ZMNIEJSZENIE NEGATYWNYCH SKUTKÓW DEPONOWANIA W ŚRODOWISKU ODPADÓW Z INSTALACJI ODSIARCZANIA SPALIN

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "ZMNIEJSZENIE NEGATYWNYCH SKUTKÓW DEPONOWANIA W ŚRODOWISKU ODPADÓW Z INSTALACJI ODSIARCZANIA SPALIN"

Dagmara Matuszewska
6 lat temu
Przeglądów:

1 Progress in Plant Protection / Postępy w Ochronie Roślin, 46 (2) 2006 ZMNIEJSZENIE NEGATYWNYCH SKUTKÓW DEPONOWANIA W ŚRODOWISKU ODPADÓW Z INSTALACJI ODSIARCZANIA SPALIN PIOTR GRZESIAK, MARCIN GROBELA, RAFAŁ MOTAŁA Instytut Ochrony Roślin Miczurina 20, Poznań P.Grzesiak@ior.poznan.pl I. WSTĘP Pomimo stosowania technik i technologii nie odbiegających od standardów światowych, Huta Miedzi GŁOGÓW jest nadal postrzegana jako znaczne źródło emisji zanieczyszczeń, a środowisko rolnicze wokół Huty jest uznawane od szeregu lat za obszar ekologicznie zagrożony (Grzesiak i Rosada; Grzesiak i Schroeder; Grzesiak i wsp. 2003). Źródłem SO 2 są podstawowe ciągi produkcyjne oraz elektrociepłownia. Do usuwania SO 2 z tych strumieni gazowych stosuje się półsuchą metodę odsiarczania spalin Wellmana-Lorda, która polega na wtryskiwaniu do strumienia gazu roztworu reagenta wapniowego w następstwie czego następuje wiązanie SO 2. Powstały produkt nie jest jednoznacznie zdefiniowany chemicznie. Zawiera siarczany (IV i VI) wapnia (II) oraz szkodliwe zanieczyszczenia występujące w gazie, co utrudnia jego zagospodarowanie lub przerób. Dlatego w przemysłowych instalacjach odsiarczania spalin (IOS) stosujących metodę WL powstaje zazwyczaj odpad produkcyjny. Ilość powstającego w Hucie Miedzi GŁOGÓW odpadu z IOS osiąga wartość ponad Mg/rok. II. CEL I METODYKA BADAŃ Celem badań pozwalających zmniejszyć negatywne skutki deponowania w środowisku odpadu z instalacji odsiarczania spalin było: określenie charakterystyki chemicznej odpadu, określenie możliwości jego bezpiecznego deponowania lub zagospodarowania i określenie wpływu utylizacji odpadu na proces technologiczny oraz określenie parametrów procesu technologicznego pozwalających zmniejszyć zagrożenie środowiska rolniczego. Badania składu odpadu z IOS pobranego ze składowiska odpadów stałych wykonano metodą spektrofotometrii fluorescencyjnej za pomocą aparatu EXPLORRELL S4. Natomiast badania zawartości siarczanów i siarczynów wapnia zostały wykonane za pomocą metody absorpcyjnej Sp-AV. Głównymi składnikami odpadu są uwodnione siarczany (IV i VI) wapnia (II) oraz wodorotlenek wapnia i halogenki (Cl i F ). Badania wykazały obecność w odpadzie pierwiastków śladowych, takich jak: Mg, Al, Si, K, Fe, Cu, Zn, As, Sr i Pb (tab. 1).

2 Zmniejszenie negatywnych skutków deponowania 37 Tabela 1. Skład chemiczny odpadu z instalacji odsiarczania spalin Table. 1. Chemical composition of waste from flue gases desulphurisation installation Pierwiastek Element Stężenie [%] Concentration [%] Pierwiastek Element Stężenie [%] Concentration [%] O 44 Ca 38,4 Mg 0,543 Fe 0,349 Al 0,2 Cu 0,022 Si 0,515 Zn 0,025 S 15,23 As 0,057 Cl 0,705 Sr 0,02 F 1,07 Pb 0,047 K 0,088 Opracowano koncepcję pozwalającą na ekologicznie bezpieczne składowanie lub wykorzystanie do innych celów stabilizowanego odpadu z IOS (rys. 1). ODPAD Z IOS Koagulant Korektor ph I. KOAGULACJA II. NEUTRALIZACJA Woda Cement III. CEMENTOWANIE STABILIZAT Rys. 1. Schemat technologiczny stabilizowania odpadu z instalacji odsiarczania spalin (IOS) Fig. 1. Technological scheme of stabilizing the waste from flue gases desulphurisation installation (IOS) Stabilizaty wykazują korzystne właściwości fizyczne, chemiczne i geotechniczne (tab. 2). Testy wymywalności potwierdziły bardzo małą rozpuszczalność stabilizowanych zanieczyszczeń. Badania wykazały możliwość zastosowania odpadu z IOS do wytopu koncentratu miedziowego w piecu elektrycznym Huty Miedzi GŁOGÓW. Dodatek odpadu z IOS powoduje zmianę warunków pracy pieca. Ze wzrostem ilości podawanego odpadu

