8 ЗНЕШКОДЖЕННЯ ТОКСИЧНИХ ВІДХОДІВ
- Рідкі негорючі відходи, що надходять на полігон, перед знешкодженням необхідно зневоднювати, а токсичні водорозчинні сполуки, наприклад, важких металів, за технічної можливості, переводити у нерозчинні сполуки.
- Відходи, що містять органічну складову, мають бути знешкоджені термічними засобами з утилізацією тепла, що утворюється в процесі знешкодження відходів, з подальшим очищенням газоподібних викидів від шкідливих компонентів.
- Тверді і пастоподібні негорючі відходи, що містять розчинні токсичні речовини І-ІІІ класів небезпеки, за технічної можливості, перед захоронениям підлягають знешкодженню, яке полягає в переведенні токсичних речовин у нерозчинні сполуки. Допускається за наявності відповідного техніко-економічного обґрунтування безпосереднє захоронения твердих і пастоподібних негорючих відходів, що містять розчинні речовини І-ІІІ класів небезпеки, у герметичних контейнерах згідно з 9.13.
- Розроблення технологічної частини проекту майданчика зі знешкодження відходів необхідно виконувати на підставі технологічних регламентів, розроблених у результаті проведення науково-дослідних та дослідних робіт щодо технологій (методів) знешкодження (оброблення) відповідних відходів.
- У складі майданчика зі знешкодження токсичних відходів рекомендується передбачити:
- адміністративно-побутові приміщення, промсанлабораторію, центральний диспетчерський щит керування і контролю за технологічними процесами, медпункт та їдальню;
- ділянку термічного знешкодження горючих відходів;
- ділянку знешкодження відходів із використанням піролізних технологій ;
- ділянку знешкодження галогеноорганічних відходів;
- ділянку фізико-хімічного та хімічного знешкодження твердих і рідких негорючих відходів;
- ділянку знешкодження ртутних і люмінесцентних ламп;
- ділянку приготування вапняного молока;
- склад легкозаймистих і горючих рідин із насосної станції;
- відкритий складський майданчик під навісом для тимчасового зберігання відходів у відповідній тарі;
- склад хімікатів і реактивів;
- склад вогнетривких виробів;
- автомобільні ваги;
- спецпральню (за відсутності можливості кооперування);
- механізовану мийку спецмашин, тари і контейнерів;
- ремонтно-механічний цех;
- контрольно-пропускний пункт.
Примітка. Проектування майданчика зі знешкодження токсичних відходів рекомендовано незалежно від місця його розташування виконувати організації (інституту), яка розробляє основні технологічні процеси.
- На дільниці термічного знешкодження твердих і пастоподібних горючих відходів рекомендовано передбачити:
- бункери для прийому і проміжного зберігання твердих горючих відходів із розвантажувально-навантажувальними механізмами;
- систему підготовки відходів;
- установки для термічного знешкодження відходів;
- камери опалювання;
- агрегати для виробництва водяної пари;
- обладнання для утилізації тепла;
- систему очищення димових газів від пилу та небезпечних газоподібних інгредієнтів;
- систему видалення золи і шлаків.
Примітка 1. Рекомендовано передбачити систему хімводоочищення для агрегата.
Примітка 2. Димові гази можуть бути очищені від пилу як механічним (у рукавному фільтрі), так і електричним (в електрофільтрі) способами.
Примітка 3. Фізико-хімічний спосіб очищення димових газів слід виконувати в скруберах, які зрошуються водяним розчином лужних компонентів, або сухими чи напівсухими методами очищення з використанням лужних реагентів.
- Проектом має бути передбачене подрібнення (перед термічним знешкодженням) великих фракцій твердих відходів, що має сприяти більш повному знешкодженню.
- Конструкція установок повинна забезпечувати термічне знешкодження твердих, рідких і пастоподібних відходів. При розробленні конструкцій установок необхідно враховувати можливість у майбутньому суттєвої зміни складу відходів.
- Знешкодження відходів на ПТВ здійснюється за сучасними технологіями (найкращі доступні технології), погодженими з регулюючими органами Міністерства охорони навколишнього природного середовища та Міністерства охорони здоров'я України. При виборі обладнання та проектуванні технологічних процесів рекомендовано дотримуватись прийнятних техніко-тех- нологічних параметрів і підходів.
- Температура термічного знешкодження відходів повинна бути не менше ніж 850 °С, а за наявністю галогеновмісних сполук - не менше ніж 1200 °С.
Галогеновмісні відходи потребують дозованої подачі у кількостях, за яких викиди в атмосферу хлористого і фтористого водню в кожному конкретному випадку не перевищуватимуть ГДВ з урахуванням фонових показників, а вміст хлористого і фтористого водню в димових газах не перевищуватиме 0,1 % об'єму та лімітів викидів у повітряний басейн згідно з вимогами Європейської спільноти.
Примітка. Згідно з директивою 2000/76/ЄС [8] для камери допалювання та установки термічного знешкодження температура на вході має бути не більше ніж 1200 °С. При знешкодженні відходів ТВ за відсутності галогенів у камері допалювання температура має бути 900 ° С, за їх наявності - 1100 ° С. Більш висока температура для запобігання надлишковим витратам палива не потрібна.
