Мусоросжигательный завод
Мусоросжигательный завод — предприятие, использующее технологию переработки твёрдых бытовых отходов, посредством термического разложения в котлах или печах[1]. После высокотемпературного разложения образуются продукты сгорания: пепел, шлаки и летучие газы. Этот метод позволяет снизить объём бытовых отходов для захоронения примерно в 10 раз, а также использовать дополнительную энергию от горения для производства электроэнергии или теплоснабжения. Однако сжигание хлоросодержащих полимерных материалов ведёт к образованию токсичных веществ, диоксинов и фуранов, в связи с чем особое внимание на данных объектах уделено системам очистки и фильтрации дымовых газов.
Технологии
Существуют различные технологии сжигания отходов в мусоросжигательных заводах, в основном их разделяют по типу печей, в которых производят сжигание.
Слоевое сжигание
Для слоевого сжигания характерна подача горячих воздушных потоков на слой отходов, загруженный на колосниковую решётку. Различают несколько разновидностей слоевого сжигания: с неподвижной колосниковой решёткой, сжигание с неподвижным слоем отходов, с подвижной цепной решёткой, с неподвижной.
Технология кипящего слоя
В технологии псевдоожиженного 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.
Пиролиз и газификация
Отходы под давлением нагревают в бескислородной среде. В результате образуются жидкости и газы с высокой удельной теплотой сгорания, которые можно использовать в качестве топлива.
Дожигатели диоксинов
Разрушение диоксиновой решётки происходит при температуре свыше 1250 С, которую необходимо поддерживать в течение двух секунд. В связи с этим летучие газы, полученные от сжигания отходов, пропускают через специальную камеру, где их повторно сжигают, чтобы понизить концентрацию диоксинов до приемлемых значений.
В России сейчас наиболее распространена технология сжигания на колосниковой решетке, благодаря реализации проекта "Энергия из отходов" инвестиционной компании "РТ-Инвест".
Выбросы
Диоксины и фураны
При сжигании отходов содержащих хлорированный пластик, например поливинилхлорид, выделяются высокотоксичные вещества — полихлордибензофураны и полихлордибензодиоксины (фураны и диоксины). Согласно данным Агентства охраны окружающей среды США[англ.], при сжигании одного килограмма отходов, содержащих хлорированный пластик (он входит в состав таких продуктов как упаковка, пластиковые бутылки, линолеум и прочих), выделяется около 40 мкг диоксинов.
CO2
В результате сжигания одной тонны твёрдых отходов, выделяется примерно такое же количество углекислого газа.
Другие выбросы
На сжигаемую тонну отходов приходится от 4 до 8 м³ газообразных выбросов, которые содержат оксиды азота, серы(IV), серы(VI), соляную кислоту, тяжелые металлы (ртуть, кадмий, свинец и другие) и дисперсионную пыль.
Очистка
Очистка летучих газов на мусоросжигательном заводе — техноёмкий и дорогой этап, на этом этапе происходит очистка дымовых газов перед выбросом в атмосферу[1]. Устройства, используемые на предприятиях по сжиганию отходов для очистки газов: электростатический фильтр, разбрызгиватель воды (испарение загрязненной воды), скруббер для поглощения кислых газов, скруббер с раствором щелочи, обработка сточных вод после скрубберов (нейтрализация, флокуляция и осаждение), реактор с дополнительным вводом активного угля, пылевые фильтры.
Наиболее перспективной принято считать технологию сухого скруббера, в котором за счёт тангенциального завихрения потока из дымовых газов и активированного угля происходит адсорбация вредных веществ на поверхности активированного угля. К плюсом данной технологии можно отнести отсутствие токсичных сточных вод и необходимости в последующей фильтрации.
Экологическая безопасность
На данный момент существует большое количество научных исследований, подтверждающих безопасность мусоросжигательных заводов для населения. в 2015-м году в журнале "Waste Management" вышло исследование[2], подтверждающее, что мусоросжигательные заводы выбрасывают в воздух только 0,09% (3,4 г. в год) диоксинов от общего количества в воздухе. Наиболее опасными оказались полигоны и свалки, производящие в атмосферу 1300 грамм диоксинов в год.
В 2015 году журнал "Atmospheric Environment" выпустил исследование[3], которое показало, что при анализе 6 заводов по сжиганию отходов в Великобритании доказано, что наличие заводов по термической переработке отходов не приводит к повышению концентраций тяжелых металлов взвешенных частиц и в радиусе 10 км.
При анализе 3 заводов по сжиганию отходов в Нидерландах в течение 10 лет (2004-2013) доказано[4], что концентрация ртути, диоксинов и тяжелых металлов в молоке и растениях, выращенных непосредственно рядом с заводами, аналогична среднему уровню в Нидерландах. Близость заводов по сжиганию отходов не снижает качество сельскохозяйственной продукции.
Независимое научное исследование[5] от UK Environmental Services Association показало, что заводы по сжиганию отходов, работающие в Великобритании, не оказывают значимого обнаружимого эффекта на вероятность онкологических заболеваний, младенческой смертности и заболеваний респираторной системы.
Мусоросжигательные заводы в современной России
Наиболее перспективным решением является строительство заводов по термической переработке отходов в энергию. На данном этапе данная технология только приходит в Россию и подразумевается реализация пилотного проекта по строительству 4-х заводов в Московской области и 1 завода в Республике Татарстан.
Пилотный проект по строительству 4 заводов в Москсовской области и 1 завода в Республике Татарстан получил название "Энергия из отходов" и приурочен к году экологии в Российской Федерации
См. также
Примечания
- ↑ 1 2 МУСОРОСЖИГАТЕЛЬНЫЙ ЗАВОД Большой энциклопедический политехнический словарь. 2004.
- ↑ Redirecting. www.sciencedirect.com. Дата обращения: 13 октября 2017.
- ↑ Anna Font, Kees de Hoogh, Maria Leal-Sanchez, Danielle C. Ashworth, Richard J. C. Brown. Using metal ratios to detect emissions from municipal waste incinerators in ambient air pollution data // Atmospheric Environment. — 2015-07-01. — Т. 113, вып. Supplement C. — С. 177–186. — doi:10.1016/j.atmosenv.2015.05.002.
- ↑ Сайт Еврокомиссии. Waste incinerator impacts monitored via milk and vegetable quality // Сайт Еврокомиссии.
- ↑ UK Environmental Services Association. Review of research into health effects of Energy from Waste facilities // UK Environmental Services Association.
Литература
- Богданов В.Ф «Проблемы охраны атмосферного воздуха от выбросов мусоросжигательных заводов»
- Лапицкий В. Н., Борисовская Е. А., Гончаренко И. В. «Экологические последствия термической переработки твёрдых бытовых отходов»