Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Экологическая безопасность мусоросжигательных заводов при переменной мощности по сжиганию твердых бытовых отходов

ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Экологическая безопасность мусоросжигательных заводов при переменной мощности по сжиганию твердых бытовых отходов"

Дыган Михаил Михайлович

Экологическая безопасность мусоросжигательных заводов при переменной мощности по сжиганию твердых бытовых отходов

Специальность 03.02.08 - Экология (в химии и нефтехимии)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

9 ОЕЗ 2Сі2

Москва

2012

005010481

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет инженерной экологии» (ФГБОУ ВПО «МГУИЭ»)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Гонопольский Адам Михайлович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Кулиш Ольга Николаевна

доктор технических наук, доцент Николайкин Николай Иванович

Ведущая организация: Федеральное Государственное Унитарное Предприятие «Российский научный центр «Прикладная химия» (ФГУП «РНЦ «Прикладная химия»)

Защита состоится «29» февраля 2012 г. в 16:00 часов на заседании диссертационного совета Д212.145.03 в Московском государственном университете инженерной экологии (ФГБОУ ВПО «МГУИЭ») по адресу: 105066, г. Москва, ул. Старая Басманная, 21/4, аудитория имени Л.А. Костапдова (Л-207).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета инженерной экологии (ФГБОУ ВПО «МГУИЭ»),

Автореферат разослан «27» января 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н.

Е.С. Гриднеза

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Отходы производства и потребления являются одними из самых масштабных источников загрязнения окружающей среды. Ежегодный объем образования ТБО в нашей стране составляет более 43 млн. тонн. Это мощный возобновляемый материально-энергетический ресурс, который при экологически безопасном обезвреживании может дать экономию ископаемого топлива и обеспечить теплом и электроэнергией жилые районы и промышленные предприятия.

Специфика существующих российских региональных систем обращения с ТБО состоит в том, что в спади с ростом населения крупных мегаполисов появляется необходимость увеличения мощности действующих или строительство новых объектов утилизации ТБО. В тоже время современные экологически безопасные предприятия по переработке различных видов сырья, в том числе вторичного, выделенного из ТБО, в стране практически отсутствуют и никакие сверхсовременные технологии сортировки не позволяют выбрать из ТБО от домовладений более 10% полезных рециклируемых фракций, а остальное количество отходов надо либо захоронить на полигоне, либо сжечь. При этом остаточная емкость большинства российских полигонов ТБО при нынешнем уровне образования отходов, будет исчерпана к 2015 году полностью, а вблизи крупных мегаполисов территорий, пригодных для легитимного размещения полигонов захоронения ТБО, практически не осталось.

По данным Международной ассоциации по твердым отходам (ISWA), в течение 10 лет количество МСЗ в мире возросло с 2900 до 4000. В настоящее время в России эксплуатируется 6 МСЗ, объем обезвреживания и утилизации ТБО па которых ничтожно мал и не превышает 3% от общего количества ТБО. В связи с этим чрезвычайно актуальным является строительство МСЗ с применением современных технологий, предусматривающих сочетание максимально полного использования энергетического потенциала ТБО с ЭБ процесса.

Особенностью процесса термического обезвреживания ТБО является их переменный состав, суточные и сезонные колебания объемов сжигаемых ТБО, в результате чего происходит непрерывное изменение параметров горения. Это, в свою очередь, становится причиной значительных колебаний концентраций токсичных компонентов в ДГ и, как следствие, недостаточно стабильная работа системы газоочистки в целом.

Учитывая рост объема переработки ТБО в связи с ростом населения крупных мегаполисов необходимость разработки и

применения системных методик обеспечения ЭБ при увеличении мощности действующих МСЗ, определили направление исследований, результаты которых приведены в диссертационной работе.

Нель работы.

Обеспечение ЭБ эксплуатируемых МСЗ по химическому фактору воздействия при переменной мощности по сжиганию ТБО и новых МСЗ при дислокации на урбанизированных территориях на основе преднроектного анализа химического загрязнения.

В соответствии с целью диссертационной работы поставлены и решены следующие задачи:

- исследовать газодинамические и термохимические параметры потока ДГ на действующей технологической линии МСЗ при перемешюй производительности по сжиганию ТБО;

- разработать и произвести опытно-промышленную апробацию методики обеспечения ЭБ МСЗ по химическому фактору воздействия на прилегающие урбанизированные территории при переменном расходе ТБО на основе исследований изменений физико-химических характеристик состава ДГ и золошлаковых отходов МСЗ;

- разработать методику предпроектного анализа ЭБ МСЗ и её влияния на прилегающие урбанизированные территории на основе модели стационарного течения ДГ в газоочистном тракте.

Научная новнзиа работы:

1. Впервые путем экспериментальных исследований газоочистных систем действующих промышленных котлоагрегатов МСЗ определены границы ЭБ МСЗ при переменной мощности по сжиганию ТБО для колосниковых печей и печей кипящего слоя, как наиболее распространенных в мировой практике.

2. Получена полуэмпирическая модель расчета распределений газодинамических и термохимических параметров по длине газоочистного тракта МСЗ различных типов, позволяющая построить систему управления газоочистной системой с целью обеспечения ЭБ МСЗ по химическому фактору воздействия.

3. Построена и апробирована путем сравнения экспериментальных и расчетных данных математическая модель, адекватно описывающая широкий спектр газодинамических и термохимических процессов в потоках ДГ МСЗ различных типов и позволяющая проводить предпроектный анализ ЭБ при выборе мест дислокации МСЗ на урбанизированных территориях. '

4. Разработанная одномерная газодинамическая модель гетерогенного гетерофазного потока ДГ позволяет проводить количественные оценки параметров течения в газоочистном тракте, в

исследованном диапазоне изменения мощности по сжиганию, расхода и начального давления воздуха с погрешностью, не превышающей 20 %, как для колосниковых печей, так и для печей кипящего слоя.

5. Разработана и апробирована методика предпроектного анализа возможности обеспечения ЭБ при выборе места дислокации МСЗ на урбанизированных территориях.

Практическая значимость и реализация результатов.

1. Проведены сравнительные газодинамические испытания системы газоочистки МСЗ при различной производительности по сжиганию ТБО и показано, что при увеличении производительности происходит изменение газодинамических параметров, которые приводят к увеличению выбросов.

