1. 3. Энерготехнологическое использование теплоты отходящих газов

Эффективность работы термических установок по сжиганию отхо­дов зависит от типа применяемого реактора и от принятой энерготехноло­гической схемы. Снижение стоимости работы таких установок достигает­ся при максимальном использовании теплоты отходящих газов, которое позволяет сократить расходы на топливо, а в некоторых случаях и отка­заться от него (при создании автотермического процесса). Тепло отходя­щих газов можно использовать для подогрева дутьевого воздуха, для по­догрева и предварительной сушки отходов, для испарения некоторых жидких фракций, содержащихся в отходах. Однако максимальное исполь­зование теплоты отходящих газов ограничено рядом причин. При подог­реве дутьевого воздуха удается использовать лишь небольшую часть тепла газов. При сушке отходов возможно термическое разложение некоторых веществ, содержащихся в них. Предварительное упаривание жидких отхо­дов также возможно далеко не всегда по ряду технических причин. По­этому целесообразно внешнее использование теплоты отходящих газов для получения горячей воды, технологического или энергетического пара, а также в качестве теплоносителя для других технологических процессов.

При оснащении установок для сжигания отходов котлами-утилизаторами существенно увеличиваются капиталовложения и эксплуа­тационные расходы. Поэтому их применение целесообразно только в ус­тановках с большой теплопроизводительностью, порядка 8... 10 МВт.

В установках с меньшей тепловой мощностью применение котлов-утилизаторов экономически нецелесообразно. Наиболее успешная экс­плуатация котлов-утилизаторов возможна только на отходящих газах, не содержащих пыль и коррозионно-активные вещества. При этом дешевые котлы-утализаторы конвективного типа с пароперегревателями устанав­ливаются за огневыми реакторами. За ними могут быть установлены кон­вективные воздухонагреватели и далее - контактные теплообменники для получения горячей воды (рис. 11).

Рис. 11. Схема установки для сжигания отходов с утилизацией тепла

Отходящих газов:

1 - реактор; 2 - конвективный котел-утилизатор; 3 - воздуходувка; 4 - конвективный воздухоподогреватель; 5 - контактный теплообменник; 6 - дымосос; 7 - дымовая труба

В установках с внешним энергетическим теплоиспользованием при температуре 180...200°С обеспечивается высокая степень использования теплоты сгорания топлива и отходов. КПД таких установок достигает 85...90%.

Энерготехнологические установки с котлами-утилизаторами и воздухоподогревателем широко применяются при промышленном сжигании отходов.

Глава 2. Выбросы мусоросжигательных заводов

Работа любого мусоросжигательного завода опасна для окружающей среды и здоровья населения. МСЗ относятся к опасным производствам, не ниже 2 категории опасности.

На МСЗ поступают ТБО, содержащие тяжелые металлы, хлорорганические соединения и другие вредные вещества. Те же тяжелые металлы присутствуют в отходящих газах, золе, шлаках и в других выбросах производства. Сжигание веществ, содержащих хлор, например, поливинилхлорид (ПВХ), приводит к образованию новых хлорсодержащих веществ, таких как высокотоксичных диоксинов, которые также выбрасываются в атмосферу. Сжигание не решает проблему устранения токсичных веществ. Они трансформируются и часто становятся еще более токсичными, чем до сжигания.

К загрязняющим веществам в выбросах МСЗ относятся: диоксины, полихлорированные бифенилы (ПХБ), нафталины, хлорбензолы, ароматические углеводороды, летучие органические соединения, тяжелые металлы, в том числе ртуть, кадмий, свинец. Многие из этих веществ токсичны, не разлагаются и способны к накоплению в живых организмах. Эти свойства делают их наиболее опасными для окружающей среды. Некоторые из них вызывают онкологические заболевания и разрушают гормональную систему человека. Другие вещества, такие как диоксид серы (SO₂) и диоксид азота (NO₂), вместе с мелкими дисперсными частицами вызывают респираторные заболевания.

Хотелось бы поподробнее рассмотреть некоторые загрязнители из перечисленных.