Emission of dioxins from solid waste incineration

• Autorzy: Wielgosiński, G.

Warianty tytułu

PL

Emisja dioksyn z procesu spalania odpadów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Waste incineration arouses much controversy and social protests. A key argument of those who ale against building of incineration plants, is the emission of dioxins generated in the process of incineration. On the basis of literature data it can be assumed that dioxins are. formed in every thermal process (carried out at the temperature above 200 oC), if an organic substance, oxygen and chlorine ale in the incineration zone. The mechanism of dioxins generation during incineration is discussed in the paper. It was proven that in good incineration conditions the emission of dioxins could be minimised. The methods for reduction of dioxin emissions known from literature and first results of studies on the catalytic decomposition of dioxins are also presented. It can be stated that at the beginning of the 21st century, the problem of dioxins is no longer so significant as it seemed 10 years ago. Our knowledge on dioxin formation allows us to carry out the process of incineration so that the emission of dioxins be as small as possible and enable their reduction to the level that is not hazardous to man's health and environment.

PL

Spalanie odpadów budzi wiele kontrowersji i protestów społecznych. Koronnym argumentem przeciwko budowie spalarni odpadów jest emisja dioksyn do atmosfery. W pracy omówiono problem emisji dioksyn z procesów spalania odpadów. Przedstawiono mechanizm powstawania dioksyn w procesach termicznych, omówiono warunki sprzyjające ich powstawaniu. Na podstawie danych literaturowych można przyjąć że dioksyny powstają praktycznie we wszystkich procesach termicznych w zakresie temperatur 200-700 oC podczas kontaktu materii organicznej, chloru i tlenu. W pracy przedstawiono metody ograniczania emisji dioksyn z procesów do atmosfery - zarówno metody pierwotne będące ingerencją w proces spalania jak i metody wtórne. Można stwierdzić, że po latach badań, po poznaniu mechanizmów postanawia dioksyn potrafimy już skutecznie ograniczać ich emisje do atmosfery z procesów spalania i ich emisja nie stanowi już ważnego problemu.

Słowa kluczowe

PL

powstawanie dioksyn; spalanie odpadów; emisja

EN

dioxin formation; incineration; emission

• Czasopismo: Chemia i Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 12, nr 9
• Strony: 919-936
• Opis fizyczny: Bibliogr. 52 poz. 11 rys., 5 tab.

Twórcy

autor

Wielgosiński, G.

• Faculty of Process and Environmental Engineering, Department of Environmental Engineering Systems, Lodz University of Technology, ul. Wólczańska 175, Łódź, tel. [phone], fax [phone], 33,

• Faculty of Process and Environmental Engineering, Department of Environmental Engineering Systems, Lodz University of Technology, ul. Wólczańska 175, 90-924 Łódź, tel. [phone], fax [phone],