2. На основе разработанной физико-математической модели стационарного течения ДГ в газоочистном тракте МСЗ создана и апробирована методика предпроектного анализа ЭБ МСЗ, позволяющая определить допустимость размещения МСЗ на урбанизированных территориях

3. Результаты работы использовались при разработке проекта реконструкции системы управления газоочистной системой Спевдавода №2 ГУП «Экотехпром».

Достоверность полученных результатов: обеспечивается

применением подходящих экспериментальных методик и

метрологическими характеристиками поверенных измерительных приборов, а также правильной оценкой погрешности экспериментальных данных и их удовлетворительным совпадением с производственными результатами.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на межвузовской студенческой конференции

«Безопасность человека: проблемы, пути решения» (Москва, РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2009), VI- ой международной научно - практической конференции «Экологические проблемы индустриальных мегаполисов» (Москва, МГУИЭ, 2009).

Результаты диссертационной работы использованы при выполнении государственного контракта от 11 октября 2011 г. №16.515.12.5014 «Исследование процесса и устройств для производства энергии из твёрдых коммунальных отходов

экологически безопасными и энергоэффективными сателлитными агрегатами в городских котельных» с Министерством образования и науки Российской Федерации в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным

направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы».

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 6 печатных работ, в том числе 4 статьи в ведущих рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ для публикации основных результатов диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и 3 приложений. Работа изложена на 148 страницах, включающих 33 рисунка, 25 таблиц и список литературы из 137 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, изложены цель, основные задачи исследований, научная новизна, практическая значимость и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе представлен обзор основных типов мусоросжигательных устройств, их классификация, направления развития и совершенствования, основные технические характеристики наиболее распространенных МСЗ. Показано преимущество МСЗ с колосниковой печью типа Спецзавода №2. Приведены основные требования и критерии ЭБ МСЗ при размещении на урбанизированных территориях.

Рассмотрены основные методы расчета ЭБ МСЗ и произведена их сравнительная оценка. На основе проведенного анализа определены основные задачи исследования.

Во второй главе представлено описание схемы экспериментальной установи, результаты экспериментов и их математическая обработка.

С целью получения максимально достоверных данных экспериментальные исследования проводились на промышленном котлоагрегате французской фирмы «СММ», установленном на Спецзаводе №2 (МСЗ №2), который представляет собой совмещенную конструкцию камеры сжигания ТБО с котлом утилизатором. Принципиальная технологическая схема установки, на которой производились экспериментальные исследования, представлена на рис.1. Производительность печи по ТБО изменялась с 7,0 до 9,2 т/ч (№1 - 7,0 т/ч; №2 - 7,5 т/ч; №3 - 8,3 т/ч; №4 - 9,0 т/ч; №5 - 9,2 т/ч), паропроизводительность котлоагрегата - от 15 до 21 т/ч, расход холодного воздуха на котел - от 18 до 30 тыс. м3 при н.у./ч. Дня сжигания использовалось ТБО усредненного состава. Каждая серия

экспериментов состояла из 5 замеров при установившемся топочном процессе. Результаты измерений в одном сечении усреднялись.

Измерение количества ТБО сжигаемых в эксперименте осуществлялось с помощью электронных весов на грейферных кранах. Измерения температуры ДГ в котлоагрегате осуществлялось с помощью жезловых термопар, а также оптического пирометра. Перепад давления определялся с помощью микроманометра Расход ДГ в газоходах и за котлоагрегатом определялся с помощью напорной трубки и микроманометра, а за дымососом с помощью штатной трубы Вентури и U-образного манометра. Влажность ДГ определялась с помощью поглотителя водяных паров. Концентрация пыли в ДГ определялась методом изокинетического отбора с помощью отборной трубки и тканевого фильтра. В экспериментах использовались пробоотборные щупы (3 м и 6 м), позволяющие измерять газовый поток в разных точках выбросной грубы. Щупы снабжены насадками с датчиками скорости потока, давления и температуры. С помощью газоанализаторов «Rosemount Analytical Inc» осуществлялся контроль содержания 02, CO. С02, NO, N02, NOx , S02, H2S. Исследования остальных компонентов ДГ производились аналитическими методами с отбором проб на носитель.

Для каждого эксперимента производился отбор проб золы и шлака, золошлаковой смеси, а затем аналитическими методами определялся компонентный состав каждого вида отхода.

Результаты экспериментов представлены в виде графиков, на которых по длине газового тракта выделены 8 участков: топка и радиационная часть котла ©, конвективная часть котла ©, экономайзер ©, газоход между экономайзером и абсорбером ©, абсорбер ©, газоход между абсорбером и рукавным фильтром ©, рукавный фильтр ®, газоход между рукавным фильтром и дутьевым вентилятором © (см. рис. 2 и 3 участки 1-8).

Полученные экспериментальные данные позволяют построить ряд

Рис.1. Схема промышленной экспериментальной установки на основе технологической линии МСЗ№2:

I - приемная воронка;

2 - колосниковая решетка:

3 - котлоагрегат; 4 - экономайзер;

5 - ввод активированного угля:

6 - турбинный распылитель;

7 - квазисухой реактор;

8 - рукавный фильтр.

аппроксимирующих регрессионных соотношений, описывающих изменение физико-химических параметров потока ДГ по тракту газоочистки. Эти соотношения и представляют собой модель для системного управления газоочистным оборудованием МСЗ.

На рис. 2 (а)-(б) и рис. 3 показаны результаты экспериментов по определению изменения температуры, разрежения и концентрации загрязняющих веществ ДГ по длине газоочистного тракта. На рис. 4 представлены изменения производительности по пару Опар (1) и расход холодного воздуха (2) экспериментов №1-№5.

На рис. 5 и 6 представлены результаты подбора констант уравнений (1) и (2) соответственно. В табл. 1 представлены результаты подбора констант уравнения (3).

