Suchy system oczyszczania spalin ze spalania odpadów niebezpiecznych - ocena skuteczności usuwania substancji gazowych i możliwości spełniania standardów emisyjnych

• Autorzy: Oleniacz R.

Warianty tytułu

EN

Dry flue-gas treatment system in hazardous waste incineration - assessment of efficiency of gaseous substances removal and possibilities of comply with emission limits

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Obiektem badań była instalacja spalania odpadów medycznych o wydajności maksymalnej 150 kg/h, wyposażona w suchy system oczyszczania spalin, oparty na procesie adsorpcji zanieczyszczeń na sorbencie wapniowo-węglowym i zatrzymywaniu sorbentu w wysokosprawnym urządzeniu odpylającym (filtrze ceramicznym o gwarantowanym stężeniu pyłu na wylocie poniżej 5 mg/mn3). W charakterze sorbentu wykorzystywane było wysokoreaktywne wapno hydratyzowane z 5 ÷ 10% dodatkiem węgla aktywnego. Sorbent ten podawany był do spalin w minimalnych zalecanych ilościach (4 ÷ 5 kg/h). Celem badań była m.in. ocena skuteczności usuwania ze spalin wybranych substancji gazowych (SO2, NOx, HCl, HF, HCN i BTX) oraz możliwości spełniania standardów emisyjnych określonych dla instalacji spalania odpadów. Na podstawie przeprowadzonych pomiarów i analiz stwierdzono, że wysoką skuteczność oczyszczania otrzymano jedynie dla takich substancji, jak SO2, HCN i etylobenzen. Tego typu całkowicie suchy system oczyszczania spalin niezbyt dobrze radzi sobie z zatrzymywaniem niektórych zanieczyszczeń występujących w fazie gazowej (np. HCl), co w sytuacji okresowego wzrostu ilości substancji unoszonych z procesu spalania może skutkować niedotrzymywaniem standardów emisyjnych. Problem ten może dotyczyć także innych substancji (np. HF, NOx czy SO2) w przypadku spalania odpadów niebezpiecznych zawierających dużo wyższe ilości fluoru, azotu czy siarki. W tych przypadkach niezbędne jest stosowanie bardziej skutecznych metod ograniczania emisji do powietrza i/lub zoptymalizowanie pracy suchego systemu oczyszczania spalin.

EN

The research object was a medical waste incineration plant with a capacity of 150 kg per hour equipped with a flue-gas treatment system based on dry sorption process using a lime-carbon reagent with adsorbent removing in high-efficiency particulate collector. As the dry sorption agent was used a mixture of high reactive hydrated lime and activated carbon injected to combustion gases by pneumatic feeder in the minimal recommended amount (4 ÷ 5 kg/h). Activated carbon content in the mixture was 5 ÷ 10% by mass. Applied collector was a ceramic filter with total filtration area of 120 m2 and guaranteed outlet dust concentration under 5 mg/mn3. One of the research aims was the evaluation of removal efficiency selected gaseous compounds (SO2, NOx, HCl, HF, HCN and BTX) from flue-gas and possibilities of comply with emission limit requirements for waste incinerators. Based on carried out measurements and analysis there was claimed that high efficiency of the flue-gas cleaning was only for such substances like SO2, HCN and ethylbenzene. This type of full dry flue-gas treatment system was not too adequate for other pollutants existing in gas phase (for example HCl). Consequently, the system could not comply with the emission standards during temporary increasing of the substances released from the incineration process. This problem did not occur with reference to the substances, which concentrations in raw gases were under emission limits (like HF and NOx), but during incineration of other hazardous wastes with much higher fluorine, nitrogen and sulphur content dry flue-gas cleaning could not be sufficient to the comply with emission standards for HF, NOx and SO2. In the cases, wet treatment or other methods of the emissions control might be necessary as well as improvement of the dry system operation connected with additional moisturizing and cooling of raw gases before the sorbent injection, increasing the sorbent mass flow and applying more powdered or impregnated adsorbents.

Słowa kluczowe

PL

odpady niebezpieczne; spalanie; gazy odlotowe; suchy system oczyszczania

EN

hazardous wastes; incineration; flue gases; dry treatment system

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2009
• Tom: T. 12, nr 2
• Strony: 85--99
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz.

Twórcy

autor

Oleniacz R.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska, Katedra Kształtowania i Ochrony Środowiska

