостатками абсорбционных методов является образование жидких стоков и громоздкость аппаратурного оформления [35, 47].
Адсорбционный метод являются одним из самых распространенных средств защиты воздушного бассейна от загрязнений. Только в США введены и успешно эксплуатируются десятки тысяч адсорбционных систем. Основными промышленными адсорбентами являются активированные угли, сложные оксиды и импрегнированные сорбенты. Активированный уголь (АУ) нейтрален по отношению к полярным и неполярным молекулам адсорбируемых соединений. Он менее селективен, чем многие другие сорбенты, и является одним из немногих, пригодных для работы во влажных газовых потоках. Активированный уголь используют, в частности, для очистки газов от дурно пахнущих веществ [36].
Оксидные адсорбенты (ОА) обладают более высокой селективностью по отношению к полярным молекулам в силу собственного неоднородного распределения электрического потенциала. Их недостатком является снижение эффективности в присутствии влаги. К классу ОА относят силикагели, синтетические цеолиты, оксид алюминия.
Для проведения процессов адсорбции разработана разнообразная аппаратура. Наиболее распространены адсорберы с неподвижным слоем гранулированного или сотового адсорбента. Непрерывность процессов адсорбции и регенерации адсорбента обеспечивается применением аппаратов с кипящим слоем [35].
Адсорбционные методы являются одним из самых распространенных в промышленности способов очистки газов. Их применение позволяет вернуть в производство ряд ценных соединений. При концентрациях примесей в газах более 2-5 мг/м3, очистка оказывается даже рентабельной. Основной недостаток адсорбционного метода заключается в большой энергоемкости стадий десорбции и последующего разделения, что значительно осложняет его применение для многокомпонентных смесей [44].
Дожигание представляет собой метод обезвреживания газов путем термического окисления различных вредных веществ, главным образом органических. Обычные температуры дожигания для большинства соединений лежат в интервале 750-1200° C. Применение термических методов дожигания позволяет достичь 99%-ной очистки газов [36].
При рассмотрении возможности и целесообразности термического обезвреживания необходимо учитывать характер образующихся продуктов горения. Продукты сжигания газов, содержащих соединения серы, галогенов, фосфора, могут превосходить по токсичности исходный газовый выброс. В этом случае необходима дополнительная очистка. Термическое дожигание весьма эффективно при обезвреживании газов, содержащих токсичные веществав виде твердых включений органического происхождения (сажа, частицы углерода, древесная пыль и т.д.) [36].
Важнейшими факторами, определяющими целесообразность термического обезвреживания, являются затраты энергии (топлива) для обеспечения высоких температур в зоне реакции, калорийность обезвреживаемых примесей, возможность предварительного подогрева очищаемых газов. Повышение концентрации дожигаемых примесей ведет к значительному снижению расхода топлива. Принципиальную трудность при использовании термического дожигания создает образование вторичных загрязнителей, таких как оксиды азота, хлор, SO2 и др [36].
Термические методы широко применяются для очистки отходящих газов от токсичных горючих соединений. Разработанные в последние годы установки дожигания отличаются компактностью и низкими энергозатратами. Применение термических методов эффективно для дожигания пыли многокомпонентных и запыленных отходящих газов. На мусоросжигательных заводах такие системы очистки применяются редко (в частности на заводах с термическими технологиями использующих температуру горения менее 750° C), т.к. при технологии слоевого сжигания температура достигается порядка 1000° C [36].
Каталитические методы газоочистки отличаются универсальностью. С их помощью можно освобождать газы от оксидов серы и азота, различных органических соединений, монооксида углерода и других токсичных примесей. Каталитические методы позволяют преобразовывать вредные примеси в безвредные, менее вредные и даже полезные. Они дают возможность перерабатывать многокомпонентные газы с малыми начальными концентрациями вредных примесей, добиваться высоких степеней очистки, вести процесс непрерывно, избегать образования вторичных загрязнителей. Применение каталитических методов чаще всего ограничивается трудностью поиска и изготовления пригодных для длительной эксплуатации и достаточно дешевых катализаторов. Гетерогенно-каталитическое превращение газообразных примесей осуществляют в реакторе, загруженном твердым катализатором в виде пористых гранул, колец, шариков или блоков со структурой, близкой к сотовой. В качестве эффективных катализаторов, находящих применение на практике, служат самые различные вещества – от минералов, которые используются почти без всякой предварительной обработки, и простых массивных металлов до сложных соединений заданного состава и строения [47].
Озонные методы применяют для обезвреживания дымовых газов от SO2(NOx) и дезодорации газовых выбросов промышленных предприятий. Введение озона ускоряет реакции окисление NO до NO2 и SO2 до SO3. После образования NO2 и SO3 в дымовые газы вводят аммиак и выделяют смесь образовавшихся комплексных удобрений (сульфата и нитрата аммония). Время контакта газа с озоном, необходимое для очистки от SO2 (80-90%) и NOx (70-80%)составляет 0,4 – 0,9 сек. Энергозатраты на очистку газов озонным методом оценивают в 4-4,5% от эквивалентной мощности энергоблока, что является, по-видимому, основной причиной, сдерживающей промышленное применение данного метода [35].
Применение озона для дезодорации газовых выбросов основано на окислительном разложении дурно пахнущих веществ. В одной группе методов озон вводят непосредственно в очищаемые газы, в другой газы промывают предварительно озонированной водой [39].
1.4 Технологии очистки дымовых газов на мусоросжигательном заводе и их сравнительные характеристики
Помимо методов очистки дымовых газов, существуют способы очистки дымовых газов. Способы очистки дымовых газов включают в себя комплексное применение описанных выше методов. При этом данные способы могут состоять из различных методов, что дает свободу выбора между ними. Французская фирма «КНИМ» поставляющая для мусоросжигательного завода №2 оборудования для газоочистки разработала 3 основных способа очистки дымовых газов:
1. Полувлажный способ;
2. Влажный способ;
3. Смешанный способ [55, 56].
Предлагаемые способы очистки разрабатывались в соответствии с европейскими требованиями и стандартами в отношении продуктов сжигания ТБО [1, 2, 3].
Для всех 3-ех способов очистки существует некоторое вспомогательное оборудование:
1. Устройства приготовления реактива из извести (негашеной или гашенной) или любого иного основного реактива;
2. Система сбора золы и разных частиц под обеспыливателем и реактором с емкостями (силосами) для хранения и установками для их сбора;
3. Контрольно-измерительные приборы (КИП) и автоматика для управления установками и в часности приборами неприрывной регаистрации предусмотренных правилами параметров (CO, O2, HCl) [35].
Так же для всех 3-ех способов очистки установлены основные принципы обезвреживания загрязняющих веществ. Способы очистки различаются их способностью наилучшим образом использовать свойства загрязняющих продуктов. Основные методы обезвреживания загрязняющих веществ указаны в таблице 2.
Таблица 2 – Методы обезвреживания загрязняющих веществ [55, 56].
Загрязняющее вещество |
Способы обезвреживания |
Пыль и частицы тяжелых металлов |
Улавливание и обеспыливание |
Кислоты |
Растворимость в воде и нейтрализация основанием |
Газообразные тяжелые металлы |
Адсорбция или конденсация |
Диоксины и фураны |
Адсорбция |
Сравнительные характеристики будут проводиться по параметрам «Преимущества» и «Недостатки» включающих в себя ряд экологических, экономических, технологических и других факторов.
1.4.1 Полувлажный способ очистки дымовых газов
Полувлажный способ очистки дымовых газов заключается в преобразовании загрязняющих веществ в твердые частицы и последующее удаление фильтрацией твердых частиц из дымовых газов.
Основное оборудование для полувлажного способа очистки состоит из:
1. Реактор (в котором происходят реакции нейтрализации кислых газов и конденсации тяжелых металлов);
2. Обеспыливатель (в котором осуществляется отделение и рекуперация (возвращение) частиц, находящихся во взвешенном состоянии в дымовых газах (летучая зола, продукты нейтрализации и остатки реактивов));
3. Система приготовления и распределения известкового молока (ИМ) для нейтрализации кислых газов;
4. Вспомогательное оборудование для транспортировки, обработки и удаление продуктов сжигания (золы, шлака, промышленных сточных вод) [35].
Реактор и обеспылеватель созданы для каждой технологической линии, а система приготовления ИМ является общей для обеих линий. Кроме того каждая печь оснащена горелочным устройством, что позволяет поддерживать температуру дымовых газов свыше 850° C гарантируя разложение некоторых токсичных веществ находящихся в дымовых газах.
В соответствии с Приложением Б, этапы очистки начинаются с понижения температуры дымовых газов, которая будет способствовать дальнейшей конденсации. Дымовые газы поступают в верхнюю часть реактора через диффузор, обеспечивающий их равномерное распределение в реакторе. После происходит подача реактива в дымовые газы, которая производится в стальном реакторе с помощью стойкой к коррозии и износу и легкой в обслуживание распыливаюващей турбины. Реакции нейтрализации и адсорбции происходят сначала в жидкой фазе с охлаждением газов приблизительно до 140° C, а затем в сухой фазе [55, 56].
В реакторе выполняются:
1. Нейтрализации кислых газов (HCl, HF, SO2) путем образования соответствующих солей;
2. Конденсация и адсорбция газообразных тяжелых металлов из летучих частиц.
При добавлении порошкового активированного угля улучшается адсорбция Hg, диоксинов и фуранов.
Далее дымовые газы проходят обеспыливатель и электростатический (или рукавный фильтр) где улавливаются твердые частицы. Такие частицы содержат летучую золу, продукты нейтрализации и остатки реактивов.
После чего дымовые газы отправляются в дымовую трубу на выброс в атмосферу. Отходами помимо дымовых выбросов являются зола и продукты реакций, которые в дальнейшем обрабатываются. В данном способе так же присутствуют 2 системы регулирования:
1. Одна из них служит для поддержания определенной концентраций HCl в дымовой трубе, путем воздействия на подаваемое количество реактива;
2. Другая система служит для поддержания определенной температуры дымовых газов на выходе из реактора путем регулирования подаваемого количества воды.
В таблице 3 представлены преимущества и недостатки данного способа.
Таблица 3 – Преимущества и недостатки полувлажного способа очистки дымовых газов [55,56].
Преимущества |
Недостатки |
Высокая степень улавливания Hg и Cd; |
Высокий расход реактива в случае применения извести; |
Высокая степень нейтрализации SO2; |
Эффективность обработки кислот зависит от качества применяемой извести; |
Отсутствие жидких отходов; |
Большое количество золы. |
Никакого риска аварии из-за повышения температуры; |
----- |
Возможность добавления реактива типа активированного угля для улучшения рабочих характеристик очистки от Hg и диоксинов; |
----- |
Минимальное потребление воды и электроэнергии; |
----- |
Химические реакции, происходящие в реакторе, имеют 2 типа:
1. Реакция жидких и твердых веществ, то есть растворение газа, а затем реакции с твердыми веществами;
2. Реакция твердых веществ и газов при температуре 850° C [55,56].