3 38 Progress in Plant Protection / Postępy w Ochronie Roślin, 46 (2) 2006 Tabela 2. Wytrzymałość stabilizatów na ściskanie i wodoprzepuszczalność Table 2. Stabilizers resistance to compression strength and water-permeability Receptura Recipe I II III IV Warunki sezonowania Conditions of seasoning Wytrzymałość na ściskanie (MPa) Resistance on compression strength (MPa) po 14 dniach after 14 days po 28 dniach after 28 days Wodoprzepuszczalność Water-permeability [m/s] 1,00 1,54 3,37 H ,36 1,59 1,36 H ,52 4,26 1,51 H ,81 4,72 1,48 H Temperatura [ o C] Temperature [ o C] ,0 1,0 2,0 3,0 Ilość IOS [Mg/h] Amount of IOS [Mg/h] Rys. 2. Zależność temperatury w piecu od ilości odpadu z instalacji odsiarczania spalin (IOS) Fig. 2. Dependence of temperature in furnace on waste amount from flue gases desulphurisation installation (IOS) z IOS zmienia się temperatura gazu po piecu (rys. 2) i obniża zawartości SO 3 w gazie technologicznym (rys. 3), co ma ogromne znaczenie dla prawidłowego przebiegu procesów technologicznych w fabryce kwasu siarkowego. Przeprowadzone badania pozwoliły na optymalizację procesu utylizacji odpadu z IOS w procesie pirometalurgicznego przerobu miedzi.

4 Zmniejszenie negatywnych skutków deponowania 39 0,035 0,03 0,025 SO 3 [g/nm 3 ] 0,02 0,015 0,01 0, ,0 1,0 2,0 3,0 Ilość IOS [Mg/h] Amount of IOS [Mg/h] Rys. 3. Zależność zawartości SO 3 od ilości dodawanego odpadu z instalacji odsiarczania spalin (IOS) Fig. 3. Dependence of SO 3 content on waste amount of flue gases desulphurisation installation (IOS) Koagulant Koagulacja Odpad z IOS Filtracja Neutralizator chemiczny Komora neutralizacji Depozyt Oczyszczalnia chemiczna Recykling Rys. 4. Koncepcja technologiczna wykorzystania odpadu z IOS do neutralizacji ścieków Fig. 4. Technological idea of utilization the waste from IOS for sewages neutralization W ramach prowadzonych badań opracowano koncepcję częściowego wykorzystania odpadu z IOS do neutralizacji ścieków kwaśnych (rys. 4).

5 40 Progress in Plant Protection / Postępy w Ochronie Roślin, 46 (2) 2006 III. WNIOSKI 1. Odpad z IOS można trwale stabilizować, a otrzymany produkt charakteryzuje się niskim współczynnikiem wodoprzepuszczalności i jest obojętny chemicznie. 2. Zastosowanie odpadu z IOS w procesie wytopu koncentratu zmienia korzystnie warunki pracy pieca. 3. Odpad z IOS można stosować do neutralizacji ścieków przemysłowych. IV. LITERATURA Grzesiak P., Rosada J Technologiczne i ekologiczne uwarunkowania produkcji kwasu siarkowego w instalacjach typu prażalniczego. Rudy i Metale Nieżelazne Nr 5: Grzesiak P., Schroeder G Identyfikacja źródeł i analiza wielkości zagrożenia ekologicznego wokół Huty Miedzi Głogów. Chemiczne Aspekty Badań Środowiska. UAM, Poznań: Grzesiak P., Rosada J., Grzesiak J Charakterystyka pierwiastków emitowanych do atmosfery w procesie produkcji miedzi. Chemiczne Aspekty Badań Środowiska. UAM, Poznań: PIOTR GRZESIAK, MARCIN GROBELA, RAFAŁ MOTAŁA POSSIBILITY OF REDUCING NEGATIVE EFFECTS OF ENVIRONMENT AND WASTE UTYLIZATION FROM FLUE GASES DESULPHURISATION INSTALLATION SUMMARY Requirements of European Union and acts about wastes order to safe storage or processing on products (recycling) wastes which emerge in productive processes. Copper Smelter GŁOGÓW is a biggest producer of copper in Poland, therefore the amount of wastes is considerable. Techniques and technology used in sulphuric acid production in KGHM do not stray from the worlds standards. Despite the above Copper Smelter GŁOGÓW are still perceiving as a source of emission of contaminats and the agricultural environment around Copper is recognized from years as a threatened ecological area. Key words: contaminating emission, storage and utilization of wastes, flue gases desulphurisation

Podobne dokumenty

SKŁADOWANIE I DEPONOWANIE ODPADÓW WANADOWYCH W SPOSÓB MINIMALIZUJĄCY NEGATYWNE SKUTKI DLA ŚRODOWISKA

Progress in Plant Protection / Postępy w Ochronie Roślin, 46 (2) 2006 SKŁADOWANIE I DEPONOWANIE ODPADÓW WANADOWYCH W SPOSÓB MINIMALIZUJĄCY NEGATYWNE SKUTKI DLA ŚRODOWISKA PIOTR GRZESIAK, RAFAŁ MOTAŁA,