Апр 05 2002

Аналіз технологій термічного знешкодження непридатних до використання хімічних засобів захисту рослин

Опубликовано в 11:33 в категории Сбор и утилизация отходов

Аналіз технологій термічного знешкодження непридатних до використання хімічних засобів захисту рослин

В.В. Четвериков1, М.М. Грінченко1, В.М. Орлик2

-indent:0cm; line-height:17.5pt\’>1Національний центр поводження з небезпечними відходами

Мінекоресурсів України, м. Київ

2Інститут газу НАН України, м. Київ

В Україні накопичено близько 15000 т непридатних до використання хімічних засобів захисту рослин (ХЗЗР), переважна частина яких зберігається в умовах, що не виключають можливість забруднення ними довкілля. Суміші препаратів та препарати, про склад яких втрачені відомості, складають 65 % від загального обсягу непридатних ХЗЗР. За довгий час зберігання тверді дисперсні препарати втратили сипучість, а у рідких в значній мірі підвищилася в\’язкість.

Такий стан накопичених ХЗЗР обумовлює практичну неможливість їх утилізації в технологіях виробництва інших хімічних препаратів.

Аналіз досвіду вирішення цієї проблеми в інших країнах показує, що найбільш ефективним за екологічними показниками при прийнятних витратах є термохімічна переробка ХЗЗР.

Специфічні додаткові вимоги до технологій знешкодження непридатних ХЗЗР витікають з аналізу досвіду вирішення цієї проблеми в Україні. Декілька проектів, в яких передбачалось транспортування непридатних ХЗЗР до місць їх можливого знешкодження, були припинені на стадії узгодження з адміністраціями територій, що мають об’єкти переробки. Тому технологічні комплекси переробки ХЗЗР доцільно робити транспортабельними, що дасть можливість їх розміщення якнайближче до місць накопичення ХЗЗР. Створення невеликих транспортабельних технологічних комплексів не потребує великих капітальних витрат та може бути здійснено в досить короткий термін за рахунок коштів місцевих бюджетів.

В побудову комплексу мають бути покладені принципи компонування технологічного ланцюжка з взаємозамінюваних модулів, що дозволить збирати установки з урахуванням властивостей препаратів на

конкретному об\’єкті накопичення і здійснювання технології знешкодження найбільш оптимальним способом.

Цілком очевидною першою загальною вимогою до транспортабельних установок є компактність і легкість монтажу модулів на місці експлуатації.

Друга важлива вимога - це максимально можлива незалежність від зовнішніх джерел енерго- та водопостачання. Дизельне пальне в найбільшій мірі відповідає цій умові. Застосування дизель-генераторів дає можливість також використати обладнання з електричним (плазмовим) підведенням допоміжної енергії.

З вимоги компактності витікає вимога мінімізації технологічних газових потоків. Тому в основу технології доцільно покласти двостадійний процес спалення, який набув останнім часом значного поширення в світі. Процес включає стадії піролизу або газифікації відходів при температурах (400-800оС) та стадію доопалення газів при температурах від 1100оС і вище. Видалення токсичних продуктів деструкції ХЗЗР може здійснюватися на стадії піролізу шляхом введення нейтралізуючих домішок в шихту перед доопаленням, або після нього, в напівсухому або мокрому апаратах газоочищення. Чим більше токсичних газоподібних продуктів видаляється з продуктів піролізу (газифікації ) до того, як вони допалюються, тим більш компактною та економічною стає установка в цілому. Що стосується твердих непальних рештків, то їм бажано надати інертний осклований стан.

З урахуванням вищенаведених вимог до установок термічної переробки непридатних ХЗЗР Національним центром поводження з небезпечними відходами та Інститутом газу НАН України були проведені розрахунково-аналітичні дослідження з залученням програмних комплексів для визначення складів хімічно реагуючих сумішей, націлені на створення типових технологічних схем, оптимізованих за критеріями максимальної продуктивності, мінімальних капітальних, чи поточних витрат та автономності функціонування обладнання.

До технологій, що можуть бути реалізованими при невисоких капітальних витратах, слід віднести технології піролізу за схемою, наведеною на мал.1. Підведення допоміжного тепла здійснюється шляхом спалювання дизельного пального у пальниках П1 (зона доопалювання) та П2 (зона оплавлення твердих рештків).

Недоліком її є низька ефективність передачі тепла до контейнеру з ХЗЗР й тому невисока питома продуктивність у порівнянні з іншими технологіями (при рівних габаритах обладнання).

На мал. 2 представлена схема з окислювальним піролізом, тобто газифікацією ХЗЗР при коефіцієнті витрати повітря a » 0,3.

Мал.2. Технологічна схема газифікації ХЗЗР.

Зрозуміло, що газові потоки у цій технологічній схемі дещо зростають у порівнянні із "чистим" піролізом, але зростає й питома потужність установки при помірних капітальних та поточних витратах.

При знешкодженні ХЗЗР з великим вмістом тугоплавких носіїв доцільне використання повітря, збагаченого киснем. На мал. 3 показані додаткові елементи схеми при використанні повітря, збагаченого киснем до 38%. Обсяги робочих газів й габарити обладнання у цій схемі значно менші, ніж у схемі мал. 2.

З появою автономних кисневих блоків з молекулярними мембранами та вартістю кисню до 17 коп. за м3 цей шлях підвищення продуктивності та зменшення габаритів обладнання можна вважати достатньо перспективним.

Наступним засобом підвищення продуктивності обладнання при відповідному підвищенні капітальних та поточних витрат є застосування плазмових джерел допоміжної енергії (мал..4).

Мал.4. Схема з використанням повітряного плазмотрону.

Технологічна схема з продувкою розплаву препаратів ХЗЗР, повітрям за допомогою зануреного плазмотрону, дозволяє підвищити інтенсивність процесів газифікації ХЗЗР та оскловування непальних рештків і при цьому зберегти достатньо компактну конфігурацію установки. Заміть плазмотронів можуть бути використані занурені газокисневі пальники. Остання схема має перевагу перед іншими в тому, що для багатьох видів препаратів не вимагає додаткових операцій по їх підготовці до термічного оброблення, тобто ці препарати можуть завантажуватися в реактор разом з тарою.

Всі наведені технологічні схеми, розроблені з урахуванням вимог Директиви 2000/76/ЄС щодо спалення відходів і мають забезпечувати відповідну екологічну ефективність. Остаточні висновки щодо переваг тієї чи іншої технології можуть бути зроблені тільки з урахуванням особливостей стану препаратів та умов експлуатації установки, визначених її замовником.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.