Как видно полувлажный способ имеет не так много недостатков и не мало преимуществ. Таким образом, данный способ очистки дымовых газов является одним из часто используемых на мусоросжигательных заводах.
1.4.2 Влажный способ очистки дымовых газов
Влажный способ очистки заключается в преобразовании загрязняющих веществ из газообразной фазы в конденсированную (жидкость или твердые частицы). В соответствии с Приложением В, этот способ состоит из 3-ех последовательных этапов. Первый этап заключается в предварительном улавливание (фильтрации) летучей золы. Летучая зола содержится в газообразных продуктах сжигания и улавливается с помощью обеспыливателя и электростатического или рукавного фильтра [55, 56].
Второй этап заключается в промывке очищенных от летучей золы газов, с целью улавливания растворимых загрязняющих веществ путем понижения температуры приблизительно до 65°C.. Эта операция производится в башне состоящий из:
1. Зоны охлаждения и насыщения путем разбрызгивания воды (эта зона выполняется из материалов особо стойких к кислотам и температуре);
2. Зоны промывки, выполненной из армированной смолы и оснащенной разбрызгивателями, обеспечивающих водяной порог через который должны проходить дымовые газы (pH разбрызгиваемой воды составляет от 1 до 2, что обеспечивает максимальную эффективность растворения HCl и HF);
3. Сепаратора, служащего для отделения водяных капель от газа на выходе из зоны промывки [47].
При этом для пункта 2 есть важное замечание, которое требует технологических решений. Это замечание заключается в том, что SO2 плохо растворяется в воде с низким pH. Поэтому при высоких концентрациях SO2 или изменениях действующих стандартов, необходимо устанавливать второй каскад, в котором разбрызгивается вода с pH порядка 7 [56].
Третий этап заключается в нейтрализации промывочной воды, собираемой под промывочной башней, перед отводом в сточную канализацию. Эта нейтрализация состоит из следующих операций:
1. Гомогенизации (однородность) и нейтрализации;
2. Коагуляции (объединению частиц) и флокуляции (с возможным добавлением агента образования внутрикомплексного элементарноорганического соединения);
3. Декантации или отделение твердой фазы системы от жидкой путем механического сливания раствора с осадком (в результате которой, образуется шлам и вода с содержанием солей);
4. Дегидратации шлама с помощью пресс-фильтра, в результате чего образуется твердый пирог, содержащий большинство загрязняющих веществ [35].
При данном способе очистке происходят реакции жидких и твердых веществ, а в частности:
1. Растворение газов в адсорбирующем растворе в промывной башне;
2. Нейтрализация реактивом растворенных газов в специальном баке.
Кроме того, для влажного способа используется системы регулирования pH в разных резервуарах (промывочной воды, нейтрализации и коагуляции рекуперированной воды, а так же воды, отводимой в сточную канализацию) [56].
Таблица 4 - Преимущества и недостатки влажного способа очистки дымовых газов [55, 56].
Преимущества |
Недостатки |
1. Высокая степень улавливания HCl и HF; |
1. Жидкие солесодержащие отходы; |
2. Минимальное потребление реактива; |
2. низкая степень очистки от ртути и диоксинов; |
3. Нечувствительность к изменениям концентрации HCl. |
3. максимальное потребление воды; |
----- |
4. клубы дыма из дымовой трубы; |
----- |
5. риск аварии из-за повышения температуры. |
Отходы, остающиеся после данного способа газоочистки, составляют летучая зола и шламовый пирог. По данным таблицы 4 можно сделать вывод, что данный способ очистки приемлем, но требует дополнительной поддержки в своей работе.
1.4.3 Смешанный способ очистки дымовых газов
В данном способе сочетаются полувлажный и влажный способы, а, следовательно, и их преимущества. В соответствии с Приложением Г, смешанный способ состоит из 3-ех последовательных этапов [36, 56].
Первый этап заключается в распыление реактива в дымовых газах, поступающих в реактор, как и в полувлажном способе. При этом здесь так же может быть дополнительно добавлен активированный уголь. Он повысит эффективность адсорбции ртути, а так же диоксинов и фуранов. Реактив вступает в реакцию с загрязняющими продуктами и обеспечивает предварительную нейтрализацию кислот HCl, HF, SO2, выпаривание воды сливаемой из промывочной башни, а так же конденсацию и адсорбцию тяжелых металлов из летучих частиц.
Второй этапа заключается в улавливание твердых частиц в обеспыливателе (летучей золы продуктов реакции и т.д.). Полученная зола в обеспыливателе и в реакторе удаляется в бункер для золы [56].
Третий этап заключается в промывки газов в промывочной башне (так же как и в случае влажного способа) с целью завершения нейтрализации HCl и HF. Вода, сливаемая из промывочной башни, снова подается после нейтрализации в реактор вместо воды, используемой для полувлажного способа газоочистки. Таким образом, не остается никаких жидких отходов.Кроме того для данного способа предусмотрены системы регулирования, обеспечивающие:
1. Поддержание температуры дымовых газов на выходе из реактора путем воздействия на расход подаваемой жидкости;
2. Поддержание постоянного количества реактива, подаваемого для предварительной очистки;
3. Поддержание требуемых значений pH в резервуарах с промывочной водой.
В таблице 5 представлены преимущества и недостатки данного способа.
Таблица 5 - Преимущества и недостатки смешанного способа очистки дымовых газов [55, 56].
Преимущества |
Недостатки |
Высокая эффективность очистки от всех загрязняющих веществ; |
Клубы дыма из дымовой трубы |
Минимальное потребление реактива; |
----- |
Долю реактива для каждой обработки может изменять оператор; |
----- |
Отсутствие жидких отходов; |
----- |
Допускается добавление активированного угля для повышения эффективности очистки от Hg и диоксинов; |
----- |
Высокая гибкость в работе и соответствие всем случаям газоочистки. |
----- |
Из таблицы 5 видно, что смешанный способ очистки имеет всего 1 недостаток и 6 преимуществ по сравнению с остальными способами [47].
Проанализировав все 3 способа очистки дымовых газов можно с уверенностью сказать, что смешанный способ является самым выгодным в использовании очистки дымовых газов. Именно поэтому данный способ используется в качестве газоочистки мусоросжигательным заводом №2 ГУП «Экотехпром».
Глава 2 Анализ и описание деятельности мусоросжигательного завода №2 ГУП «Экотехпром»
2.1 Характеристика ГУП «Экотехпром»
Государственное унитарное предприятие (ГУП) «Экотехпром» является на сегодняшний день, основным предприятием по переработке и утилизации твердых бытовых отходов города Москвы. Проблема безопасной утилизации твердых бытовых отходов всегда была одной из важнейших экологических проблем больших городов. Эта проблема актуальна и для Москвы: за последние несколько лет резко увеличилось население столицы, и, как следствие, количество бытовых отходов. Проблема утилизации бытовых отходов требовала незамедлительного решения и была определена Правительством Москвы в качестве одной из приоритетных в части развития городского хозяйства. В соответствии с Постановлением Правительства Москвы № 604 от 29 июня 1993 года для выполнения полного комплекса работ по санитарной очистке города от твердых бытовых отходов в Москве было создано ГУП «Экотехпром» в настоящее время подведомственное Департаменту жилищно-коммунального хозяйства и благоустройства Комплекса городского хозяйства города Москвы [55].
ГУП «Экотехпром» - это первое в России и крупнейшее в Москве предприятие, выполняющее весь комплекс работ по санитарной очистке города от ТБО.
Основными направлениями деятельности предприятия являются:
1. Сбор и транспортировка твердых бытовых и крупногабаритных отходов;
2. Селективный сбор и сортировка ТБО;
3. Вывоз ТБО с мусороперегрузочных станций;
4. Термическое обезвреживание ТБО с выработкой тепловой и электрической энергии;
5. Полигонное захоронение ТБО;
6. Сбор, транспортировка и термическое обезвреживание биологических и медицинских отходов;
7. Информационные и консультативные услуги в сфере обращения с отходами [55].
Более наглядный спектр услуг ГУП «Экотехпром» можно увидеть в виде схемы профессиональной деятельности предприятия изображенной в Приложении Д. Благодаря широкому спектру деятельности ГУП «Экотехпром», данная организация расширяется за счет строительства новых объектов по переработке ТБО и реконструкции старых на базе которых, сегодня работает половина предприятий «Экотехпрома». Следовательно, структура ГУП «Экотехпрома» считается одной из самых обширных в Москве в области переработке отходов [55].
За 2008 год силами пяти автобаз предприятия - «Спецтранс», «МиСАТ», «Спецавтобаза», «Котляково» и «Руднево» с территории Москвы было вывезено более 550 тыс. тонн отходов. С 2005 года в промзоне «Котляково» Южного административного округа работает крупнейшая в России мусоросортировочная станция. Станция состоит из четырех технологических линий, укомплектованных в основном отечественным оборудованием. В 2008 году на станции было переработано более 380 тыс. тонн отходов. Несмотря на то, что основным направлением обезвреживания образующихся в Москве ТБО продолжает оставаться их депонирование на полигонах Московской области, сегодня интенсивными темпами развивается и другое современное направление – термическое обезвреживание ТБО с получением тепловой и электрической энергии. В первую очередь это связано с острым дефицитом в Московской области площадей, удовлетворяющих современным экологическим и планировочным требованиям, предъявляемым к местам размещения полигонов. Первый не только в Москве, но и в России мусоросжигательный завод №2 был пущен в эксплуатацию в 1975 году [55].
Сегодня гордостью города является московский мусоросжигательный завод № 4, расположенный на территории промышленной зоны «Руднево» в Восточном административном округе, введенный в эксплуатацию в 2003 году. Проектная мощность завода по приему бытовых отходов составляет 250 тыс.тонн/год. На мусоросжигательном заводе №4 используется шесть ступеней очистки отходящих газов, установленная на заводе система газоочистки обеспечивает соблюдение Европейских нормативов по термическому обезвреживанию отходов и очистке дымовых газов, а также требований российского экологического законодательства. Аналогичная система газоочистки повсеместно применяется на мусоросжигательных заводах многих европейских стран, и зарекомендовала себя как надежная и высокоэффективная [55].
