Najlepsze dostępne technologie i wymagania środowiskowe w odniesieniu do procesów termicznych. Adam Grochowalski Politechnika Krakowska

Transkrypt

1

2 Najlepsze dostępne technologie i wymagania środowiskowe w odniesieniu do procesów termicznych Adam Grochowalski Politechnika Krakowska

3

4

5

6

7

8

9 Termiczne metody utylizacji odpadów Spalanie na ruchomym ruszcie klasyczna metoda spalania odpadów komunalnych wraz z instalacją do oczyszczania spalin Spalenie (spopielanie) w piecach obrotowych wraz z instalacją do oczyszczania spalin zastosowanie do spalania odpadów przemysłowych, w tym odpadów niebezpiecznych. Spopielanie w warunkach pirolizy, dopalenie gazów pirolitycznych, bardzo dokładne oczyszczenie spalin i ścieków zastosowanie dla wybranych odpadów przemysłowych. Współspalanie w piecach cementowych Współspalanie w urządzeniach energetycznych (spalanie paliw kopalnych) Spalanie odpadów z zastosowaniem strumienia plazmy Spopielanie (zwęglanie) odpadów przy zastosowaniu pola mikrofalowego.

10 Mechanizm wzrostu aromatyzacji tworzenie się sadzy w warunkach płomienia przy niedostatecznej ilości O 2 >O 2 >O 2 >O 2 >O 2 >O 2 Sadza lub grafit wg. Müfit Bahadir

11 Wymagania zasadnicze stawiane procesom spalania odpadów w odniesieniu do procesu de-novo powstawania dioksyn w procesach termicznych Dla zawartości chloru w odpadach < 1% Temperatura spalania nie może być niższa niż 850 C, a czas przebywania spalin w tej temperaturze musi wynosić minimum 2s Dla zawartości chloru w odpadach > 1% Temperatura spalania nie może być niższa niż 1100 C, a czas przebywania spalin w tej temperaturze musi wynosić minimum 2s

12 Standardy emisyjne dla pieców do produkcji klinkieru cementowego w których są współspalane odpady DZIENNIK USTAW Z 2011 R. NR 95 POZ. 558 ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA z dnia 22 kwietnia 2011 r. w sprawie standardów emisyjnych z instalacji Lp. Nazwa substancji Standardy emisyjne w mg/m 3 u (dla dioksyn i furanów w ng/ m 3 u), przy zawartości 10 % tlenu w gazach odlotowych pył całkowity 30 2 chlorowodór 10 3 fluorowodór 1 4 tlenek azotu i dwutlenek azotu w przeliczeniu na dwutlenek azotu: - dla istniejących instalacji 1) dla nowych instalacji dwutlenek siarki 50 6 substancje organiczne w postaci gazów i par wyrażone jako całkowity węgiel organiczny 7 tlenek węgla kadm + tal 0,05 9 rtęć 0,05 10 antymon + arsen + ołów + chrom + kobalt + miedź + mangan + nikiel + wanad 10 0,5 11 dioksyny i furany 0,1

13 Standardy emisyjne dla instalacji do spalania i współspalania odpadów Lp. Nazwa substancji Standardy emisyjne w mg/m 3 u (dla dioksyn i furanów w ng/ m 3 u), przy zawartości 11 % tlenu w gazach odlotowych 1) Średnie dobowe Średnie trzydziestominutowe A B pył ogółem substancje organiczne chlorowodór fluorowodór dwutlenek siarki tlenek węgla 2) ) 7 Nox Nox metale ciężkie Średnie z próby o czasie trwania od 30 minut do 8 godzin kadm + tal 0,05 rtęć 0,05 Metale 0, 5 dioksyny i furany Średnia z próby o czasie trwania od 6 do 8 godzin 0,1

14 Schemat nowoczesnej spalarni odpadów niebezpiecznych z rusztem ruchomym i oczyszczaniem spalin z zastosowaniem katalizatorów Ruchomy ruszt Katalizator deno x Bremerhaven, Niemcy

15 Zasada działania katalitycznego systemu deno x wg Thyssen Temp C

16 Wizualizacja spalarni odpadów niebezpiecznych wyposażona w wielostopniowy system oczyszczania spalin wg EKO-TOP, Rzeszów

17 Schemat spalarni wg technologii ʺThermoselectʺ Piec obrotowy - piroliza Temp C 2C + O 2 2 CO

18 Spalarnia plazmowa wg projektu Wojskowej Akademii Technicznej Plazma sprzężona indukcyjnie

19 Dezintegrator mikrofalowy do odpadów niebezpiecznych wg. EWMC, Ajax, Kanada

20 Dezintegrator mikrofalowy do odpadów niebezpiecznych wg. EWMC, Ajax, Kanada

21 Wnętrze pieca cementowego podczas spalania olejów zawierających toksyczne, organiczne związki chemiczne Olej Pył węglowy Fot. autor

22 Reakcja katalityczna deno x kat NO + NH N + H O x kat 6NO + 4NH 3 5N 2 + 6H 2 O katalizator V 2 O 5 + TiO 2, temp C redukcja dioksyn i PCBs o 90%

23 Wykorzystanie paliw alternatywnych z wyselekcjonowanych odpadów przemysłowych w cementowniach

24 Śodek pieca kalcynator Rura wzniosu Palnik główny pieca 2h dla pieca długiego wg Stowarzyszenia Producentów Cementu, Kraków

25 wg Stowarzyszenia Producentów Cementu, Kraków

26 Wymagania stawiane paliwom alternatywnym stosowanym w cementowniach Wartość opalowa > 17 MJ/kg Zawartość chloru < 0,7% Zawartość siarki < 1% Suma metali ciężkich <2000 ppm Rozdrobnienie <40 mm Przykładowe paliwo alternatywne stosowane w cementowniach wg Stowarzyszenia Producentów Cementu, Kraków

27 Palnik do podawania paliwa (węgiel + paliwo alternatywne) wg Stowarzyszenia Producentów Cementu, Kraków

28 Adsorpcja na węglu aktywnym Metoda ze złożem stałym ZUSOK, Warszawa

29 Przykładowa Metoda ADIOX Wypełnienie kolumn absorpcyjnych skrubera elementami z polipropylenu wzbogaconego węglem aktywnym - Skuteczne usuwanie dioksyn

30

31 Metoda ADIOX

32 KONKLUZJE: Ograniczenie emisji dioksyn z procesów termicznych można dokonać poprzez: 1. Zapobieganie powstawaniu zanieczyszczenia 2. Jeśli to niemożliwe (lub ekonomicznie nieuzasadnione) - zniszczeniu powstałych lub pozostałych zanieczyszczeń metodami fizycznymi i/lub chemicznymi, - a jeśli to niemożliwe (lub ekonomicznie nieosiągalne) na ich wyłapaniu i poddaniu dalszej utylizacji lub składowaniu.