Обработка экспериментальных данных рис. 2 (а) полиномами в виде рядов Фурье, а рис. 2 (б) и 3 степенными полиномами, позволила получить регрессионные уравнения (1) - (3) соответственно:

/ = с, +с, -ехр(с2 ■ ¿)-вт(с3 - Л +с}) (с; -1+ с4)“' (О

Эксперименты №1, №2 и №3 на рис. 2 (а) показывают совпадение температурных шлей. В экспериментах №4 и №5 происходит смещение температурного поля по всей длине газового тракта и более поздний набор максимальный температуры при сохранении характера кривой. Установлено, что с увеличением поступающего количества ТБО на колосниковые решетки, происходит рост слоя мусора по высоте, что приводит к увеличению времени сушки мусора и его более позднему зажиганию. При визуальных наблюдениях происходит смещеиие фронта горения по длине решетки. На участках Ф, © и © происходит резкое охлаждение ДГ за счет процессов теплообмена с внешним хладагентом (паром). На участке © графика в поток ДГ впрыскивается суспензия известкового молока, которая по мере движения по абсорберу высыхает, тем самым, охлаждая ДГ. Далее уменьшение температур незначительное - здесь происходит процесс механической очистки ДГ, процессы теплообмена незначительны.

На рис. 2 (б) показаны результаты экспериментов по определению разрежения ДГ по длине газоочистного тракта. Видно, что разрежение возрастает от минимального значения в топке, где оно создается во избежание выбросов неочищенных высокотемпературных газов в окружающую среду, до максимального значения у вентилятора.

АР — ао + ai'L + a 2'L2 + a yÜ С, =brL + b2-L2+b1-Li + bi-L*

(2)

(3)

Рис. 2. Изменение температуры (а) тракта: 1-эксиеримеит №1,2 - №2,3 -

и разрежения (б) ДГ по длине газового №3,4 -№4,5- №5

Рис 3. Изменение концентрации НС1, БОг, МОх в ДГ по длине газового -факта.

9,0 0, т/ч

Рис 4. Изменение производительности по пару (1) и расход холодного воздуха (2)

91 і

1 0 \ У/

К 1 У д

К гш

;\ /

I—

7,0

6,0

а,40 а, з,

4,2 1,8

4,1- -0.037- 1.7

4,0' 1.6-

3.9- -0.038- 1.5

3,8. 1.4-

Я 7 -0.03Э 1 ?

Рис 3. Результаты подбора констант уравнения (1): 1-со,2-С|, 3 -с2,4-с3,5 -с4.

7,5 8.0 0,1/час

Рис 6. Результаты подбора констант уравнения (2): 1-а0,2-дь 3 -ад, 4-Д}.

Таблица 1. Результаты подбора констант уравнения (3)

во, НСІ МОх

6, 9,42 6,12 15,5 0,725

-0.215 -0,138 -0,441 -0,021

1.2310'5 7,7Н04 5,15-Ю'3 2,23-104

Ь4 0 0 -2,1110'' -8,35-10^

На рис. 3 показаны результаты экспериментов по определению изменения концентрации вредных компонентов ДГ по длине газоочистного тракта. Изменение концентрации оксидов азота практически не происходит. Небольшое снижение обуславливается местными подсосами воздуха в газоочистной тракт. Концентрации НСЪ, Ш7 и ЭОг снижаются значительно в абсорбере и дополнительно снижаются в рукавном фильтре.

Для уравнения (1) константа с0 - температура ДГ поме очистки. Константа <?1 определяется начальными условиями распределения температур по длине газоочистного тракта. Константа с2 определяется процессом, происходящим на участке стабилизированного теплообмена, где температура ДГ убывает по экспоненте, с показателем, пропорциональным коэффициенту теплоотдачи. Физический смысл константы с} определяется фактором набора температуры потока, кинетикой процесса горения ТБО в печи. Константа с4 определяется процессом, происходящим при охлаждении ДГ по всей длине газового тракта, вследствие внешних подсосов холодного воздуха и процесса испарения капель на участках газопровода.

Физический смысл констант уравнений (1)-(3) определялся анализом изменения характера кривой при изменении значения одной константы при неизменном значении других констант.

Для уравнения (2) константа а0 определяется начальным перепадом давлений. Константа а\ определяется необходимым перепадом давления, для преодоления гидравлического сопротивления стенок канала. Физический смысл константы аг обусловлен фактором изменения величины сечения канала по всей длине газового тракта. Константа а3 определяется процессом резкого роста перепада давления при большом сопротивлении по всему сечению канала (например, в рукавном фильтре)

Для уравнения (3) константа ¿1 определяется начальными условиями. Константа Ь2 обусловлена взаимодействием компонентов ДГ по длине канала. Физический смысл константы Ь} обусловлен кинетикой процесса разложения вредных компонентов ДГ. Константа Ьц определяется кинетикой процесса образования компонентов ДГ в результате термического обезвреживания ТБО. Результаты экспериментов показали, что в пределах проектной

производительности оборудование работает стабильно и достигается необходимая степень очистки для обеспечения экологической безопасности. При повышенной производительности по сжиганию ТБО происходит изменение газодинамических параметров, которые

приводят к увеличению выбросов. Но даже при этом обеспечивается стабильная работа оборудования и высокая степень очистки по всем компонентам.

Совокупность модельных соотношений (1)43) в диапазоне изменения производительности технологической линии от 7,0 до 9,2 тонн ТБО в час позволяет построить на их основе алгоритм управления всей системой газоочистки МСЗ с колосниковой печыо (типа МСЗ №2). По результатам экспериментальных исследований показано, что при стационарном режиме работы изменение газодинамических параметров по газоочистному тракту также можно описать с помощью уравнений (1)-(3).

Для сравнения суммарного выброса в атмосферу использован безразмерный показатель Ф, который представляет соотношение концентрации загрязняющего вещества в выбросах к предельно -допустимой концентрации. Сумму показателей Ф будем считать оценкой экологической безопасности предприятия по выбросам. Для рассматриваемых предприятий отнесем показатель к единице выработанной энергии. Полученное таким образом значение можно считать эколого-энергетическим критерием ЭБ генерирующего предприятия, к которым относятся, как МСЗ, так и ТЭС.

Результаты расчета эколого-энергетического критерия Э для МСЗ и ТЭС представлены в виде диаграммы на рис. 7. Из приведенных данных видно, что при увеличении выработки электроэнергии на 1 тонну ТБО около 720 кВт ч удельные выбросы МСЗ будут чище удельных выбросов ТЭС (№16 на рис. 7). Следовательно, замещение электроэнергии, произведенной на мазутных и угольных ТЭС Москвы, электроэнергией произведенной на МСЗ позволит снизить антропогенную нагрузку на атмосферу мегаполиса, одновременно решая задачу санитарной очистки территории от ТБО. При этом, необходимо при проектировании новых МСЗ закладывать в проекты максимально возможную энергетическую эффективность, как важное условие экологической безопасности.