Экологическую безопасность всех объектов ГУП «Экотехпром», в том числе и мусоросжигательных заводов, работающих в черте города, кроме собственных экологов предприятия постоянно контролируют соответствующие городские службы. Эксплуатация мусоросжигательных заводов дает возможность существенно сократить парк мусоровозов и расход горючего, снизить загруженность городских и подмосковных дорог, а главное, использовать подмосковную землю для других целей. Одним из эффективных методов снижения затрат на санитарную очистку города является двухстадийный вывоз отходов на областные полигоны с использованием станций перегрузки мусора (СПМ). Первая в городе СПМ с производительностью 72 тысячи тонн в год была введена в эксплуатацию в 1995 году на территории Северного административного округа. В 2008 году общий объем вывозимых на полигоны через сеть СПМ ГУП «Экотехпром» составил около 1,2 миллиона тонн [55].
В состав предприятия входит ветеринарно-санитарный завод «Эколог» являющийся единственным в московском регионе объектом, экологически безопасно обезвреживающий биологические и медицинские отходы. Предприятие эксплуатирует два полигона по захоронению отходов - «Дмитровский и «Хметьево», объем захоронения превышает 2 млн тонн ТБО в год [55].
Ежегодно разрабатывается план природоохранных мероприятий, включающий в себя проведение строительных и ремонтных работ, обеспечивающих надежную и бесперебойную эксплуатацию полигонов, а также соблюдение природоохранных требований при захоронении отходов. На предприятии постоянно совершенствуются технологические процессы, и проводится интенсивная модернизация оборудования и сооружений. Полная структура объектов ГУП «Экотехпром» представлена в Приложении Е [55].
2.1.1 Характеристика мусоросжигательного завода №2
Как уже упоминалось выше, одним из интенсивно развивающихся и распространенных направлений по обезвреживанию образующихся в Москве ТБО является их термическое обезвреживание с получением тепловой и электрической энергии. На данный момент у ГУП «Экотехпром» существует 4 таких объекта. Однако самым первым мусоросжигательным заводом не только в ГУП «Экотехпром», но и в Москве считается мусоросжигательный завод №2 (Спецзавод №2) [55].
Мусоросжигательный завод №2 был пущен в эксплуатацию в 1975 году. За 20 лет эксплуатации завода требования к организации процесса сжигания отходов, качеству очистки дымовых газов, экологической безопасности и технологической надежности работы оборудования значительно возросли. В связи с этим в 1995 году завод был остановлен на реконструкцию согласно Постановление Правительства Москвы № 353 и в 2000 г. вновь введен в эксплуатацию (Приложение Ж) [22, 55].
После реконструкции на заводе установлены три технологические линии, состоящие из котлов-утилизаторов, совмещенных с колосниковыми решетками, многоступенчатой системы газоочистки, систем управления технологическим процессом и постоянного экологического мониторинга, что позволяет поддерживать надежную и стабильную работу завода. Новое оборудование поставлялось в основном из Франции и Германии. Основной вклад в реконструкцию внесла французская компания «КНИМ» (CNIM), которая обеспечила МСЗ №2 поставкой нового актуального оборудования, что позволило отвечать всем Европейским требования по безопасности не только в охране труда, но и охране окружающей среды. Благодаря реконструкции, на заводе установлены три технологические линии термического обезвреживания отходов, многоступенчатая система газоочистки, система управления технологическим процессом и система постоянного экологического мониторинга, что позволяет поддерживать надежную и стабильную работу завода. После реконструкции завод полностью решил проблему утилизации ТБО, образующихся на территории Северо-Восточного административного округа, и части отходов с территории соседних округов, существенно сократился объем отходов, депонируемых на полигонах, уменьшился парк собирающих отходы мусоровозов, Все это позволило улучшить экологическую обстановку в городе [55].
Мусоросжигательный завод №2 представляет собой предприятие с непрерывным производственным процессом, который включает в себя:
1. Прием и складирование ТБО;
2. Сжигание ТБО (мощность до 130 т.т. ТБО в год);
3. Выработку на базе сжигания ТБО и дополнительного топлива (природного газа) тепла в виде пара, который используется для собственных нужд завода и производство электроэнергии на теплоутилизационной электростанции;
4. Очистку дымовых газов от вредных веществ перед выбросом в атмосферу (используется глубокая 3-х ступенчатая очистка газов);
5. Гранулирование летучей золы и продуктов газоочистки для возможного вывоза с территории завода к месту обезвреживания [40, 55].
Основным назначением мусоросжигательного завода является термическое обезвреживание твердых бытовых отходов (ТБО) с выработкой электроэнергии.
Для технологических и административных нужд завода имеется следующие здания и сооружения:
1. Главный корпус;
2. Дымовая труба;
3. Цех по переработке шлака;
4. Автовесы;
5. Административно-бытовой корпус;
6. Переходная галерея;
7. Очистные сооружения дождевой канализации с аккумулирующим резервуаром;
8. Компрессорная;
9. Центральный тепловой пункт (ЦТП);
10. Аппараты воздушного охлаждения (аэроконденсаторы);
11. Теплоутилизационная электростанция (ТУЭС);
12. Трансформаторная подстанция;
13. Механическая мастерская;
14. Склад карбамида;
15. Эстакада №1, №2 [55].
Предприятие функционирует 365 дней в году, 24 часа в сутки. В течение суток работает 2 смены по 12 часов (c 8-30 до 20-30 - дневная и с 20-30 до 8-30 - ночная). ТБО принимаются ежедневно с 8-00 до 18-00. Из 3-х установленных технологических линий по сжиганию ТБО непрерывно работают две, третья включается кратковременно, по мере необходимости (коэффициент загрузки третей технологической линии 0,46). Проектная мощность завода по приему и сжиганию ТБО - 160 тыс. т ТБО/год. Выработка электроэнергии – 18,7х106 кВтч/год. Мощность цеха золошлакопереработки - гранулят 8811 т/год [44, 55].
2.2 Термическое обезвреживание ТБО на примере мусоросжигательного завода №2
Так как мусоросжигательный завод №2 создавался по типу предприятия с термической технологией слоевого сжигания, то он может являться отличным примером предприятия по термической обработки ТБО. Дело в том, что данный завод является типовым для данного вида утилизации ТБО и таких заводов расположено довольно много как в Российской Федерации, так и по всему миру. Основной задачей мусоросжигательных заводов является экологически безопасное термическое обезвреживание ТБО с выработкой тепловой и электрической энергии. Технологическая схема производства представлена в Приложении И [34, 55].
2.2.1 Поступление ТБО на завод
Твердые бытовые отходы принимаются от районов г. Москвы, которые в последствии транспортируются на завод мусоровозами. Поступающий на заводы мусор взвешивается и проходит радиометрический контроль (аппаратура ТРСМ-61-04, разработана Всероссийским научно-исследовательским институтом автоматики Министерства атомной промышленности РФ) [40].
Разгрузка ТБО производится в бункер-накопитель разгрузочных постов. Полезный объем бункера – 3895 м3. Это позволяет иметь запас ТБО примерно 1257 т. При работе одной технологической линии такого запаса ТБО хватает на 151 час (более 6 суток) работы с максимальным расходом на котел (8,33 т/ч), при работе двух технологических линий - на 75 час. работы (более 3-х суток), при работе 3-х технологических линий - на 50 час. работы (более 2-х суток) [60].
Далее два грейферных крана поставки фирмы «КНИМ» с ковшом типа «Полип» объемом ~ 2,0 м3 (5,0 т), установленные в приемном отделении, обеспечивают распределение ТБО по всему бункеру, перемешивание его, удаление случайно попавших в бункер крупногабаритных предметов (на площадку в осях 4-6/А-Б размером 9x6), а также подают отходы в загрузочные воронки котлов [60].
При двух одновременно работающих технологических линиях для загрузки ТБО в воронки котлов достаточно держать в работе один кран. Количество циклов в час -(8,33 т/ч х 3) 2,0 т = 12,5 циклов (среднее количество циклов в час, которое может сделать кран, с учетом времени раскрывания грейфера и закрывания, по данным фирмы «КНИМ»-25).В бункере-накопителе предусматривается устройство для тушения пожаров, возникших по причине самовозгорания или поверхностного горения мусора [40].
Далее забираемый грейферными кранами мусор, подается в загрузочные воронки котлов, которые находятся под наблюдением видеосистемы с пульта управления. Загрузочная воронка обеспечивает герметичность топки за счет образующихся пробок мусора. При отсутствии пробок герметичность обеспечивается заслонкой, расположенной в загрузочном желобе, который оборудован также микроволновым датчиком уровня мусора. В топку ТБО попадают с помощью питателя, приводимого в движение гидроцилиндром, управляемым гидросистемой решетки. Питатель регулирует количество мусора, подаваемого на решетку; имеет горизонтальный возвратно-поступательный ход [40].
2.2.2 Оборудования для сжигания ТБО
На мусоросжигательном заводе №2 установлено 3 мусоросжигательных котла поставки фирмы «КНИМ» усовершенствованной конструкции. Из них 2 рабочих, а 3 включается кратковременно, по мере необходимости (коэффициент загрузки третей технологической линии 0,46) [36].
Усовершенствование котлов коснулось, главным образом, увеличения высоты топочной камеры. Объясняется это тем фактом, что для предотвращения образования таких опасных вредных веществ, как диоксины и фураны, дымовые газы после сжигания ТБО должны не менее двух секунд находиться в топочной камере над последней волной вторичного воздуха под воздействием температуры не менее 850°С. Тогда сложные хлорсодержащие и углеводородные соединения, служащие их основой, разлагаются при этих условиях на нейтральные вещества. Указанные условия в топочной камере поддерживаются автоматически с помощью газовой горелки [36, 40].
В комплект каждого котлоагрегата входит: топочное устройство с обратно переталкивающей колосниковой решеткой системы «Мартин», паровой котел со свободной конвенцией и 2 барабанами, питатель ТБО с гидравлическим управлением, шлаковый барабан, шлакоудалитель, воздушная камера и другие узлы. Также поставлены вентиляторы первичного и вторичного дутья (по одному общему на каждый котел), газовые горелки, воздухоподогреватели и другие [60].
Колосниковая обратно переталкивающая решётка для сжигания ТБО одновременно позволяет:
1. Подать под мусор через щели между колосниками подогретый первичный воздух;
2. Просушить поступающий из питателя мусор горячим воздухом из первой воздушной камеры;
3. Продвигать вперёд и переворачивать мусор;
4. Равномерно сжигать мусор за счёт подачи воздуха из пяти воздушных камер под решёткой;
5. Частично охладить шлак.
Сама решётка охлаждается первичным воздухом, поступающим через колосниковые щели [34].