Bibliografia

• [1] Rijpkema L.P.M., Krajenbrink G.W., Stijnman P.W.A. and de Groot J.L.B.: Survey of municipal solid waste combustion In Europe. TNO Environmental and Energy Research Report, Apeldoorn 1993.
• [2] Whiting K.J.: Incineration in Europę. ASSURRE, Juniper 2000.
• [3] Energy from Waste. Stale ofthe An. Report. Statistics. 4th Edition, ISWA, Copenhagen, January 2002.
• [4] Prawo Ochrony Środowiska Wspólnoty Europejskiej. GEA, Warszawa 1995—1997.
• [5] Council Directive 1999/31/EC of 26 April 1999 on the landfill of waste. OJ No L 182, p. l, 1999/07/16.
• [6] European Parliament and the Council Directive 2000/76/EC on the incineration of waste. OJ No L 196, p. l, 2000/12/10.
• [7] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 4 sierpnia 2003 roku w sprawie standardów emisyjnych z instalacji. DzU 2003, nr 163, póz. 1584.
• [8] Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 21 marca 2002 roku w sprawie wymagań dotyczących prowadzenia procesu termicznego przekształcania odpadów. DzU 2002, nr 37, póz. 339 oraz DzU 2004, nr l, póz. 2.
• [9] Grochowalski A.: Dioksyny a środowisko. Historia, dzień dzisiejszy i perspektywy, referat wygłoszony na II Ogólnopolskim Sympozjum "Dioksyny — Człowiek — Środowisko", Kraków 1996.
• [10] Sokołowski M.: Dioksyny. Ocena zagrożenia środowiska naturalnego oraz metody ich wykrywania. PIOŚ, Warszawa 1994.
• [11] Knypl E. and Knypl M.: Dioksyny mniej straszne. Regionalne Centrum Edukacji Ekologicznej, Bielsko-Biała 1997.
• [12] Makles Z., Światkowski A. and Grybowska S.: Niebezpieczne dioksyny. Arkady, Warszawa 2001.
• [13] Czajka K., Grochowalski A., Chrząszcz R. and Węgiel M.: Wybrane zagadnienia geochemii dioksyn, referat wygłoszony na III Szkole Gospodarki Odpadami, Rytro, wrzesień 2000.
• [14] The Inventory of Sources of Dioxin in The United States. US EPA Report, EPA/600/P-98/002Aa, April 1998.
• [15] The European Dioxin Emission Inventory. Stage II. European Commission DG EKV, Bruxelles 2000.
• [16] Rocznik Statystyczny Ochrona Środowiska GUS, Warszawa 1996-2002.
• [17] Gullett B. and Seeker R.: Chlorinated dioxin and furan control and monitoring. ICCR meeting, Research Triangle Park 1997.
• [18] Eduljee G. and Cains P.Ł.: Control ofdioxin emissions from waste combustors. Filtration and Separation, 1997, 7/8, 599-603.
• [19] Iino F., Imagawa T., Takeuchi M. and Sadakata M.: De novo synthesis mechanism of polychlorinated di-benzofurans from polycyclic aromatic hydrocarbons and the characleristic isomers of polychlorinated naphthalenes. Environ. Sci. Technol. 1999, 33, 1038-1043.
• [20] Hagenmeier H.-P., Kraft M., Brunner H. and Hang R.: Catalytic effect offly ashfrom waste incineration facilities on the formation and decomposition of polychlorinated dibenzo-p-dioxin and polychlorinated dibenzofurans. Environ. Sci: Technol., 1987, 21, 1080-1084.
• [21] Ficarella A. and Laforgia D.: Numerical simulation offlow-field and dioxin chemistry for incineration plant and experimental investigation. Waste Manage., 2000, 20, 27-49.
• [22] Tuppurainen K., Halonen L, Ruokojarvi , Tarhanen J. and Ruuskanen J.: Formation of PCDDs and PCDFs in municipal waste incineration and its inhibition mechanisms: a review. Chemosphere 1998, 36, 1493-1511.
• [23] Goldfarb T.D.: Evidence for post-furnace formation of PCDDs and PCDFs ~ implication for control. Chemosphere 1989, 18, 1051-1055.
• [24] Liu K., Pan W.P. and Riley J.T.: A study ofchlorine behavior in simulated fluidized bed combustion system. Fuel, 2000, 79, 1115-1124.
• [25] Exposure and Human Health Reassessment of 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-Dioxin (TCDD) and Rela- ted Compounds. Part J. Estimating Exposure to Dioxin-Like Compounds. Yolume 2. Sources of Dioxin- Like Compounds in the United States. US EPA Report EPA/600/P-00/001Bb, September 2000.
• [26] Grochowalski A.: PCDDs and PCDFs concentration in combustion gases and bottom ashfrom incineration of hospital wastes in Poland. CKemosphere, 1998, 37, 2297-2309.
• [27] Beukens A., Cornelis E., Huang H. and Dewettinck T.: Fingerprints of dioxin from thermal industrial processes. Chemosphere, 2000, 40, 1021-1024.