Таблица 2. Перечень исследуемых теплоэлектростанции и МСЗ.

№

8

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Наиме-

нование

пред-

приятие

Тип

топлива

*і/м - газ/мазут, г/у- газ/уголь

Экспериментальное определение границ ЭБ по химическому загрязнению атмосферы выбросами МСЗ (на примере МСЗ №2) при переменной мощности по сжиганию ТБО представлено на рис. 8. На основании полученных результатов экспериментов, можно сделать вывод о том, что при изменении производительности от 7,0 до 9,2 т ТБО в час ЭБ МСЗ обеспечивается при сжигании менее 8,6 т/ч ТБО.

Экспериментальное определение границ ЭБ по химическому загрязнению окружающей среды золошлаковыми отходами МСЗ (на примере МСЗ №2) при переменной мощности по сжиганию ТБО представлено на рис. 9. Установлено, что при изменении производительности от 7,0 до 9,2 т ТБО в час класс опасности для ОПС остается постоянным на уровне 4-го класса опасности, а следовательно данный критерий ЭБ не является определяющим.__________

7.0 7.5 8,0 8.5 9,0 О.Г/Ч

Рис. 8. Зависимости отношений концентраций вредных веществ в выбросах Св к ПДК по европейским нормам СПдк (а) и к ПДВ СВДв (б) от расхода ТБО Q^.

1 -802;2-НС1;3-НР,4-Шх

о * 1 19 8 15 17 6 13 ^ 16М

18 3 12 7 2 4 10 14 5 Рис. 7. Удельный показатель эмерго-экологического критерия Э для МСЗ и ТЭЦ: N - номер предприятия в

соответствии с табл. 2.

г»: 200 100

_Д2С______________

7.0 7,5 а,0 8,5 9,0 О.т/ч

Рис. 9. Показатели степени опасности £К.1 отходов МСЗ при переменной мощности по ТБО О: 1 - зола; 2 - ишак; 3 - золошлаковые отходы

В третьей главе представлены результаты построения газодинамической модели.

Для получения газодинамической модели системы газоочистки МСЗ далее будут рассматриваться одномерные модели стационарного течения ДГ в канале переменного сечения.

При разработке модели принимались во внимание следующие факторы:

- адекватность экспериментальным данным, прежде всего по интегральным характеристикам процесса очистки ДГ на действующих МСЗ;

- возможность единого непротиворечивого описания как струйных, так и каналовых двухфазных химически активных газопорошковых и газо-капельных течений ДГ МСЗ.

Изложенные выше результаты дают основание для построения одномерной стационарной модели, описывающей течение двухфазного потока. Одномерная стационарная модель двухфазного потока может быть построена как частный случай общей модели.

Для достижения общности результатов расчета все переменные переведены в безразмерный вид. Осреднение

производилось по среднемассовым значениям в эффективном сечении канала

Соответствующая система уравнений имеет вид:

Законы сохранения массы фаз

1 , 1 ¿и, | 1 <1<р 8\+82 о

Р| их <Ь (р сЬг

(4)

— - т — — г'2'г2\‘ 'г/

Уравнения движения фаз

(5)

'|(*1+*2) о

(6)

ии~

(7)

Законы сохранения энергии фаз

* * * ' Ч

Закон изменения температуры частиц

/

(В)

^ Лг р^иг(*-<р) р2г/2(Р-1/>) Чх

Закон изменения радиуса частиц

(9)

(10)

Сила аэродинамического сопротивления движению частиц

(И)

Уравнение тепловых потерь через стенки канала, уравнение состояния газовой фазы

( \ 0 (12) <2*4 у=А^'

Количество испарившегося материала конденсированной фазы в данном сечении канала

. дг (г-р)я (13)

гз=м2/52(^-р)—;гЛ =

ш2 “2иг

Здесь индексы «1» и «2» относятся к газу и к конденсированной фазе соответственно.

Система дифференциальных уравнений (5ЖЮ) и соотношений (11)+(13) представляют собой полное описание одномерного стационарного двухфазного газового потока в канале переменного сечения. Решение системы дифференциальных уравнений производилось методом Рунге-Кутга в программе МаШсас!.

Реальные многофазные потоки в системах газоочистки промышленных предприятий, отличаются значительной неравномерностью полей параметров фаз по сечению газоочистных аппаратов. В то время как для целей разработки газоочисшой аппаратуры наибольший интерес представляют локальные характеристики потоков ДГ, при исследовании системы газоочистки, как единого регулируемого газодинамического объекта, для их вычисления целесообразно использовать осредпенные параметры. Для этого оказалась необходимой разработка метода реконструкции профилей параметров многофазных газовых потоков по их осредненным значениям.

В решении системы одномерной стационарной модели учитывались следующие реакции:

С02+ Са(ОН)2 = СаСОз + Н20, (I)

СаСОз + С02+ Н20 = Са(НС03)2, (Н)

2НС1 + Са(ОН)2 = СаС12 + 2Н20, (Ш)

2НС1 + Са(НС03)2 = СаС12 +2Н20 + 2С02 (IV)

2НР + Са(ОН)2 = СаР2 + 2П20, (V)

2НР + Са(НС03)2 = СаБ2 +2Н20 + 2С02 (VI)

Б02 + Са(ОН)2 = СавОз + Н20, (VII)

802 + Са(НС03)2 = Са803 + Н20 + 2С02, (VIII)

Са803 + ’/202 = Са304, (1Х)

4М)2 + 2Са(ОН)2 + 02= 2Са(Ы03)2 + 2Н20, (X)

2Ш2+ ’/202+ Са(НС03)2 = Са(>Ю})2 + Н20 + 2С02, (XI)

4NO + 302 + 2Са(ОН)2 = 2Ca(N03)2 + 2Н20, (XII)

2NO + 3/202 + Са(НС03)2 = Ca(N03)2 + Н20 + 2С02, (XIII)

Р205 + ЗСа(ОН)2 = Са3(Р04)2 + 3H20, (XIV)

Р205 + ЗСа(НС03)2 = Са,(Р04)2 + ЗН20 + 6С02. (XV)

Образующийся в результате протекания реакций IV, VI, VIII, XI, XIII и XV углекислый газ, в свою очередь, может взаимодействовать с гидрооксидом кальция, реагируя по уравнениям I и II, с получением хорошо растворимого бикарбоната кальция.