Воздушная камера имеет пять секций. Подача воздуха в каждую регулируется тремя воздушными заслонками. Две заслонки управляются гидроцилиндрами, третья заслонка регулируется вручную. Горелочные устройства включают в себя две горелки (на каждый котлоагрегат) – растопочная и для поддержания горения. Они служат для растопки котла и нагрева топки до 850°С перед подачей мусора на решётку, для поддержания температуры в топке при небольшой загрузке с автоматическим зажиганием по нижнему пределу температуры и при остановке котла (поддержание в топке температуры 850°С до полного сгорания и тушения ТБО на решётке). Одна горелка стоит на боковом экране печи и используется для растопки, воздух для горения подаётся холодный первичный. Вторая горелка установлена сзади решётки, используется для растопки и поддержания горения, имеет индивидуальный вентилятор [34, 36].
Воздух для горения забирается из верхней части приёмного бункера ТБО (поддерживается разряжение в бункере с целью предотвращения распространения запахов и пыли), проходит через всасывающую решётку, воздуховод, фильтр и дутьевым вентилятором подаётся на воздухонагреватели (где нагревается до 160°С), а затем делится на:
1. Первичный воздух, подаваемый в воздушные камеры под решёткой через заслонки с механическим приводом;
2. Вторичный воздух, подаваемый в сопла переднего экрана топки
вторичный воздух, подаваемый в сопла заднего экрана топки;
3. Воздух для охлаждения горелки – подогретый воздух забирается между воздухоподогревателем и решёткой [34].
Холодный воздух для боковой горелки забирается перед воздухоподогревателем. Воздухоподогреватель имеет три пакета пучков ребристых труб. Греющей средой в 2-х пакетах служит пар высокого давления, в 3-ем пакете – конденсат греющего пара от двух пакетов. Паровой котёл имеет два паровых барабана (верхний и нижний), систему естественной циркуляции воды, четыре газоотхода, включающие пароперегреватель (во 2-ом газоотходе) и экономайзер (в 4-ом газоотходе) [34].
2.2.3 Шлакоудаление
Барабан удаляет шлак с конца решётки в промежуточный бункер шлака и в шлакоудалитель, а также регулирует толщину слоя мусора на решётке. Промежуточный бункер шлака представляет собой воронку, подающую шлак в шлакоудалитель [34, 55].
Шлакоудалитель обеспечивает тушение шлака водой и герметичность котла. Удаление шлака из шлакоудалителя после обезвоживания на транспортёр обеспечивается скребковым толкателем, управляемым гидроцилиндром. Гидравлическая система подаёт под давлением масло во все гидроцилиндры системы питателя, решётки, шлакоудалители, заслонки загрузочной воронки [34].
2.2.4 Химводоподготовка
Показатели качества воды для питания котлов должны соответствовать требованиям, предъявляемым фирмой "КНИМ" для поставляемых котлов во избежание серьезных повреждений в пароперегревателе и в котле (разрыв труб пароперегревателя в результате нарушения теплообмена при образовании осадков солей в них; разрыв труб котла при коррозионной порче их в результате попадания кислорода и образования осадков солей, межкристаллическая коррозия сварных швов при утечке едкого натра) [36, 40].
Для подготовки воды для питания котлов используется установка обессоливания воды, узел коррекционной обработки воды (аммиак, фосфат, гидразин), установка Na-катионирования (для питания установки охлаждения ТУЭС, узла приготовления карбамида, узла подпитки теплосети, аварийного питания котлов). Предусмотрены непрерывная продувка в индивидуальные сепараторы для снижения солесодержания котловой воды, ввод раствора фосфата в барабаны котлов с целью связывания остаточной жидкости, ввод раствора аммиака в питательную воду котлов с целью корректировки pH, ввод гидразина при превышении содержания кислорода в питательной воде после деаэратора [60].
Конденсаты от бойлерной установки из ЦТП, от аппаратов воздушного охлаждения, от пароводяных подогревателей исходной, химочищенной воды, системы обогрева оборудования газоочистки поступают в деаэратор питательной воды. В целях экономии водных ресурсов и уменьшения сбросов в канализацию охлаждение оборудования (охладители масла решетки, загрузочные воронки котлов, охладители проб пара и воды, подшипники дымососов и питательных насосов) предусматривается от общезаводской оборотной системы, включающей в себя градирню, насосы, емкости и т.д [36].
Перелив из емкости запаса химочищенной воды, дренаж шумоглушителей (на растопочном трубопроводе пара котлов) собираются в баке условно чистой воды, которая используется затем в установке для приготовления известкового молока. Вода от регенерации фильтров ХВО, все сливы и переливы из поддонов насосов, баков, шлакоудалителей котлов, вода после смыва полов главного корпуса собираются в ж/б баке зашламленных вод и погружными насосами подаются для повторного использования в шлакоудалители. В шлакоудалители сбрасывается также отсепарированная вода непрерывной продувки [40].
2.2.5 Очистка дымовых газов
В прошлой главе было выяснено, что дымовые газы, образующиеся при сжигании ТБО, содержат в себе большое количество загрязняющих веществ. Поэтому для безопасного функционирования мусоросжигательного завода требуется эффективная система очистки дымовых газов. В подразделе 1.4 были описаны основные способы очистки дымовых газов предлагаемых фирмой «КНИМ», которая поставляла газоочистное оборудование на мусоросжигательный завод №2. На самом заводе используется смешанный способ газоочистки из-за высокой эффективности нейтрализации и улавливания токсинных загрязняющих веществ (Приложение К) [40, 55].
Очистка дымовых газов после каждого котла осуществляется в трех ступенях. Первая ступень (или этап) включает в себя установку DeNox вмонтированную в котел (очищает от оксидов азота), абсорбер и рукавный фильтр. Принципиальная технологическая схема системы очистки дымовых газов от оксидов азота включает в себя:
1. Узел приготовления раствора карбамида;
2. Трубопровод подачи раствора карбамида к испарителю (Ду 20);
3. Трубопровод подачи перегретого пара (Ду 50) с регулятором, обеспечивающим поддержание заданного постоянного давления пара перед испарителем;
4. Испаритель - гомогенизатор;
5. Трубопровод подачи парокарбамидной смеси к котлу (Ду 50);
6. Устройства ввода парокарбамидной смеси в газоход котла [40].
Твердый карбамид и химочищенная вода для его растворения подаются в емкость 4 м3 для приготовления исходного 40%-ного раствора карбамида, установленную в помещении склада. Насосами (двумя, один рабочий, один резервный) раствор подается в главное здание к двум рабочим емкостям по 1 м3, в которые предусмотрена также подача химочищенной воды при необходимости [40, 55].
Из рабочих емкостей 4 насоса-дозатора (по одному на котел плюс один резервный) по трубопроводу Ду 20 подают раствор в испаритель-гомогенизатор с необходимым избыточным давлением 4 кгс/см2 (Рисунок 7). По трубопроводу Ду 50 в испаритель подается пар, заданное давление которого на входе (4 кгс/см2) поддерживается с помощью регулятора давления. Парокарбамидная смесь после испарителя по трубопроводам Ду 50 подается с помощью распределительных устройств в верхнюю зону топочного пространства, где температура дымовых газов поддерживается на уровне 850°С (оптимальная температура данного процесса) [40].
Принцип очистки дымовых газов в 2-ой ступени основан на нейтрализации в реакторе кислых газов (CО2, НСI, НF) в прямом контакте с известковым молоком, которое распыляется на большой скорости турбиной [55].
Охлаждение дымовых газов за счет выпаривания брызг воды способствует также улавливанию тяжелых металлов, которые частично конденсируются.
Реактор поставляется фирмой «КНИМ» и состоит из следующих элементов:
1. Трубопровод подачи дымовых газов через распределительную решетку в верхней части реактора;
2. Две решетки со съемными секциями;
3. Диффузор со щитками (создает вращательное движение дымовых газов);
4. Турбина для распыления известкового молока (с распыливающими соплами, системой смазки, с электродвигателем);
5. Трубопровод для отвода дымовых газов;
6. Система шнекового золоудаления [40].
Третья ступень очистки включает в себя рукавный фильтр «импульсно-струйного» типа поставки фирмы «КНИМ» (Рисунок 9) для улавливания летучей золы, пыли и продуктов газоочистки (кальциевых солей, образующихся при контакте дымовых газов с известковым молоком). Пыль слоями оседает на внешней стороне рукавов (6 секций с рукавами из войлока с тефлоновыми волокнами); очистка производится автоматически путем пульсации воздуха в рукавах. Удаление золы и пыли из под бункеров фильтра предусмотрено системой шнеков [40].
Предусмотрен обогрев бункеров сбора продуктов газоочистки реакторов, бункеров рукавных фильтров, шнековых и цепных конвейеров для поддержания в них температуры выше точки росы во избежание выпадения из дымовых газов влаги и налипания на стенках вредных отложений.
Кроме трех ступеней газоочистки фирма «КНИМ» установила подачу активированного угля в газоход между котлом и реактором [60].
Назначение этого процесса - отделение диоксинов, фуранов и тяжелых металлов, которые абсорбируются на частицах активированного угля, а затем улавливаются в рукавных фильтрах. Здесь показательно количество затрачиваемого материала на нейтрализацию загрязняющих веществ, а так же количество получаемых золошлаковых отходов [40, 47].
Ориентировочное количество вспомогательных веществ - карбамида, извести, активированного угля, воды и пара, потребных для обработки дымовых газов от одного мусоросжигательного котла отражено в таблице 6 [55].
Таблица 6 - Обработка дымовых газов.
№ |
Наименование вспомогательных веществ |
Величина - для обработки дымовых газов от одного котла |
|
кг/ч |
т/год |
||
1. |
Карбамид |
14,1 |
123,5 |
2. |
Активированный уголь |
3,79 |
33,2 |
3. |
Известь гашеная Са(ОН)2 |
182 |
1452 |
4. |
Вода для приготовления раствора изв.молока для приготовления раствора карбамида (используется хим. очищенная вода) |
3750 7,3 |
30000 58,4 |
5. |
Пар Р=14 кгс/см2 |
600,0 |
4800 |
6. |
Сжатый воздух (Р=7 кгс/см2, осушенный tР=40°С) |
460 нм3/ч |
3680000 нм3/год |
Управление технологическими процессами сжигания отходов и очистки дымовых газов полностью автоматизировано.
Компьютерная система позволяет управлять не только технологическим процессом сжигания отходов и очисткой дымовых газов, но и контролировать их состав в режиме «on line». Данные о составе дымовых газов предприятия выводятся на электронное табло, находящиеся над входом в главное здание предприятия. Здесь выводятся количество того или иного газа и его ПДК установленное законодательством РФ. Так же эти данные постоянно отправляются в Гидрометцентр России. Таким образом, происходит постоянный контроль за выбросами предприятия [54, 55].
