2.Специализированные системы сбора и передачи информации в управлении отходами.

У правление отходами должно включать в себя организацию их сбора, удаления (транспортирования), переработки и захоронения, а также реализацию мероприятий по уменьшению количества отходов, направляемых на переработку и захоронение.

Экзаменационное задание №16

1.Система газоочистки отходящих газов современных мсз.

MC3 - это сооружение, включающее в себя следующие основные узлы: пункт приема мусора (на ряде заводов и сортировки), печь для сжигания отходов, котел-утилизатор для выработки тепловой и электрической энергии, система газоочистки и очистки строчных вод.

Все МСЗ оборудованы высокоэффективными системами очистки отходящих газов. Из печей сжигания выходят: дымовые газы, летучая зола и продукты неполного сгорания ТБО. Среди них углеводороды и ароматические углеводороды, их хлорированные производные, например, хлорфенолы, диоксины, фураны, соединения металлов, среди которых: свинец, кадмий, мышьяк, ртуть. Токсичные металлы выбрасываются в форме солей или окислов. Ртуть попадает в дымовые газы в форме паров (≈7%) и в форме хлоридов (≈70%). Продукты неполного сгорания ТБО содержат кислые газы НCl, SO₂ , NO_x. Именно НС1 способствует образованию диоксинов, а катализатором выступают соединения меди. Этот процесс идет уже в холодной золе (в основном в электофильтрах при t=250-280°). Источником выброса НСl являются поливинилхлоридные материалы. Чем выше температура сжигания, тем больше образуется NO_x. Для снижения содержания СО в дымовых газах необходимо поддерживать в зоне горения количество О₂ =11 % и не ниже 6%.

Выбросные газы содержать также альдегиды и органические кислоты. Суммарное содержание металлов и их соединений не должно превышать 0,05 мг/м³. Тяжелые металлы адсорбируются на мелких частицах летучей золы (меньше 2 мкм). На них также осаждаются диоксины и фурены.

Основное оборудование для очистки газов: электрофильтры, рукавные фильтры (при температуре до300⁰С и удаленных нагрузках на ткань 3 м³/м²* мин). При температурах выше 250⁰С снижается доля сконденсированных летучих материалов и возрастает вероятность повторного образования диоксинов фуранов (при наличии в газе соединений хлора). При мокрых методах очистки используются абсорберы.

Очистка от кислых примесей (HCl, SO₂, HF) обычно ведется путем связывания в топке или в системе очистки. В топке

CaCO₃ → CaO+CO₂

CaO+H₂O → Ca(OH)₂

Ca(OH)₂ + 2 HCl → CaCl₂+ 2 H₂O

Ca(OH)₂ + 2 HF → Ca F ₂ + 2 H₂O

Ca(OH)₂ + SO₂ +H₂O → CaSO₃ + 2 H₂O

Последняя реакция плохо идет при сухой очистке, поэтому для интенсификации процесса связывания сернистых соединений лучше подавать водный р-р Ca(OH)₂ или к раствору с Ca(OH)₂ добавить хорошо растворимый Са(НСОО)₂ (формиат кальция). Можно также подавать муравьиную кислоту, которая после реакции с кальцием даст формиат кальция. На выходе газ будет содержать CaS0₄ (гипс), который улавливается в рукавном фильтре.

Очистка газов от NO_x проводится методом восстановления окислов азота в элементарный азот. Восстановитель - аммиак.

NО₂+NH₃ N₂+H₂О

NO+NH₃ N₂+Н₂O

Катализатор TiO₂, t=250-280°C или смесь VO₅ и Mn,t=250-280°C , Если использовать в качестве катализатора активированный уголь или активированный кокс, то реакция восстановления начинается при температуре 90° и ее можно вести при температуре 170-210°. Время пребывания газа в реакторе 10-20 секунд.

Очистка газов от паров ртути возможна методом адсорбции на активированном угле. Для повышения эффективности процесса уголь пропитывают серной кислотой или йодистым калием при этом образуется сульфид или хлорид ртути. Использованный адсорбент подлежит захоронению как опасный отход.

Чтобы снизить содержание диоксинов и фуранов в дымовых газах необходимо соблюдать температурный режим в диапазоне 850° - 1000°. Выше 850° С чтобы не образовывались диоксины и менее 1000°С, чтобы снизить образование NO_x. Причем время пребывания в камере сжигания ≈2 секунды. Чтобы свести к минимуму вторичное образование канцерогенов необходимо быстро охлаждать газ до температуры ниже 200°С и связать НС1, например, за счет распыления раствора соды: Na₂CO₃ +2НС1 → 2NaCl + СO₂ + Н₂O

Отходящие газы дожигают с подачей природного газа в зоне выше топочного пространства. Это снижает количество диоксинов на 40-70% (до 0,4-0,7 мг/м³, а содержание NО_хна 30-55%:

4NO+CH₄ →2N₂+ Н₂O+ СO₂

2 NO2+CH₄ → N₂+ 2Н₂O+ СO₂

Впрыск активированного угля в виде порошка в поток газа на входе в

электрофильтр снижает содержание диоксинов в 4-8 раз.

Впрыск активированного угля в мокрый скруббер, установленный после электрофильтра повышает эффективность удаления диоксинов на 42,8%.

Использование активированного угля обеспечивает одновременно доочистку газов от SO₂, HF, Hg.