Результаты решения системы дифференциальных уравнений (5)-(10) и соотношения (11)-(13) для МСЗ с колосниковой печью представлены на рис. 10. Аналогичные решения будут иметь МСЗ с печью кипящего слоя, которые также представлены в диссертационной

.Рис. 10. Изменение температуры (1-эксперимент. 2-расчет) и разрежения (3-эксперимент. 4-расчст) ДГ (а), концентрации химических веществ (HCl: 1-эксперимент 2-расчет; S02: 3-эксперимент 4-расчет) в ДГ (б) по длине газового тракта для эксперимента на МСЗ с колосниковой печью по экспериментальным и расчетным данным.___________________________________

В четвертой главе представлена методика подготовки исходных данных для проектирования газоочистных систем МСЗ на основе описанной физико-математической модели и рекомендации по газодинамическому управлению газоочистными системами МСЗ.

Для визуализации сложных многопараметрических зависимостей, целесообразно применить номографический подход, когда зависимость Р(Т,р,Сі) представляется в виде сетчатой номограммы, состоящей из бинарного поля (Т,р) и семейства линий Сі. В ходе построения бинарного поля формируется сетка линий параметров. Алгоритм построения номограмм представлен на рис. 11 (А).

С помощью описанной графической технологии на уровне "ноу-хау" для МСЗ №2 разработана одна из модификаций рассматриваемых систем управления, которая приведена на рис. 11 (Б).

В качестве исходных данных для построения номограммы по газодинамическому управлению газоочистной системой взяты данные

экспериментальных исследований потока ДГ при различной производительности МСЗ №2, описанные в гл. 2.

Начало

Определение расхода исходного сырья ' .......— I ~ —

Математическая модель для расчета управляющих параметров состояния системе газоочистки МСЗ на основе соотношений (1 )-(3)

Т

Вычисление значения необходимого расхода пара для охлаждения ДГ

Корректировка расхода извести для нейтрализации кислых компонентов ДГ

Вычисление значения необходимого расхода извести для охлаждения и нейтрализации кислых компонентов ДГ

■ "■ и ...

Контроль концентрации газоанализаторами

Р, мм.еод.ет

Рис. 11. Алгоритм построения номограммы управления (А) и номограмма по газодинамическому управлению газоочистными системами МСЗ №2 (Б).

Предложенный алгоритм управления по номограмме позволяет снизить затраты на реагенты для очистки ДГ МСЗ, за счет применения прогностической модели управления, где значения расходов реагентов зависят от количества ТБО и при необходимости корректируются , в отличие от применяемой сейчас системы управления ЭБ МСЗ.

Данные главы 3 диссертационной работ позволяют построить блок-схему методики для предпроектного анализа газоочистных систем МСЗ на основе модели описанной системой уравнений (4)-(13) Ввод начальных условий системы р, и, р, И и граничных условий -подвод и отвод тепла из системы, подвод и отвод реагента для проведения процесса, что позволяет определить профиль параметров в канале по модели осреднения параметров многомерных многофазных газовых потоков в газоочистной системе МСЗ. На последнем этапе определяются параметры системы аппаратов газоочистной системы МСЗ, определяются недостатки и необходимость применения технических решений для их устранения.

Учитывая точность физико-математической модели, полученные по предложенной блок схеме данные могут быть использованы для предпроектного анализа ЭБ МСЗ, позволяющего определить допустимость размещения МСЗ на урбанизированных территориях.

Основные выводы и результаты.

1. Впервые проведены экспериментальные исследования газодинамических и термохимических параметров потока ДГ на действующей технологической линии МСЗ при переменной производительности по сжиганию ТБО.

2. На основании экспериментальных исследований состава выбросов, золы и шлака МСЗ при переменном расходе ТБО разработана и апробирована методика оценки ЭБ МСЗ по химическому фактору воздействия.

3. Анализ экспериментальных и расчетных данных показывает, что разработанная одномерная Газодинамическая модель гетерогенного гетерофазного стационарного потока ДГ в газоочистном тракте МСЗ позволяет проводить количественные оценки параметров течения во всем исследованном диапазоне изменения расхода и начального давления воздуха с погрешностью не превышающей 20 %.

4. На основе разработанной теоретической модели стационарного течения ДГ в газоочистном тракте МСЗ создана методика предпроектного анализа ЭБ МСЗ, позволяющая определить допустимость размещения МСЗ на урбанизированных территориях.

5. Определены критерии ЭБ МСЗ по химическому фактору воздействия определяющие допустимость дислокации МСЗ на урбанизированной территории.

Список опубликованных работ:

1. Гонопольский А.М., Дыган М.М., Тимофеева А.А. Некоторые физико-химические свойства золошлаковых отходов мусоросжигательных заводов // Экология и промышленность России. -2008.№7.-с. 36-39.

2. Гонопольский А.М., Дыган М.М. Оценка экологической безопасности мусоросжигательных заводов при увеличении их производительности // Безопасность в техносфере,- 2009. № 3 - с.23-26.

3. Гонопольский А.М., Дыган М.М.. Экологическая безопасность мусоросжигательных заводов при увеличении мощности по сжиганию твердых бытовых отходов. Межвузовская студенческая конференция «Безопасность человека: проблемы, пути решения» М., РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2009. - с. 23-26.

4. Гонопольский А.М., Дыган М.М. Экспериментальное исследование физико-химических процессов в системе газоочистки мусоросжигательного завода. Сборник трудов VI-ой международной научно - практической конференции «Экологические проблемы индустриальных мегаполисов» М., МГУИЭ. 2009. с. 198-202.

5. Гонопольский A.M., Дыган М.М., Кушнир К.Я. Система очистки газов мусоросжигательного завода// Химическое и нефтегазовое машиностроение. - 2010. № 4. - с. 45-48.

6. Гонопольский А.М., Дыган М.М. Анализ выбросов

загрязняющих веществ при выработке электроэнергии на теплоэлектроцентралях и мусоросжигательных заводах // Безопасность в техносфере. - 2011. № 3. - с. 20-23.

Условные обозначения

ДГ - дымовые газы, МСЗ - мусоросжигательный завод, ТБО - твёрдые бйтовые отходы,' ЭБ - экологическая безопасность.