2.2.6 Утилизация и переработка отходов собственного производства
Заключительной деятельностью мусоросжигательного завода №2 заключается в утилизации отходов. Основными отходами, образующиеся от промышленной деятельности предприятия являются золошлаковые отходы, состоящие из шлака и отходов 2 и 3 ступеней газоочистки, представляющие собой смесь мельчайших фракций золы и соединений кальция, улавливаемых из отходящих газов котельного оборудования. Отходам присвоен 4 класс опасности. Золошлаковые отходы частично (52256,6 т/год) размещаются на полигонах, отвечающих требованиям экологической безопасности. Автопоезд в составе седельного тягача и самосвального полуприцепа прибывает на завод и встает под загрузку отходов в шлаковое отделение. Загрузка производится краном, оснащенным грейферным ковшом. После укрытия кузова тентом и оформления путевой документации автопоезд направляется на полигоны ТБО «Дмитровский» или «Хметьево» [55].
Помимо своих основных прямых назначений, а именно термическая обработка ТБО, мусоросжигательный завод №2 имеет и своё производство. В первую очередь – это выработка тепла и электроэнергии для городских теплоэлектросетей. Выработанный котлами пар с параметрами Р=13 кгс/см2 Т=240°С используется на собственные нужды завода (воздухоподогреватели котлов), и направляется на ТУЭС (тепло-утилизационная электростанция), расположенная в отдельно стоящем здании на территории завода. В ТУЭС установлены три турбогенератора Калужского турбинного завода типа П-1,2-13/6, конденсационные, с регулируемым отбором пара и конденсаторами воздушного охлаждения [36].
Пар с параметрами Р=6 кгс/см2 t=170оС из отборов турбин передается из ТУЭС в коллектор пара Р=6 кгс/см2 главного здания и используется на собственные нужды завода. Электроэнергия, выработанная турбинами, так же используется на собственные нужды завода, а часть неиспользованной на заводе электроэнергии передается во внешние сети Мосэнерго [36].
Так же завод поставляет на металлоплавильные заводы железо. Здесь предусмотрено попутное двухступенчатое отделение от шлака черных металлов. Металлы отделяют в основном с помощью электромагнитного способа. Полученный металл прессуется в брикеты 400х400х400 мм и дополнительно обжигается. Далее он направляется на утилизацию на предприятия Вторчермета, а оттуда на металлоплавильные заводы. Годовой объем утилизации металлов с предприятия составит 720,2 тонн [55].
И наконец, мусоросжигательный завод №2 поставляет сырье для строительной промышленности. Оставшиеся незахороненные золошлаковые отходы (2000 т/год золы) направляются в цех по переработке золошлаковых отходов. Этот цех предназначен для обезвреживания и утилизации золовых отходов, путем механохимической обработки веществ, агломерации и омоноличивания частиц золы, капсулирования частиц гранулята раствором специального механоактивированного вяжущего и получения гранулята [55].
Гранулят представляет собой искусственный материал с размером гранул 5 – 20 мм. Он применяется в качестве крупного заполнителя для тяжелых и крупнопористых бетонов, а также при устройстве оснований, насыпей, засыпок для дорожного строительства, благоустройства и землеустроительных работ взамен или наравне с заполнителем природного происхождения. Так же гранулят используют вместо природного щебня и для технологических нужд и благоустройства полигонов по захоронению ТБО [55].
2.3 Деятельность мусоросжигательного завода №2 в области охраны окружающей среды и природопользования
Существуют основные нормативно-правовые акты, стандарты, нормы законодательства Российской Федерации на которых основывается деятельность мусоросжигательного завода №2. К ним относятся:
1. Положения о лицензировании деятельности по сбору, использованию, обезвреживанию, транспортировке, размещению отходов I - IV класса опасности (утверждено постановлением Правительства РФ от 26 августа 2006 года № 524) (п. 3,4) [25];
2. Земельный кодекс РФ от 25.10.2001 №136-ФЗ [10];
3. Водный кодекс Российской Федерации от 16.11.1995 № 167-ФЗ [9];
4. Федеральный закон «Об охране окружающей среды» от 07.01.2002 №7-ФЗ [16];
5. Федеральный закон «Об отходах производства и потребления» от 24.06.98 №89-ФЗ (статьи 11, 12, 13, 18,19, 26) [13];
6. Федеральный закон «Об охране атмосферного воздуха» от 4.05.99 № 96-ФЗ (статьи 9, 12, 14, 16, 18, 22, 25, 30) [15];
7. Федеральный закон «Об экологической экспертизе» от 23.11.95 №174-ФЗ [12];
8. Федеральный закон «О недрах» от 21.02.1992 N 2395-1 [11];
9. Федеральный закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30.03.99 №52-ФЗ [14];
10. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 от 30.04.03 г. «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» [30];
11. Положение о водоохранных зонах водных объектов и их прибрежных защитных полосах», утвержденного постановлением Правительства РФ от 23.11.1996 г. №1404 (с изменениями от 21.11.2007) [24];
12. СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод» [27];
13. СанПиН 2.1.6.1032-01 «Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест» [28];
14. СанПиН 2.1.4.1110-02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения» [29];
15. СП 2.1.7.1386-03 от 16.06.2003 №144 «Санитарные правила по определению класса опасности токсичных отходов производства и потребления» [31];
16. Постановление правительства Москвы от 23.03.2004г №164-ПП «О концепции обращения с отходами производства и потребления города Москвы» [23];
17. Закон города Москвы «Об отходах производства и потребления в городе Москве» от 30.11.2005 №68 [17];
18. Приказ МПР РФ от 15.06.2001 N 511 "Об утверждении Критериев отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды" [33];
19. Распоряжение правительства Москвы от 24.02.2004г №253-РП «О развитии городской системы обращения с опасными отходами» [32];
20. Постановление Правительства Российской Федерации от 31.03.2009 №285 «О перечне объектов, подлежащих федеральному государственному экологическому контролю» [20];
21. Модельный закон «Об отходах производства и потребления» от 31.10.2007 №29-15 (принят постановлением на двадцать девятом пленарном заседании Межпарламентской Ассамблеи государств - участников СНГ) [8];
22. Директива Европейского парламента и Совета №94/62/ЕС от 20.12.1994 г. «Об упаковке и упаковочным отходам» [4];
23. Директива Европейского парламента и Совета №2004/12/ЕС от 11.02.2004 по изменениям и дополнениям к Директиве №94/62/ЕС «Об упаковке и упаковочным отходам» [5];
24. Директива Европейского Парламента и Совета №1999/31/ЕС 26.04.1999 «По полигонам захоронения отходов» [6];
25. Директива Европейского парламента и Совета № 91/689/ЕС от 12.12.1991 «Об опасных отходах» [7];
26. Постановление Правительства РФ от 28 августа 1992г. №632 «Об утверждении порядка определения платы и её предельных размеров за загрязнение окружающей природной среды, размещение отходов, другие виды вредного воздействия» [19].
Данные нормативно-правовые акты соблюдаются в полном объеме. В противном случае за их нарушения, предприятие полностью и исправно возмещает весь ущерб за негативное воздействие на окружающую среду. Так как очистка города от ТБО является одной из загрязняющих категорий предприятий, то соответственно у ГУП «Экотехпром» есть своя экологическая политика в области природопользования и охраны окружающей среды. Данные мероприятия согласованны и одобрены различными государственными службами в сфере природопользования и охраны окружающей среды, в частности Министерством природных ресурсов Российской Федерации, а так же Правительством Москвы. ГУП «Экотехпром» в природоохранных целях проводит ряд мероприятий, в том числе и для заводов с термической обработкой отходов (Приложение Л) [55].
При этом для каждого предприятия ГУП «Экотехпром» есть свои природоохранные мероприятия, связанные со специфической деятельностью каждого объекта.
Как можно заметить мусоросжигательный завод №2 отлично справляется со своей деятельностью. Помимо утилизации огромного количества ТБО при минимальных экономических затратах, завод частично использует технологию вторичной переработке, что дает дополнительные финансовые возможности. Однако до сих пор остается вопрос о безопасности таких предприятий для человека и окружающей среде.
Глава 3 Влияние очистки дымовых газов мусоросжигательных заводов на качество окружающей среды
3.1 Экологическая значимость использования газоочистки на мусоросжигательном заводе
Несмотря на протесты различных общественных организаций, на сегодняшний день, мусоросжигательные заводы являются самым эффективным и экологически безопасным методом утилизации ТБО. Начиная с конца XX в. неутихают споры по поводу целесообразности использования мусоросжигательных заводов. Если учесть, что в мире первый мусоросжигательный завод появился более 100 лет назад, а именно в 1874 году в английском Нотингеме, то уже в наше время можно понять, сколько пользы и вреда приносит деятельность мусоросжигательных заводов.
Для того, что бы разобраться в этом вопросе приведу основные аргументы противников строительства, и эксплуатации мусоросжигательных заводов Основными аргументами являются:
1. Выбросы дымовых газов мусоросжигательных заводов опасны для здоровья и загрязняются окружающую среду;
2. Метод термической обработки ТБО является убыточным, не экологичным и устаревшим по сравнению с другими технологиями;
3. Отходы, образующиеся от производственной деятельности завода (золошлкаовые отходы) опасны даже при захоронении на полигонах;
4. Мусоросжигательные заводы тратят больше природных ресурсов на производство энергии, чем производят сами;
5. Мусоросжигательные заводы должны располагаться на безопасном расстоянии от жилых застроек [53].
Как можно увидеть чаще всего против строительства мусоросжигательных заводов выступает то, что отходы от его деятельности опасны для здоровья человека и окружающей среды. В особенности это относят к газообразным отходам поступающие в атмосферу вместе с выбросами из дымовой трубы при сжигании ТБО. И это не удивительно, так как загрязненные выбросы мусоросжигательных заводов содержат большое количество токсичных веществ, некоторые из которых являются канцерогенами. Однако даже при соблюдении всех условий очистки исходящих газов, многие считают, что в атмосферу продолжают поступать загрязняющие вещества. Для того, чтобы охарактеризовать всю экологическую обоснованность использования газоочистки на мусоросжигательном заводе, предложено разобрать несколько достоверных фактов полученных с самого мусоросжигательного завода №2, а так же мнения ряда авторов изучающих данную тему.
3.2 Эффективность газоочистки мусоросжигательного завода №2
Как уже сообщалось ранее, мусоросжигательный завод использует 3-ех ступенчатую систему очистки исходящих дымовых газов. В данном случае речь идет о смешанном способе газоочистки. По результатам анализа, было выявлено, что по сравнению с остальными представленными способами (полувлажный и влажный), смешанный способ, очищает дымовые газы практически на 100% (примерная доля очистки составляет 99,9%). Это обусловлено тем, что смешанный способ включает в себя и полувлажный и влажный способ очистки газов, а значит, имеет максимальную эффективность на нейтрализацию и улавливание токсичных загрязняющих веществ. Если пройтись по всему этому списку загрязняющих веществ образующихся при сжигании ТБО, то можно обнаружить, что все эти вещества удаляются современными средствами очистки [40, 47].