• [28] Pająk T.: Metody pierwotne ograniczenia emisji dioksyn w procesach spalania odpadów komunalnych, referat wygłoszony na Międzynarodowej Konferencji "Dioksyny w Przemyśle", Kraków 1999.
• [29] Vogg H., Metzger M. and Steiglitz L.: Recent fmdings on the formation and decomposition ofdioxin/furan in solid waste incineration plants by measures affecting the combustion as well as thejlue gas cleaning system. Chemosphere, 1992, 25, 149-152.
• [30] Normy emisyjne i produktowe oraz najlepsze dostępne techniki (BAT) w przemyśle chemicznym. GEA, Warszawa 2000.
• [31] Ishikawa R., Buekens A., Huang H. and Watanabe K.: Influence of combustion conditions on dioxin in an industrial scalę fluidized bed incineralor. Experimenlal study and slatistical modeling. Chemosphere, 1997, 35, 465-477.
• [32] Schmoeckel G. and Streit A.: Emission organischer Stoffe bei der Holzfeuerung. Bayerisches Landsamtfur Umweltschutz. Augsburg 1994.
• [33] Seeker R.: Current understanding of dioxin/furan formation and control, private communication.
• [34] Gullett B.K. and Raghundthan K.: Obsemations on the effect of process parameters on dioxin/furan vield in municipal waste and coal systems. Chemosphere, 1997, 34, 1021—1032.
• [35] Puncochar M., Vesely V., Grabie R., Tydlitat V. and Pekarek V.: The influence ofwater, sulphur and hydrogen peroxide on PCDD/F formation. ChISA 2000 Congress, Prague 2000.
• [36] Schliehauf J.: Die Einfluss von HC1 und SO2 aufBildung von Organchlorverbindungen auf Flugasche. Forschungszentrum Karlsruhe, Wissenschaftliche Berichte FZKA 5760, Karlsruhe 1996.
• [37] Griffin R.D.: A new theoty of dioxin formation in municipal solid waste combustion. Chemosphere, 1986, 15, 1987-1990.
• [38] Lindbauer R.L.: Combustion dioxin suppression in a municipal solid waste incineration with sulphur additive. Chemosphere, 1992, 25, 1409-1414.
• [39] Lindbauer R.L., Wurst F. and Pry Th.: PCDD/F emission control for MSWI by SO3 addition. Organohalogen Compounds 1994, 19, 355-359.
• [40] Huang H. and Buekens A.: De novo synthesis of polychlorinaled dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans proposed of mechanislic scheme. Sci. Total Environ., 1996, 193, 121—141.
• [41] WKV. Dr. Horst Grochowski, company leaflet, 1999.
• [42] Pająk T.: Katalityczna redukcja dioksyn, referat na III Międzynarodowej Konferencji "Spalanie odpadów - technologie i problemy", Szczyrk 1997.
• [43] W.L. Gore Associates. "REMEDIA®". Company leaflet, 2001.
• [44] Pranghofer G.: Control of dioxins/furans andheavy metals with membranę filters and additives in European incineration plants, referat na III Międzynarodowej Konferencji "Spalanie odpadów — technologie i problemy", Szczyrk 1997.
• [45] Pranghofer G.: Destruction of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans in fabric filters: recent experiences with a catalytic filter system. 3rd International Symposium on incineration and flue gas treatment technologies "INCINERATION'2001", Bruxelles, June, 2001. [46] Bonte J.L., Fritsky K.J., Plinke M.A. and Wilken M.: Catalytic destruction of PCDD/F in a fabric filter: experience at a municipal waste incinerator in Belgium. Waste Manage., 2002, 22, 421—426.
• [47] Gotaverken Miljo. "ADIOX®". Company leaflet, 2003.
• [48] Kreisz S., Hunsinger H. and Vogg H.: Technicalplastics as PCDD/F absorbers. Chemosphere 1997, 34, 1045-1052.
• [49] Adams B., Buekens A., Ex W. and Joannes J.: Dioxin emissionfrom MSWI related to memory effects in a 2-stage wet scrubber. Organohalogen Comp., 2000, 46, 178-181.
• [50] Andersson S., Kreisz S. and Hunsinger H.: PCDD/F removal from flue gases in wet scrubbers - a novel technique. Organohalogen Comp., 2002, 58, 127-160.
• [51] Wielgosinski G.: Plan implementacji Dyrektywy 94/67/EC do prawa polskiego, praca niepublikowana wykonana na zlecenie Ministerstwa Środowiska, Warszawa, marzec 2001.
• [52] Wielgosinski G.: Plan implementacji Dyrektywy 2000/76/EC do prawa polskiego, praca niepublikowana wykonana na zlecenie Ministerstwa Środowiska, Warszawa, lipiec 2002.