Для (1)-(3) i - температура ДГ в любой точке газоочисгного тракта; со, съ сг, с3, с4 - константы уравнения (1); аа, аи а2, а3 - константы уравнения (2); b¡, b2, Ь3, Ь4 - конста!ггы уравнения (3); Q -концентрация í-ого загрязняющего вещества в ДГ в любой точке газоочисгного тракта; ДР - разрежение ДГ любой точке газоочистного тракта L - расстояние от начала координат до точки определения параметра Для (4)-(13) р, и, р, h - плотность, скорость, статическое давление и статическая энтальпия соответственно; <р - доля сечения канала, занятая газовой фазой; F - площадь поперечного сечения канала или струи; g - количество холодного газа, поступающего в канал или подсасываемого в струю в каждом сечении; g2 - количество материала конденсированной фазы; R2 - сила аэродинамического сопротивления движению частиц конденсированной фазы; энтальпия стенки канала; Q - потери тепла в стенке канала на единице его длины от единицы массы газа; д - тепловой поток к частице конденсированной фазы; а -коэффициент теплообмена частицы с газовым потоком; г2- радиус частицы; Ср - удельная теплоемкость; Ct -коэффициент лобового сопротивления частицы; /г площадь поверхности, по которой происходит вдув газа в данном сечении, отнесенная к площади канала; Мп - молекулярная масса материала конденсированной фазы; R - газовая постоянная газа; £ - обобщенный коэффициент теплообмена потока со стенками канала; у - отношение теплоемкости холодного газа; r¡ - безразмерный энергетический критерий; А, Р - KOHcraHTs; ¿2 - температура кипения и удельная теплота испарения конденсированной фазы.

Подписано в печать 25.01.12 Формат 60X84 1/16. Бумага офсетная

Печать офсетная. Тираж 100 экз.

Отпечатано иа резографе МГУИЭ 105066 Москва, ул Старая БасманнаяД1/4

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата технических наук, Дыган, Михаил Михайлович, Москва

61 12-5/1445

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет инженерной экологии»

На правах рукописи

Дыган Михаил Михайлович

Экологическая безопасность мусоросжигательных заводов при переменной мощности по сжиганию твердых бытовых отходов

Специальность 03.02.08 Экология (в химии и нефтехимии)

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Гонопольский Адам Михайлович

Москва 2012

Оглавление

Перечень условных обозначений...............................................................................4

Введение.......................................................................................................................5

Глава 1. Анализ методов оценки экологической безопасности (ЭБ) мусоросжигательных заводов (МСЗ)

1.1. Принципы системности в задачах обеспечения ЭБ МСЗ..............................10

1.2. Критерии оценки ЭБ МСЗ для систем газоочистки и обращения с золошлаковыми отходами........................................................................................14

1.3. Порядок извлечения опасных компонентов из

потоков отходящих газов МСЗ.................................................................................22

1.4. Балансовые схемы газоочистных систем МСЗ...............................................22

1.5. Материальные ресурсы и энергозатраты на процесс очистки отходящих газов МСЗ.............................................................................................................30

1.6. Экологическая эффективность газоочистного оборудования МСЗ.............38

1.7. Методы и модели расчета газоочистного оборудования МСЗ.....................39

1.8. Выводы по главе 1.............................................................................................41

Глава 2. Экспериментальные исследования потоков в системе газоочистки МСЗ.

2.1. Условия проведения экспериментов на действующих газоочистных сооружениях МСЗ......................................................................................................42

2.2. Цель и методика измерений газодинамических параметров........................49

2.3. Анализ экспериментальных данных по газодинамическим параметрам и компонентному составу потока в газоочистном тракте на МСЗ..........................54

2.5. Анализ экспериментальных данных и оценка влияния на ЭБ изменения состава золы и шлака МСЗ при переменной мощности по сжиганию ТБО........65

2.6. Анализ эколого-энергетической безопасности МСЗ.....................................77

2.7. . Выводы по главе 2...........................................................................................83

Глава 3. Разработка и исследование теоретической модели газоочистки МСЗ 3.1. Газодинамическая модель стационарного гетерогенного гетерофазного

потока отходящих газов МСЗ...................................................................................84

3.2 Экспериментальная апробация газодинамической модели стационарного гетерогенного гетерофазного потока отходящих газов в аналогичных системах газоочистки МСЗ с колосниковыми решетками............98

3.3 Экспериментальная апробация газодинамической модели стационарного гетерогенного гетерофазного потока отходящих газов в аналогичных

системах газоочистки МСЗ с печами кипящего слоя......................................102

3.5. Выводы по главе 3 ....................................................................104

Глава 4. Метод предпроектного анализа ЭБ дислокации МСЗ

4.1. Методика подготовки исходных данных для проектирования МСЗ при размещении на урбанизированной территории....................................................105

4.2. Алгоритм газодинамического управления системами обеспечения ЭБ МСЗ...........................................................................................................................109

4.3. Эколого-экономическая оценки результатов работы..................................112

4.4. Выводы по главе 4...........................................................................................115

ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ............................................................................116

Список литературы..................................................................................................117

Приложения..............................................................................................................131

Перечень условных обозначений

ГОС - газоочистная система;

ЗВ - загрязняющие вещества;

МСЗ - мусоросжигательный завод;

МСУ - мусоросжигательная установка;

ОПС - окружающая природная среда;

ПДК - предельно допустимые концентрации;

ПТУ - паротурбинная теплоутилизационная установка;

ПХДД - полихлорированный дибензодиоксин;

ПХДФ - полихлорированный дибензофуран;

СКВ - селективное каталитическое восстановление оксидов азота;

СНКВ - селективное некаталитическое восстановление оксидов азота;

ТБО - твердые бытовые отходы;

ЭБ - экологическая безопасность.

Введение

Актуальность проблемы. Бытовые отходы являются одними из масштабных источников загрязнения окружающей среды. Ежегодный объем образования ТБО в нашей стране составляет более 43 млн. тонн [61]. Это мощный возобновляемый материально-энергетический ресурс, который может дать экономию ископаемого топлива и обеспечить теплом [45. 79] и электроэнергией [80] жилые районы и промышленные предприятия.