В таблице 7 представлены данные по очистке исходящих газов на типовом МСЗ с оборудованием для газоочистки фирмы «КНИМ». В качестве нормы уровня загрязняющих веществ послужило Постановление Франции по выбросам загрязняющих веществ. Следует отметить, что французские требования к выбросам загрязняющих веществ несколько «мягче», чем российский, в особенности в Москве. Однако даже при этом, система очистки газов дает внушительные результаты, которые в несколько раз меньше предельно допустимых норм [56].
Таблица 7 – Показатели эффективности очистки газов от некоторых загрязняющих веществ [56].
Перед газоочисткой |
После газоочистки (обеспыливание и обработка дым. газов) |
|||||
По постановлению от 25.01.2005 |
Гарантированные параметры по МСЗ |
|||||
Концентрации |
мг/Нм3 |
кг/т ТБО |
мг/Нм3 |
кг/т ТБО |
мг/Нм3 |
кг/т ТБО |
Пыли |
4000 |
20,4 |
30 |
0,153 |
21 |
0,102 |
HCl |
1500 |
7,65 |
90 |
0,255 |
9 |
0,204 |
SO2 |
300 |
1,93 |
300 |
1,53 |
48 |
0,765 |
HF |
15 |
0,077 |
2 |
0,01 |
0,15 |
0,006 |
Тяжелые металлы |
120 |
0,612 |
5 |
0,029 |
3 |
0,0015 |
Hg |
0,9 |
0,0048 |
0,2 |
0,001 |
0,2 |
0,001 |
Cd |
2,8 |
0,0143 |
0,2 |
0,001 |
0,2 |
0,001 |
Такие испытания проводились в Англии, Испании и Германии и результаты очистки газов от загрязняющих веществ не превышали предельной допустимой нормы. Кстати, для ведущих европейских стран, таких как Франция, Испания, Италия и т.д. сжигание мусора является приоритетным способом его утилизации. Особенно показательным для России является пример Испании, где мусор также как и у нас сваливается в один контейнер. Примечательно, что именно в Испании реализован проект мусоросжигательных заводов с технологией «кипящего слоя».
Кроме того, в Приложении М представленные инструментальные данные замеров загрязняющих веществ в дымовых выбросах мусоросжигательного завода №2. Данные представлены до и после реконструкции завода. Эффективности газоочистки за оба периода сравнивается с нормами значений для стран Европейского Союза (ЕС). Как можно заметить фактические значения до реконструкции в несколько раз превышали нормативы ЕС. После реконструкции фактические значения не превышали нормативов значений ЕС, а в некоторых случаях были в несколько раз ниже. Стоит отметить, что здесь наглядно представлены значения по таким загрязняющим веществам как CO, NOx, диоксинов и фуранов, которые не были представлены в таблице 4 [56].
У мусоросжигательного завода №2 как у любого другого промышленного предприятия существует своя санитарно-защитная зона (СЗЗ). Для мусоросжигательного завода №2 СЗЗ равна 1000 м в следствии мощность завода перерабатывать ТБО свыше 40 тыс. т/год. В Приложении Н указана карта и место расположения завода на ней, а так же преобладающая роза ветров и основные точки СЗЗ для которых автоматически рассчитывается вклад завода в фоновые концентрации с отображением на информационном табло, расположенном перед проходной завода. Кроме того к ней прилагаются графические расчеты по выбросам основных ингредиентов в атмосферу. Проанализировав и сопоставив данную информацию, можно увидеть, что вклад в фоновые концентрации мусоросжигательного завода №2 минимален и не превышает ПДК загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы [30].
Таким образом, можно понять, что очистка дымовых газов на мусоросжигательном заводе №2 не позволяет попадать основной массе токсических загрязняющих веществ в атмосферный воздух. Конечно, существует небольшое количество загрязняющих веществ в дымовых выбросах завода, но они настолько минимальны, что не оказывают существенного влияния или изменения на качество окружающей среды.
Для того, чтобы понять какие экологические аспекты несет в себе очистка исходящих дымовых газов, достаточно взглянуть на образовавшиеся загрязняющие вещества при термической обработки ТБО. Пока есть эффективная газоочистка дымовых газов при сжигании ТБО, то попадание загрязняющих веществ минимально.
Загрязняющие вещества, такие как полихлорбифенилы, диоксины и фураны могут переноситься по воздуху на значительные расстояния. С газоочисткой около 2% диоксинов остаются в почве прилегающих к МСЗ территорий. Тяжелые металлы, поступающие в окружающую среду с выбросами МСЗ, могут накапливаться в почве, растениях, других живых организмах. По пищевой цепи и через воду они попадают в организм человека. Взрослое население, и в особенности дети, проживающие недалеко от МСЗ, вдыхают тяжелые металлы вместе с пылью и мельчайшими частицами почвы. Кроме того, тяжелые металлы способны проникать в организм человека через кожу. Полиароматические углеводороды (ПАУ), которые являются группой побочных продуктов горения органических соединений. Некоторые из них устойчивы, токсичны, способны к бионакоплению, канцерогены. При избытке кислорода количество образующихся ПАУ зависит от состава отходов и температурного режима. Общий выброс ПАУ от МСЗ в атмосферу составляет 0,02-12 мг/м3. А так же многие другие загрязняющие вещества [44].
И теперь, если представить, что очистка дымовых газов станет не эффективной (или её вообще не будет), то в атмосферный воздух поступит огромное количество загрязняющих веществ. Все эти вещества будут поступать в атмосферу как минимум в полном объеме. Конечно, можно не утилизировать ТБО с помощью сжигания, однако это приведет к большому скоплению мусора в населенных пунктах. ТБО в свою очередь может возгораться. Попадания всех загрязняющих веществ от сжигания ТБО без проведенной газоочистки можно наблюдать на горящих свалка.
Следует напомнить, что некоторые из них являются сильнейшими токсикантами (ртуть, мышьяк, хром и т.д.) и канцерогенами (диоксины и фураны). В соответствии с Приложением П, видно какие химические соединения могут вызвать различные заболевания [42]. Поэтому необходимо понимать целесообразность использования очистки дымовых газов, как один из главных экологических аспектов при сжигании ТБО.
3.3 Зависимость очистки дымовых газов от технологий термической обработки ТБО
В подразделе 1.2 были описаны различные технологии термической обработки ТБО. Помимо эффективности утилизации ТБО при разных термических технологиях, существует зависимость газоочистки и использование таких технологий. Дело в том, что в описанных технологиях получаемые отходы различаются по своему химическому и физическому составу. К примеру, в упомянутой технологии пиролизной утилизации отходов оказывается легче очищать пиролизный газ, чем дымовые газы, благодаря низкой температуре, меньшему объему и более высокой концентрации загрязнителей. Неудивительно, что при такой технологии затраты на газоочистку могут быть меньше, при технологии прямого сжигания [36].
А.Н. Гонопольский приводит сравнительную оценку перечисленных выше технологий термического обезвреживания ТБО (Приложение Р). Данная таблица имеет несколько критериев оценки, однако нужно заострить внимание на «Экологические критерии» [36].
Сущность методики заключается в том, что для сравнительной оценки технологий выделены критерии, каждому из которых присвоен фактор приоритета (величина от 10 до 50). Оценка в баллах определяется как произведение фактора приоритета и коэффициента (его величина меняется от -1 до +1), характеризующего достоинства или недостатки той или иной технологии сточки зрения отдельных критериев. Например, для критерия “уровень развития технологии” фактор приоритета принят равным 50. Коэффициент для технологии слоевого сжигания составляет +1 (технология хорошо отработана, оборудование производится серийно). Оценка в баллах поэтому критерию для технологии слоевого сжигания составляет 50 баллов. Оценки термических методов переработки отходов следует, что наиболее предпочтительными из них являются слоевое сжигание на колосниковых решетках, сжигание в кипящем слое и отечественная технология газификации. Методы слоевого сжигания на колосниковых решетках и сжигания в кипящем слое имеют преимущество перед другими методами обработки. Однако если более современная технология обработки ТБО эффективнее, к примеру, технологии сжигания, то её внедрение в утилизацию ТБО создает ряд барьеров [36, 37].
В качестве примера, наглядно выступает технология газификации. Отечественная технология газификации выглядит предпочтительнее других методов термической обработки ТБО по стоимости оборудования, экологическим критериям, но уступает по одному из самых важных критериев - уровню промышленного развития технологии. При условии, что эта технология будет освоена в промышленном масштабе, она является весьма перспективной [36, 37].
Таким образом, можно понять, что при сравнительной характеристики различных термических технологий и при правильном подборе газоочистной системы можно добиться хороших результатов в очистки дымовых выбросов, а следовательно и в сфере влияния на качество окружающей среды. Однако при этом нужно учитывать ряд важнейших параметров представленных в Приложении Р.
3.4 Альтернативные технологии утилизации ТБО
Многие считают, что даже при максимальной утилизации отходов производства мусоросжигательного завода, его деятельность может являться причиной загрязнения окружающей среды, а, следовательно, и здоровья человека. Однако до сегодняшних дней не было подходящей альтернативы по утилизации ТБО, которая заменяла бы мусоросжигательные заводы. Это в основном зависело от таких факторов, как:
1. Объемы переработки ТБО;
2. Стоимость переработки ТБО;
3. Безопасность (как для человека, так и для окружающей среды) переработки ТБО [41].
Поэтому как самый оптимальный метод переработки ТБО оказалось сжигание. Здесь конечно стоит упомянуть и обычное захоронение ТБО без обработки, однако такая утилизация является не только не экологичной, но и затратной. Уже сегодня полигоны с захороненными ТБО переполнены. Следовательно, сжигание ТБО отвечало большинству требований [57].
Но вскоре появился новый метод утилизации ТБО, который впоследствии был назван гидросепарацией. Метод гидросепарации мусора представляет собой основанный на гидромеханических методах процесс сортировки, очистки и отделения материалов, пригодных к вторичной переработке, и уникальный оптимизированный биотехнологический метод, позволяющий получать биогаз (метан и CO2), удобрение (компост) и воду [46].