Bibliografia

• [1] Directive 2000/76/EC of the European Parliament and of the Council of 4 December 2000 on the incineration of waste, OJ L 332, 28.12.2000, 91.
• [2] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 25 grudnia 2005 r. w sprawie standardów emisyjnych z instalacji, Dz U 2005, Nr 260, poz. 2181.
• [3] Integrated Pollution Prevention and Control (IPPC), Reference Document on Best Available Techniques for Waste Incineration, European Commission, August 2006.
• [4] Integrated Pollution Prevention and Control (IPPC), Reference Document on Best Available Techniques for Large Combustion Plants, European Commission, July 2006.
• [5] Brna T. G., Cleaning of flue gases from waste combustors, Combust. Sci. Technol. 1990, 74, 1-6, 83-98.
• [6] Felsvang K., Gleiser R., Juip G., Nielsen K. K., Activated carbon injection in spray dryer/ESP/FF for mercury and toxics control, Fuel Processing Technology, 1994, 39, 1-3, 417-430.
• [7] Oleniacz R., Oczyszczanie gazów odlotowych ze spalania odpadów niebezpiecznych, Półrocznik AGH Inżynieria Środowiska 2000, 5, 2, 363-382.
• [8] Konieczyński J., Ochrona powietrza przed szkodliwymi gazami, Metody, aparatura i instalacje, Wyd. Politechniki Śąskiej, Gliwice 2004.
• [9] Mazur M., Systemy ochrony powietrza, Uczelniane Wyd. Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków 2004.
• [10] Anderson S., Kreisz S., Hunsinger H., Dioxin removal: adiox for wet scrubbers and dry absorbers, Filtr. Sep. 2005, 42, 12, 22-25.
• [11] Revised Draft Guidelines on Best Available Techniques and Provisional Guidance on Best Environmental Practices Relevant to Article 5 and Annex C of the Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants, Geneva, December 2006.
• [12] Wielgosiński G., Efekt pamięci w spalarniach odpadów, Materiały z IX Konferencji Naukowej nt. Dioksyny w Przemyśle i Środowisku, Kraków-Tomaszowice, 12-13 czerwca 2008.
• [13] Szremski M., Technologie Seghers Fluid Clean w zastosowaniu do utylizacji odpadów, Materiały Seminarium nt. Nowoczesne technologie termicznej utylizacji odpadów, Tarnów, 6 września 1999.
• [14] Wandrasz J. W., Gospodarka odpadami medycznymi, Wyd. PZITS, Oddział Wielkopolski w Poznaniu, Poznań 2000.
• [15] Materiały informacyjne Seghers Better Technology Group.
• [16] Leithe W., Die Analyse der Luft und ihrer Verunreinigungen, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft GmbH, Stuttgart 1974.
• [17] Wielgosiński G., Polskie instalacje do spalania odpadów medycznych i weterynaryjnych, Przegląd Komunalny 2001, 6, 32-40.
• [18] Salamon A., Porównanie termicznych metod unieszkodliwiania odpadów medycznych pod kątem ilości emitowanych zanieczyszczeń, praca magisterska wykonana pod kierunkiem dra inż. R. Oleniacza, WGGIŚ AGH, Kraków 2003 (praca niepublikowana). R. Oleniacza, WGGIS AGH, Krak6w 2003 (praca niepublikowana).
• [19] Adamczyk E., Ciągły monitoring emisji zanieczyszczeń powietrza jako element oceny funkcjonowania instalacji do spalania odpadów niebezpiecznych. praca magisterska wykonana pod kierunkiem dra inż. R. Oleniacza. WGGIS AGH, Kraków 2005 (praca niepublikowana).
• [20] Ćwiąkalski W., Ruchała A., Wpływ sposobu prowadzenia procesu termicznego przekształcania odpadów na wyniki pomiarów emisji zanieczyszczeń, Materiały z IX Konferencji Naukowej nt. Dioksyny w Przemyśle i Środowisku, Kraków-Tomaszowice, 12-13 czerwca 2008.
• [21] Oleniacz R., Czynniki wpływające na skład spalin i wielkość emisji zanieczyszczeń z procesów termicznego przekształcania odpadów niebezpiecznych, [w:] J. W. Wandrasz i J. Nadziakiewicz (red.), Paliwa z odpadów, Tom III, Wyd. HELION sp. z o.o., Gliwice 2001, 181-191.
• [22] Oleniacz R., Wpływ wybranych parametrów na wielkość emisji zanieczyszczeń powietrza z procesu wysokotemperaturowego spalania odpadów chloroorganicznych, [w:] A. Musialik-Piotrowska, J. D. Rutkowski (red.), Emisje - Zagrożenie - Ochrona powietrza, Wyd. PZITS nr 841, Wroclaw 2004. 209-216.
• [23] Oleniacz R,, Termiczne przekształcanie odpadów medycznych w instalacji fluidalnej firmy Seghers - emisja zanieczyszczeń gazowych i możliwosci jej ograniczenia, Inżynieria Środowiska 2003, 8, 1, 55-71.
• [24] Oleniacz R., Analiza możliwości ograniczenia emisji zanieczyszczeń powietrza z instalacji spalania odpadów medycznych w Tarnowie, [w:] J. Konieczyński (red.), Ochrona powietrza w teorii i praktyce, Tom 1, Emisja substancji zanieczyszczających, badania ich właściwości i metody ograniczania emisji, Wyd. IPIŚ PAN w Zabrzu, Zabrze 2006, 199-207.
• [25] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 23 sierpnia 2007 r. w sprawie szczegółowego sposobu postępowania z odpadami medycznymi, Dz U 2007, Nr 162, poz. 1153.
• [26] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 23 grudnia 2002 r. w sprawie dopuszczalnych sposobów i warunków unieszkodliwiania odpadów medycznych i weterynaryjnych, Dz U 2003, Nr 8, poz. 104.