Специфика существующих российских региональных систем обращения с ТБО состоит в том, что:

- современные экологически безопасные предприятия по переработке различных видов сырья, в том числе вторичного, выделенного из ТБО, в стране практически отсутствуют;

- так как никакие сверхсовременные технологии сортировки не позволяют выбрать из ТБО от домовладений более 10% полезных рециклируемых фракций [61], то остальное количество отходов надо либо захоронить на полигоне, либо сжечь;

- получение качественного компоста из ТБО для агротехнических целей пока не удалось осуществить ни в одной стране мира;

- остаточная емкость большинства российских полигонов ТБО при нынешнем уровне образования отходов, будет исчерпана к 2015 году полностью [61].

В России полигонному захоронению подлежит 97% образующихся ТБО. Ежегодно под эти полигоны в стране отводится более 11000 гектаров земли вблизи городов и населенных пунктов [101]. Однако, вблизи больших городов, территорий пригодных для легитимного размещения полигонов захоронения ТБО, практически не осталось.

Распространенные заблуждения по поводу выбросов опасных газообразных соединений с потоками дымовых газов МСЗ, полностью оправданы лишь по отношению к технологиям мусоросжигания

тридцатилетней давности. Реализованные, на тысячах МСЗ по всему миру, современные системы очистки потоков отходящих газов от опасных соединений, успешно и безаварийно работают уже много лет. Аппараты систем химической и механической газоочистки и технологии их эксплуатации отработаны многолетней промышленной практикой, как на МСЗ, так и на предприятиях химической промышленности. За десять лет эксплуатации МСЗ Москвы под непрерывным государственным и общественным контролем не было зафиксировано ни одного случая превышения нормативных показателей по газовым выбросам не только диоксинов, ртути, свинца, кадмия, хлора, фтора, брома, но и многих других строго нормируемых соединений.

Строительство МСЗ с традиционной ПТУ для областного города с населением 500-700 тыс. человек, помимо решения экологических проблем, позволяет обеспечить выработку тепловой энергии в количестве около 500000 Гкал./год, то есть за счет нее можно покрыть не менее 8,2 % годового расхода электрической энергии на одного жителя города [27, 121].

Таким образом, при создании современных экологически безопасных МСЗ могут быть решены следующие важные для российских городов проблемы создания систем обращения с отходами:

- резко сокращены потребности городов в землеотводе под полигоны ТБО,

- улучшена экологическая ситуация в сфере обращения с ТБО;

- снижены затраты бюджетов на содержание системы обращения с ТБО;

- обеспечена экономия потребления природного газа за счет генерации энергии на МСЗ.

В настоящее время в России эксплуатируется 6 МСЗ, объем обезвреживания и утилизации ТБО на которых ничтожно мал и не превышает 3% от общего количества отходов (для сравнения: только в Германии таких заводов более 50-ти, а в Японии более 1500) [64]. В связи с этим чрезвычайно актуальным является строительство МСЗ с применением

современных технологий, предусматривающих сочетание максимально полного использования энергетического потенциала ТБО с ЭБ процесса. Особую актуальность анализ ЭБ приобретает в случае необходимости увеличения перерабатывающей мощности МСЗ при развитии зоны обслуживания.

Процесс сжигания ТБО сопровождается образованием ряда токсичных соединений: оксидов азота (Ж)х), оксидов серы (80х) , оксида углерода (II) (СО), диоксинов и некоторых других загрязнителей.

Поскольку состав дымовых газов МСУ характеризуется многообразием содержащихся в них токсичных компонентов, они могут быть обезврежены только при воздействии на них комплекса технологических мероприятий, а также химических и физико-химических методов очистки. Поэтому возникает необходимость в оборудовании МСУ многоступенчатыми ГОС, обеспечивающими снижение содержания различных загрязнителей в дымовых газах до требуемых норм. Причем, каждая из используемых технологий очистки, как правило, направлена на уменьшение выбросов одного из нескольких видов образующихся токсичных компонентов.

Особенностью процесса термического обезвреживания ТБО является их переменный состав, суточные и сезонные колебания объемов сжигаемых ТБО, в результате чего происходит непрерывное изменение параметров горения. Это, в свою очередь, становится причиной значительных колебаний концентраций токсичных компонентов в дымовых газах и, как следствие, недостаточно надежной работы системы очистки в целом.

Постоянное ужесточение требований, предъявляемых к газовым выбросам теплоэнергетических агрегатов, к которым относятся и МСУ, создают предпосылки для создания новых и усовершенствование действующих технологий обеспечения ЭБ МСЗ.

Необходимость разработки и применения системных методик, обеспечивающих оценку ЭБ МСЗ при изменении объемов сжигаемых ТБО и их состава, определили направление исследований в данной диссертации.

Объектом исследования является система газоочистки дымовых газов на МСЗ, а также физико-химические свойства золошлаковых отходов МСЗ.

Предметом исследования являются ЭБ при выборе места дислокации МСЗ на урбанизированных территориях, а также допустимые пределы ЭБ территорий при необходимости увеличения объема переработки ТБО в связи с ростом населения.

Целью работы

Обеспечение ЭБ эксплуатируемых МСЗ по химическому фактору воздействия при переменной мощности по сжиганию ТБО и новых МСЗ при дислокации на урбанизированных территориях на основе предпроектного анализа химического загрязнения.

В соответствии с целью диссертационной работы поставлены и решены следующие задачи:

- исследовать газодинамические и термохимические параметры потока ДГ на действующей технологической линии МСЗ при переменной производительности по сжиганию ТБО;

- разработать и произвести опытно-промышленную апробацию методики обеспечения ЭБ МСЗ по химическому фактору воздействия на прилегающие урбанизированные территории при переменном расходе ТБО на основе исследований изменений физико-химических характеристик состава ДГ и золошлаковых отходов МСЗ;

- разработать методику предпроектного анализа ЭБ МСЗ и её влияния на прилегающие урбанизированные территории на основе модели стационарного течения дымовых газов в газоочистном тракте.

Работа выполнена на кафедре «Техника и технология переработки отходов» Федерального государственного бюджетного образовательного

учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный университет инженерной экологии» («ФГБОУ ВПО «МГУИЭ»).