С помощью метода гидросепарации могут быть переработаны ТБО, макулатура, пищевые отходы, навоз и сельскохозяйственные отходы. При этом технология гидросепарации позволяет отделить для вторичной переработки из общей массы ТБО металл, пластик, бумагу и стекло, а из биоразлагаемой органики в биореакторах получают биогаз и компост. Как одно из преимуществ этого метода - отсутствие на предприятиях по гидросепарации мусора неприятного запаха или других загрязнений воздуха, воды и земли, а также отсутствие необходимости в предварительной сортировке отходов. И, как основное преимущество, - более низкая стоимость по сравнению с другими методами переработки отходов. Стоимость утилизации мусора на новых заводах обойдется в два с половиной раза дешевле, чем сжигание. Переработка одной тонны мусора путем гидросепарации будет стоить 15-16 тысяч рублей, тогда как при сжигании затрачивается 37-38 тысяч рублей [46].
Однако здесь есть один важный момент, которым является то, что не весь бытовой мусор пригоден для вторичного использования. Такие элементы ТБО, как лаки, краски, ртутные приборы, электронные отходы, батарейки, лекарства и т.д. требуют специальной переработки. Утилизировать их на мусоросжигающих заводах тоже не желательно, однако при эффективной газоочистки и утилизации шлака можно решить проблему таких элементов ТБО. И все же гидросепарация, как новый метод утилизации ТБО может заменить мусоросжигательные завод в этой сфере деятельности.
Так же как дополнение для обеих технологий утилизации ТБО предлагается селективный сбор мусора. Технология селективного сбора ТБО построена по принципу сортировки и переработки ТБО для максимального сохранения в отходах вторсырья, используемого в дальнейшем для изготовления экологически безопасной готовой продукции. ТБО сортируются по фракциям:
1. Стеклянная тара, стеклобой;
3. Пластмассовая упаковка и другие пластики;
4. Бумага, картон;
5. Черные и цветные металлы;
6. Полиэтилен высокого и низкого давления, тряпка, резина;
7. Условно неутилизируемые фракции [43].
Сортировка проходит на мусоросортировочных станциях. В сортировку используют как смешанные ТБО, так и заранее рассортированный по различным бакам. Рассортированные на полезные (вторсырье) и условно бесполезные фракции (годные для производства отходобетона) ТБО, по отдельности прессуются в небольшие брикеты, которые взвешиваются и учитываются. Данная технология важна для мусоросжигательного завода тем, что она как раз извлекает нежелательные для сжигания элементы из ТБО. Это позволяет уменьшить токсичность шлаков и повысить эффективность очистки дымовых выбросов. В идеальном виде, мусоросжигательный завод должен функционировать одновременно с мусоросортировочными и мусоропрессовочными станциями как показано в Приложении С. Либо возможно функционирование мусоросжигательного завода совместно с предприятиями по переработке ТБО методом гидросепарации, а так же при участии селективного сбора ТБО (Приложение Т).
Заключение
Анализ проведенного исследования свидетельствует, что из-за образования большого количества ТБО с каждым годом требуются более новые и совершенные технологии их утилизации. Проблема заполнения больших городов неутилизируемого мусора является одной из главных и приоритетных задач в сфере деятельности экологии и природопользования. Так в Москве ежегодно образуется 2,3 млн. т. ТБО, при то что каждый житель Москвы производит до 3 кг ТБО в день. Годовые темпы их прироста оставляют 3,1%..
Состав ТБО включается в себя более 10 компонентов, которые могут находиться в быту у населения. В составе ТБО постоянно увеличивается содержание бумаги, пластмасс, фольги, различного рода банок, полиэтиленовых пленок и других упаковок. При этом состав ТБО может меняться как по сезонам (от весны до осени), так и по продолжительному периоду времени (в начале 2000 г. в составе ТБО возросло количество пластмасс, элементов радиоэлектроприборов, а так же аккумуляторные элементы и резина). Для более эффективной утилизации ТБО важно знать их физико-химический состав. Это впоследствии определит лучшую технологию их утилизации.
Однако на сегодняшний день с такой массой ТБО может справиться термическое обезвреживание или, проще говоря, сжигание. Хотя не все методы термической обработки представляют собой обычное сжигание, как многие привыкли это воспринимать. На смену технологии слоевого (или прямого) сжигания, которое, по сути, являлось основным методом термической обработки ТБО, приходят такие перспективные методы как пиролиз и газификация. Благодаря новым методам увеличивается эффективность термической обработки ТБО и утилизации производимых от данной обработки отходов.
Немало важно заметить, что одним из главных видов загрязнений от мусоросжигательных заводов является его выбросы в атмосферу. Для решения задачи уменьшения выбросов загрязненных веществ во время термической обработки отходов, стала создаваться и разрабатываться система очистки дымовых газов или газоочистка. Сама история создания и развития газоочистки для промышленных предприятий неразрывно шла с их технологической схемой производства. Стоит отметить, что до 19 в. запрещалось строительство некоторых промышленных предприятий как способ уменьшить загрязнение атмосферного воздуха. Первыми оказались англичане, которые поняли, что использовать отопительные системы на основе угля без должной очистки получаемых газообразных отходов, невозможно.
Сейчас же особенно четко видно, что системы газоочистки необходимо устанавливать там, где они нужны. Для этого располагает состав отходящих газов получаемых при промышленной деятельности. А такое специализированное предприятие, как мусоросжигательный завод требует системы газоочистки с максимальной эффективностью работы. Дело в том, что при термической обработки ТБО, помимо существующих в этих отходах загрязняющих веществ, под действием высокой температуры образуются новые, более токсичные и опасные вещества. Однако её чаще всего бывает недостаточно (в особенности при слоевом сжигании), что требует установки оборудования для улавливания таких веществ.
Для мусоросжигательного завода №2 оборудование поставлялось французской фирмой «КНИМ». Причем когда данный завод впервые построили в 1975 г., данная фирма так же являлась поставщиком оборудования для него. Именно поэтому разработкой способов очистки дымовых газов занималась именно фирма «КНИМ». Для мусоросжигательного завода №2 было разработано 3 способа очистки дымовых газов:
1. Полувлажный;
2. Влажный;
3. Смешанный.
Поначалу завод использовал полувлажный или влажный способ очистки. После реконструкции в 2000 г., предприятие стало использовать смешанный способ очистки, который включал в себя и полувлажный и влажный способ очистки. Причем от этих способов были взяты лишь достоинства, а не полный перенос технологии. Таким образом, из недостатков остался лишь один фактор – клубы дыма из трубы. Сама же технология, состоящая из 2-ух ступеней очистки, позволяет улавливать и нейтрализовать (обезвреживать) огромное число загрязняющих веществ образующихся при сжигании ТБО. Более того, после реконструкции была добавлена система подавление окислов азота, вмонтированную в котел, что увеличивало эффективность очистки газов в несколько раз.
Сам же мусоросжигательный завод №2, который принадлежит ГУП «Экотехпром» является ярким примером типового завода со слоевым методом сжигания, каких много не только по всей России, но и по всему миру. После реконструкции, мусоросжигательный завод №2 повысил свои показатели не только в количестве утилизации ТБО, но и в качестве утилизации получаемых отходов. При этом на заводе налажено производство:
1. Электроэнергии;
2. Тепловой энергии;
3. Техногенных грунтов из золошлаковых отходов (техногрунты);
4. Металлического лома, который потом направляется на плавильные заводы.
На мусоросжигательном заводе №2 имеет своя нормативно-правовая база, регламентирующая его деятельность, а так же в рамках обязательной программы для предприятий ГУП «Экотехпрома» на заводе проводится ряд природоохранных мероприятий. На мусоросжигательном заводе №2 выполняются все законы и подзаконные акты. В противном случае предприятие исправно выплачивает штрафы за их нарушения.
В наши дни существует мнение, как у обычного населения, так и у общественных и государственных деятелей, что деятельность мусоросжигательного завода негативно сказывается на состоянии окружающей среды. Хотя, как показывают данные о влиянии мусоросжигательного завода №2 на окружающую среду, сам завод имеет минимальное воздействие на повышение фоновых концентраций в районах, где он установлен. Кроме того отходы производимые заводом проходят тщательную очистку и утилизацию. К примеру, выбросы загрязняющих веществ в атмосферу мусоросжигательным заводом №2, особенно после реконструкции, уменьшились в несколько раз. Это подтверждается проведенными исследованиями и контроля, как самими работниками завода, так и государственных органов в сфере охраны окружающей среды и природопользование.
Из экологических аспектов газоочистки и предложений по её улучшению следует выделить ряд моментов:
1. Безусловно, будет существовать определенный процент выбросов загрязняющих веществ при сжигании ТБО, однако эти выбросы лишь малая часть антропогенного влияния на окружающую среду. Кроме того для различных технологий сжигания существуют и различные технологии очистки дымовых газов. При грамотном подходе и тщательном анализе этих технологий можно создать новую систему термического обезвреживания ТБО с такой степенью очистки дымовых газов, что в итоге влияние на окружающую среду будет сведено практически к нулю;
2. Особенности следует отметить, что предлагаемая некоторыми людьми практика обычного захоронения или складирование ТБО на полигонах является намного худшим вариантом по сравнению с термической обработкой. Дело в том, что помимо быстрого заполнения таких полигонов массами ТБО, что приводит к созданию новых полигонов, существует и одна особенность таких отходов – они могу загореться. Горение ТБО на открытом воздухе сравнимо с прямым сжиганием, без какой либо системы очистки газов. То есть в окружающую среду загрязняющие вещества будут попадать напрямую и в полном объеме;
3. Технологии термической обработки ТБО уже немало лет (более 100 лет с создания первого мусоросжигательного завода) и это требуется создание новых альтернативных методов утилизации ТБО. Они должны отвечать экономическим, экологическим, техническим и рядам другим параметрам. Одна из таких технологий именуемой гидросепарацией нашла применение и у нас. Утилизировать ТБО с помощью гидросеперации становится выгоднее как в экономическом, так и в экологическом плане. Кроме того оборудование для такой утилизации более просто в изготовлении и обслуживании. Однако еще существует ряд небольших трудностей, которые не дают технологии разделения ТБО на фракции с помощью воды, стать основным методом утилизации ТБО;
4. Так же хотелось бы отметить, что применяемая совместно с гидросепарацией технология селективного сбора ТБО, положительно сказывается и на термической обработки. В первую очередь это помогает уменьшить расходы и затраты на газоочистку, а так же повысить эффективность очистки дымовых газов в несколько раз. Поэтому в проектах по созданию предприятий по утилизации ТБО можно совмещать сжигание, гидросепарацию и селективный сбор ТБО в один большой промышленный комплекс.
Таким образом, в скором времени мусоросжигательные заводы могут уйти на второй план, либо вообще как устаревшие методы утилизации ТБО, уступив место новым альтернативным методам. Однако пока этого не произошло, следует помнить, что сейчас основной утилизацией ТБО занимаются именно мусоросжигательные заводы и поэтому важно знать и контролировать их деятельность, в том числе в утилизации собственных отходов.
