 |  | |||||
 УДК 504.3.054 Разработка технологии очистки дымовых газов мусоросжигательного завода
Валеева С.А., магистрант, Кусова И.В., доцент Уфимский государственный авиационный технический университет, Россия
Оценено воздействие мусоросжигательного завода на атмосферный воздух. Проанализированы наилучшие доступные технологий в области очистки дымовых газов МСЗ. Спроектирована технология очистки дымовых газов мусоросжигательного завода.
Ежегодное увеличение показателей мирового потребления различных продуктов в последние десятилетия привело к значительному увеличению производства твердых коммунальных отходов. В результате проблема обращения с отходами стала одной из самых обсуждаемых в современном обществе. Для ее решения были созданы мусоросжигательные заводы (МСЗ), которым необходимо обеспечение экологической безопасности функционирования в связи с тем, что предприятия оказывают негативное воздействие на все объекты биосферы, а химические вещества, содержащиеся в выбросах предприятия, способны провоцировать развитие ряда заболеваний у человека. Мусоросжигательные заводы используют технологию обезвреживания отходов посредством их термического разложения. Основные технологические операции, осуществляемые на данных предприятиях, включают в себя прием отходов, их выгрузку и сортировку, измельчение крупногабаритных отходов и сжигание [1]. В настоящее время в Российской Федерации эксплуатируются шесть мусоросжигательных заводов, которые функционируют с 90-х годов XX века. Проведенный анализ их деятельности показал, что мусоросжигательные заводы с момента их основания не проводили модернизации эксплуатируемого оборудования, выполнялись только ремонтные работы [2]. Кроме того, на предприятиях отсутствуют системы защиты окружающей среды. Для эффективной оценки воздействия производственного объекта на окружающую среду рассмотрим материальные потоки мусоросжигательного завода (рис.1). Из представленных данных видно, что наибольшей техногенной нагрузке подвергается атмосфера.
Рис.1 - Схема материальных потоков воздействия мусоросжигательного завода на окружающую среду
Анализ выбросов загрязняющих веществ мусоросжигательного завода показал, что на предприятии отсутствует система защиты атмосферы, приоритетными загрязняющими веществами в составе выбросов являются диоксид азота, диоксид серы, твердые частицы и диоксины. Каждое из этих веществ пагубно влияет на организм человека, вызывая серьезные заболевания [3]. Таким образом, основными проблемами, возникающие вследствие деятельности МСЗ, являются увеличение количества канцерогенных веществ в атмосферном воздухе и рост заболеваемости населения. Для достижения эффективной очистки дымовых газов следует выбирать комбинированный метод [4]. В результате проведения патентной проработки и анализа наилучших доступных технологий в области очистки дымовых газов от приоритетных загрязняющих веществ, была разработана принципиальная технологическая схема очистки дымовых газов мусоросжигательного завода (рис.2). Выявлено, что для очистки дымовых газов от твердых частиц наилучшим вариантом является сочетание батарейного циклона и рукавного фильтра, а для очистки дымовых газов от диоксиды серы и диоксиды азота лучше всего подходит тарельчатый абсорбер с ситчатыми тарелками. В качестве абсорбента предлагается «известковое молоко», которое позволит очистить дымовые газы одновременно от двух загрязняющих веществ.
Рис.2 – Разработанная принципиальная технологическая схема очистки дымовых газов МСЗ (I-дымовые газы, II-уловленные твердые частицы, III-техническая вода, IV-гидроксид кальция, V-известковое молоко, VI-отработанный абсорбент (CaSO3, Ca(NO2)2, Ca(NO3)2), VII-очищенные газы; БЦ-батарейный циклон, РФ-рукавный фильтр, ТА-тарельчатый абсорбер)
Дымовые газы (I) с помощью компрессора (К-1) тангенциально подаются в батарейный циклон (БЦ), где происходит очистки дымовых газов от твердых частиц средней дисперсности. Потом поступают в рукавный фильтр (РФ), где происходит доочистка от мелких фракций. Уловленные батарейным циклоном и рукавным фильтром твердые частицы (II) поступают в бункер (БУ). Следующим этапом очистки дымовых газов является химическая абсорбция. Процесс проходит в тарельчатом абсорбере (ТА). Для приготовления необходимой концентрации абсорбента, в отдельную специальную емкость (Е) подается техническая вода (III) и раствор гидроксида кальция (IV). Дымовые газы, поступив в нижнюю часть тарельчатого абсорбера (ТА), поднимаются вверх. Сбоку в аппарат подаётся абсорбент - известковое молоко (V), которое под действием силы тяжести, опускается вниз и тем самым очищает дымовые газы. С помощью насоса (Н-1) известковое молоко поступает обратно в емкость (Е). И потом снова используется в процессе. В процессе взаимодействия гидроксида кальция с сульфатами серы образуется соль - сульфит кальция (VI), который по действием силы тяжести опускается на дно абсорбера, а затем в сборник (CБ). Очищенные от приоритетных веществ газы (VII) удаляются через верхнюю часть тарельчатого абсорбера. Проведенный расчет материального баланса показал, что в результате использования спроектированной технологии возможна очистка около 1200 тонн воздуха в год. Разработанная технология очистки дымовых газов МСЗ является высокоэффективной так как значения концентрации приоритетных загрязняющих веществ после очистки достигли значений ПДК. Также разработанная технология является еще и целесообразной. Это объясняет факт того, что все отходы, образовавшиеся в результате применения технологии, могут быть использованы в разных видах промышленности (рис.3).
Рис. 3 – Область применения образовавшихся отходов после очистки дымовых газов МСЗ
Таким образом, разработанная технология очистки дымовых газов МСЗ позволяет минимизировать выбросы приоритетных загрязняющих веществ дымовых газов на мусоросжигательном заводе. Расчет материального баланса технологии обосновал ее эффективность, а анализ областей применения образовавшихся отходов после очистки – ее целесообразность.
Библиографический список
| ||||||
 |  |