Автор выражает благодарность руководству и специалистам Спецзавода №2 ГУЛ «Экотехпром» и лично директору Ланцеву Александру Сергеевичу, сотрудникам кафедры «Техника и технология переработки отходов» и другим сотрудникам МГУИЭ за ценные советы и рекомендации при сборе и анализе исходных материалов, а также всем сотрудникам и коллегам, за всемерную помощь в подготовке диссертационной работы, особенно заведующему отделом экологии ООО «Аналитический, сертификационный и эколого-аналитический центр «АНСЕРТЭКО» к.х.н. Беляеву Владимиру Николаевичу.

Глава 1. Анализ состояния системных решений в области

оценки ЭБ МСЗ

1.1 Принципы системности в задачах обеспечения ЭБ МСЗ

В течение последних двадцати лет требования в отношении продуктов сжигания ТБО постоянно изменялись [64], в частности в Европе. Во Франции, Германии и др. странах такие требования значительно изменились (табл. 1) [17]. В некоторых других европейских странах действуют более строгие нормы [36].

Таблица 1

Изменение требований к дымовым газам и продуктам сжигания

(относится к установкам производительностью более 3 т/час) [137]

Загрязняющие вещества французский норматив от 06.06.72 французский норматив от 09.06.86 французский норматив от 25.01.91 Немецкий норматив (17BimSch V) от 23.11.90

средне-недельное значение среднесуточное значение среднесуточное значение среднее получасовое значение

Пыль 193 64 30 39 10 30

СО 1600 1600 1001 1502 50 100

НС1 - 128 50 65 10 60

№ - - 2 1 4

БОг - - 300 50 200

N0, - - 20 200 400

Углеводороды - 9 - 10 20

Тяжелые металлы - - 0,2 -

Нй + Сё - 0,38 - -

Си + РЬ + Хп + № + Сг+ +Бп + Ай + Со + Ва - 6,4 - -

Аз - 1,3 - -

М + Аэ - - 1 -

РЬ + Сг + Си + Мп - - 5 -

Ня - - - 0,05

са + и - - - 0,05

Бп + Аэ + РЬ + Сг + Со + - - - 0,5

Си + Мп + № + V + 8п - - - -

Диоксины и фураны - - - 0,1 нг/ м3при н. у

1

СО: среднечасовое количество менее 100 мг/нм и в 90% всех замеров за сутки менее 150 мг/м3при н. у.

2 Предельные величины указаны в мг/нм3 при 9% содержании С02 в сухих газах при температуре 273°К и

давлении 101.3 кПа.

В настоящие время действует новая Директива 2000/76/ЕСх133ъ Европейского парламента и совета от 4 декабря 2000г. Известно [59. 64], что технические и аппаратурные решения по очистке дымовых газов установок и заводов по сжиганию отходов зависят от морфологического и химического состава отходов и методов их термической переработки.

Наибольший материал по морфологическому, фракционному и химическому составу ТБО в России накоплен в Академии коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова [64] и во ВНИПИэнергопром [17]. Для разных городов и регионов России морфологический состав ТБО изменяется в широких пределах, а также зависит от дней недели и сезонов года [5,17,65,111]. В последние годы наметилась тенденция к увеличению содержания упаковочных материалов: картона, бумаги, полимерных материалов [65]. Этим, в основном, можно объяснить некоторое различие в опубликованных данных по химическому составу ТБО (табл.2)[17].

Таблица 2

Расчетный химический состав ТБО в различных проектах утилизации ТБО

Вещества АКХ[23], ВНИПИ- Гинцветмет- ВТИ+Челяб- "Техэнергохимпром"

% сухой энергопром МИСиС[18]. энерго [23]. + НГПИИ ВНИПИЭТ

массы Г641. % % % рабочей массы Г641,% рабочей массы

С 30-35 18,5 19,2 22,1 30,6

Н рН 5-6,5* 2,6 1,51 3,0 4,3

Б 0,2-0,3 0,2 0,2 0,22 0,1

N 0,9-1,9 0,7 0,6 0,57 0,7

О - 12,7 17,63 16,8 21,3

Р 0,5-0,8 - - - -

С! - - - 0,81 <0,1

Са 2-3 - - -

К 0,5-1 - - - -

Бе - - 1,02 - -

810, - 3,17 - -

СаО - - 2,67 - -

Орг. в-ва 56-72 - - - -

Цветные металлы - - 0,13 - -

м§ - - 1,2 - -

АЬО, - - 0,57 - -

40-50 44,1 51,7 46 36,2

Ар 28-44 21,2 - 10,5 6,8

*Данные по содержанию водорода не приведены.

Вместе с тем сопоставление химического состава ТБО (табл. 2) и опубликованных данных о составе дымовых газов (табл. 3) показывает, что без достаточных и достоверных химико-аналитических данных о составе любых отходов затруднительно решать вопросы обезвреживания газовых и других выбросов, не входя в противоречие с действующими нормативами, но в случае с ТБО часто приходится ограничиваться какими-то усредненными данными типа приведенных в [23], что допустимо ввиду изменчивости состава ТБО.

С середине 80-х годов появились публикации [6. 77. 78] об исключительной экологической опасности дымовых газов МСЗ вследствие наличия диоксинов [18]. В настоящее время совершенно ясно, что принятая на большинстве МСЗ, построенных в 70-80-х годах, двухступенчатая схема сухой очистки дымовых газов от летучей золы (в пылеуловителе внутри котлоагрегата и в сухом электрофильтре) не отвечает возросшим экологическим требованиям^ 2]. Это объясняется в первую очередь тем что в ней не предусматривалась очистка дымовых газов от диоксинов, применяемая на современных МСЗ(высокотемпературное разложение и сорбция на природных адсорбентах).Такая схема также не позволяет улавливать опасные компоненты дымовых газов: оксиды серы и азота, хлористый и фтористый водород и др., содержание которых в дымовых газах МСУ оказывается значительным [18].

Наличие хлора в ТБО определяет появление в дымовых газах особых токсикантов - ПХДД и ПХДФ [18. 47]. Их опасность настолько велика, что соответствующие значения ПДК на границе жилой застройки установлены в России в 1994 г. одними из самых низких: 0,5 пг/мЗ (0,5*10-12 г/мЗ) по диоксину ПХДД [22]. Ясно, что при таких ПДК сложность систем газоочистки должна была возрасти. Диоксинобразующими компонентами ТБО при сжигании являются изделия из поливинилхлорида и другие отходы,

содержащие хлорорганические вещества. Как отмечено в [65], их содержание в составе ТБО повышается.

Табл