Список литературы
1. Директива Европейского Парламента и Совета Европейского Союза № 2001/80/ЕС от 23 октября 2001 г .«Об ограничении выбросов некоторых загрязняющих веществ в атмосферу из крупных сжигательных установок» // Образовательный портал Московской Государственной Юридической Академии.
2. Директива Европейского Парламента и Совета Европейского Союза № 2000/76/EC от 4 декабря 2000 года «О сжигании отходов» // Правовой портал «Консультант плюс».
3. Директива Европейского парламента и Совета Европейского Союза № 2008/50/ЕС "О качестве атмосферного воздуха и мерах его очистки" // Правовой портал «Консультант плюс».
4. Директива Европейского парламента и Совета Европейского Союза № 94/62/ЕС от 20.12.1994 г. «Об упаковке и упаковочным отходам» // Федеральный правовой портал «Юридическая Россия».
5. Директива Европейского парламента и Совета № 2004/12/ЕС от 11.02.2004 по изменениям и дополнениям к Директиве № 94/62/ЕС «Об упаковке и упаковочным отходам» // Образовательный портал Московской Государственной Юридической Академии.
6. Директива Европейского Парламента и Совета № 1999/31/ЕС 26.04.1999 «По полигонам захоронения отходов» // Правовой портал «Консультант плюс».
7. Директива Европейского парламента и Совета № 91/689/ЕС от 12.12.1991 «Об опасных отходах» // Информационный проект «Правотека.ру».
8. Модельный закон «Об отходах производства и потребления» от 31.10.2007 №29-15 // Информационный бюллетень. Межпарламентская Ассамблея государств - участников Содружества Независимых Государств. 1998. № 18. С. 170 - 184.
9. Водный кодекс Российской Федерации от 16.11.1995 № 167-ФЗ // "Собрание законодательства РФ", 05.06.2006, № 23, ст. 2381.
10. Земельный кодекс РФ от 25.10.2001 №136-ФЗ // "Собрание законодательства РФ", 29.10.2001, № 44, ст. 4147.
11. Федеральный закон «О недрах» от 21.02.1992 № 2395-1 // "Собрание законодательства РФ", 06.03.1995, № 10, ст. 823.
12. Федеральный закон «Об экологической экспертизе» от 23.11.95 №174-ФЗ // "Собрание законодательства РФ", 27.11.1995, № 48, ст. 4556.
13. Федеральный закон «Об отходах производства и потребления» от 24.06.98 №89-ФЗ // "Российская газета", № 121, 30.06.1998.
14. Федеральный закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30.03.99 №52-ФЗ // "Собрание законодательства РФ", 05.04.1999, № 14, ст. 1650.
15. Федеральный закон «Об охране атмосферного воздуха» от 4.05.99 № 96-ФЗ // "Российская газета", № 91, 13.05.1999.
16. Федеральный закон «Об охране окружающей среды» от 07.01.2002 №7-ФЗ // "Российская газета", № 6, 12.01.2002.
17. Закон города Москвы «Об отходах производства и потребления в городе Москве» от 30.11.2005 №68 // "Вестник Мэра и Правительства Москвы", № 1, 28.12.2005.
18. Закон Краснодарского края от 13.03.2000 № 245-КЗ «Об отходах производства и потребления» // "Кубанские новости", № 54-55, 24.03.2000.
19. Постановление Правительства РФ от 28 августа 1992г. №632 «Об утверждении порядка определения платы и её предельных размеров за загрязнение окружающей природной среды, размещение отходов, другие виды вредного воздействия» // "Собрание актов Президента и Правительства РФ", 07.09.1992, № 10, ст. 726.
20. Постановление Правительства Российской Федерации от 31.03.2009 №285 «О перечне объектов, подлежащих федеральному государственному экологическому контролю» // "Собрание законодательства РФ", 06.04.2009, № 14, ст. 1668.
21. Постановление Правительства Москвы от 29 июня 1993 г. № 604 "О реорганизации НПО "Экотехпром" // Департамент жилищно-коммунального хозяйства и благоустройства города Москвы.
22. Постановление Правительства Москвы от 20.04.1999 № 353 (ред. от 26.03.2002) "О ходе строительства объектов санитарной очистки города" (вместе с "Программой реконструкции и строительства объектов санитарной очистки города Москвы на 1999-2004 гг.") // Правовой портал «Консультант плюс».
23. Постановление правительства Москвы от 23.03.2004г №164-ПП «О концепции обращения с отходами производства и потребления города Москвы» // "Вестник Мэра и Правительства Москвы", № 21, 05.04.2004.
24. Положение о водоохранных зонах водных объектов и их прибрежных защитных полосах», утвержденного постановлением Правительства РФ от 23.11.1996 г. №1404 (с изменениями от 21.11.2007) // "Собрание законодательства РФ", 02.12.1996, № 49, ст. 5567.
25. Положения о лицензировании деятельности по сбору, использованию, обезвреживанию, транспортировке, размещению отходов I - IV класса опасности (утверждено постановлением Правительства РФ от 26 августа 2006 года № 524) // "Собрание законодательства РФ", 04.09.2006, № 36, ст. 3832.
26. СанПиН 2.1.7.2790-10 от 09.12.2010 «Санитарно-эпидемиологические требования к обращению с медицинскими отходами»// Санитарные правила и нормы. - М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава РФ, 2010
27. СанПиН 2.1.5.980-00 от 01.01.2001 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод» // "Бюллетень нормативных и методических документов госсанэпиднадзора", № 2, 2001.
28. СанПиН 2.1.6.1032-01 от 18.05.2001 «Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест» // Санитарные правила и нормы. - М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава РФ, 2001.
29. СанПиН 2.1.4.1110-02 от 01.06.2002 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения» // "Российская газета", № 95, 01.06.2002.
30. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 от 30.04.03 г. «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» // "Российская газета", № 58, 05.05.03.
31. СП 2.1.7.1386-03 от 16.06.2003 №144 «Санитарные правила по определению класса опасности токсичных отходов производства и потребления» // Санитарные правила и нормы. - М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава РФ, 2003.
32. Распоряжение правительства Москвы от 24.02.2004г №253-РП «О развитии городской системы обращения с опасными отходами» // Вестник Мэра и Правительства Москвы", № 21, 05.04.2004.
33. Приказ МПР РФ от 15.06.2001 № 511 "Об утверждении Критериев отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды" // "Природно-ресурсные ведомости", № 45, 2001.
34. Беньямовский Д.Н. Термические методы обезвреживания твердых бытовых отходов. – М.: Стройиздат, 1979. – 129 с.
35. Вальдберг А.Ю. Процессы и аппараты защиты окружающей среды: защита атмосферы: Учеб. пособие. – М.: МГУИЭ, 2004.
36. Гонопольский А.М. Энергетическая утилизация отходов. – М.: Издательский дом «Руда и металлы», 2006.– 152 с.
37. Концепция управления твердыми бытовыми отходами / Л.Я. Шубов, А.К. Голубин, В.В. Девяткин, С.В. Погадаев // М.: ГУ «Научно-исследовательский центр по проблемам управления ресурсосбережением и отходами», 2000. – 72 с.
38. Лыков И.Н., Шестакова Г.А. Техногенные системы и экологический риск: Учебное пособие для студ. высш. учебн. Заведений. – М.: ИПЦ «Глобус», 2005. – 262 с.
39. Мазур И.И., Молдаванов О.И. Курс инженерной экологии. Учеб. для вузов. – М.: Высшая школа, 1999. – 447с.
40. Отходы производства и потребления. Экологическая безопасность: Учебное пособие / К.Ф. Цейтин, В.Е. Мурашов, И.М. Островкин // М.: М.ГАСИС, 2009. – Том 1. – 442 с.
41. Отходы производства и потребления. Экологическая безопасность: Учебное пособие / К.Ф. Цейтин, В.Е. Мурашов, И.М. Островкин, П.И. Островкин // М.: М.ГАСИС, 2009. – Том 2. – 410 с.
42. Стожаров А.Н. Медицинская экология: Учебное пособие. – Минск.: Высшая школа, 2007. – 368 с.
43. Твердые бытовые отходы: Сбор, транспортировка и обезвреживание. Справочник/ Систер В.Г., Мирный А.Н., Скворцов Л.С. и др. – М.: Аккад. Коммунального хозяйства К.Д. Памфилова, 2001.
44. Ужов В.Н., Вальдерберг А.Ю. Подготовка промышленных газов к очистке. – М., 1975. – 216 с.
45. Цейтин К.Ф., Мерлин И.Я, Ильвовский В.И. Уничтожение опасных биологических и химических отходов методом высокотемпературного термохимического пиролиза. // Экология и промышленность России, 2006. - № 7. – с. 17-19.
46. Цейтин К.Ф., Островкин И.М. Особенности использования биотехнологий при переработке отходов методом гидросепарации в средней полосе России. // Сборник материалов конгресса "Биотехнология: Состояние и перспективы развития". – М., 2011.
47. Чекалов Л.В. Формула газоочистки. – Ярославль.: Ньюанс, 2008.
48. Янин Е.П. Промышленная пыль в городской среде. – М.: ИМГРЭ, 2003.- 328с.
49. Полунин А. Сергей Митрохин: На мусоросжигательных заводах неплохо греют руки // Свободная пресса.2009.03. июня.
50. Сколько производит Москва отходов и что с ними происходит потом // Вечерняя Москва.2007.12. декабря.
51. Биогеохимические Циклы. Мир словарей // http://mirslovarei.com/content_bigencslov/biogeoximicheskie-cikly-24417.html
52. Люди и мусор: кто кого? ИНФОграфика // http://ria.ru/society/20080416/105226912.html
53. Мифы о МСЗ. Официальный сайт организации «Greenpeace» // http://www.greenpeace.org/russia/ru/1853813/mify_o_msz/
54. Официальный сайт ГПУ «Мосэкомониторинг» // http://mosecom.ru/
55. Официальный сайт ГУП «Экотехпром» // http://www.eco-pro.ru/
56. Официальный сайт Мусоросжигательного завода №4 // http://www.msz4.ru/content-5/О+нас/
57. Проблема утилизации бытовых отходов в городе // http://healthinthecity.ru/eco/utilizacia_othodov.html
58. С.Г.Светуньков Модели спроса и предложения в пространстве цена-объем-доход // http://www.marketing.spb.ru/read/sci/m2/8.htm?printversion
59. Словарь терминов МЧС // http://mchs-orel.ru/slovar-g/
60. Справочный банк данных технологий использования и обезвреживания отходов ФГУ «Центральное бюро информации Минприроды России» // http://www.solidwaste.ru/technologys.html
61. Термическая утилизация твердых бытовых отходов. Концепция ООО «НИИ СТРОМКОМПОЗИТ» // http://www.stromkomposit.ru/42.html