- При термічному знешкодженні твердих негорючих токсичних речовин, які містять галогеноорганічні сполуки, доцільно при їх піролізі використовувати розплави солей. При цьому, зола, уловлена газоочищенням, перед захоронениям повинна нейтралізуватись для переведення її у відходи III та IV класів небезпеки (наприклад, заливатися рідким шлаком у спеціальних шла- ковнях).
Примітка. За температури 1200 °С термічного знезараження твердих негорючих речовин золу можна захоронювати без додаткової обробки у суміші зі шлаком.
- Для установок термічного знешкодження необхідно передбачити камери допалювання для повного окислювання продуктів згоряння (до 98-99 %) при відповідній додатковій подачі палива і повітря з утворенням необхідної температури і часу контакту (не менше ніж 2,0 с.), а також для допалювання, за необхідності, відвідних газів. Температура димових газів на виході з камери допалювання повинна бути не менше ніж 1000 °С, а за наявності галогеновмісних сполук і відсутності каталітичного ступеня очищення газу після камери допалювання газ має бути охолоджений від 1200 °С до 200 °С за 0,6 с. Конструкцію камери допалювання та розташування пальників слід проектувати так, щоб забезпечувалось повне перемішування і сукупне відведення всіх димових газів установки термічного знешкодження.
- Візуальний контроль полум'я в обладнанні термічного знешкодження токсичних відходів необхідно передбачити за допомогою телевізійної камери або фотодатчиків.
- Агрегат для виробництва водяної пари повинен задовольняти наступні умови:
- повинна забезпечуватися стійка, надійна робота агрегата при різких коливаннях теплового навантаження (до 30 % за 1 хв);
- температура стінок труб агрегата, що контактують з димовими газами, повинна бути в межах від 150 °С до 350 °С;
- температура димових газів на вході в конвективні поверхні агрегата повинна бути не вище ніж 600 °С (для уникнення осідання розплавленої золи на поверхнях і запобігання корозії);
- температура димових газів на виході з агрегата повинна бути в межах від 250 °С до 300 °С;
- конструкція агрегата повинна забезпечувати доступ для огляду поверхонь нагрівання;
- в конструкції агрегата повинні бути передбачені пристрої для очищення поверхонь нагрівання.
Примітка 1. Для відходів із високим вмістом галогенів слід передбачити спеціальну установку зі своїм окремим агрегатом, до якого дійсні вимоги щодо температури стінки труби (250-300 °С) та температури поза агрегатом (250-300 °С). Для відходів із вмістом сполук галогенів до 5 % можна використовувати серійні агрегати для виробництва водяної пари без спеціальних вимог.
Примітка 2. Для зниження витрат палива у складі агрегата вторинного палива має бути передбачений повітронагрівач для пальників установки та камери допалювання. Температура підігріву повітря 350-400 °С.
- За наявності в промислових відходах, що надходять на переробку, речовин, які вміщують оксиди миш'яку, селену, фосфору, а також хлориди сурми, миш'яку, заліза, свинцю, кадмію, вісмуту тощо, необхідно передбачити багатоступеневу систему напівсухої та сухої газоочистки, що включає стабілізацію (наприклад, нейтралізація впорскуванням лужного розчину), очищення від пилових часток до 5-10 мг/м3, охолодження відвідних газів до 45-50 °С, адсорбцію на фільтрах (наприклад, вугільних, полімерних) з подальшим спеціальним захоронениям сухого пилу та відпрацьованого адсорбенту.
- За наявності на полігоні ділянок поводження з обмеженими кількостями рідких небезпечних відходів, що підлягають утилізації, необхідно дотримуватись вимог до облаштування ділянок та певних прийнятних техніко-технологічних параметрів і підходів до обладнання із знешкодження.
- На ділянці термічного знешкодження рідких галоген- і хлорорганічних відходів необхідно передбачити:
- систему підготовки рідких відходів;
- установки для термічного знешкодження рідких горючих відходів із камерою допалювання, системою очищення димових газів від виносу мінеральних солей та системою відведення суміші мінеральних солей у сухому стані;
- установки для термічного знешкодження рідких хлорорганічних відходів із системою вловлювання і переробки хлористого водню з димових газів (наприклад, з одержанням хлористого кальцію або товарної соляної кислоти) та системою повного очищення відвідних газів.
- При термічному знешкодженні рідких органічних відходів необхідно дотримуватися наступних умов:
- температура відвідних газів повинна бути в межах від 950 °С до 1050 °С;
- нейтралізація органічних речовин (хлористого водню, оксидів сірки і фосфору) повинна здійснюватися в об'ємі установок термічного знешкодження з подачею нейтралізуючого реагенту (наприклад, їдкого натру, карбонату натрію) з 10% надлишком разом із рідиною, що утилізується;
- плав суміші мінеральних солей, що утворюється в установці термічного знешкодження, необхідно захоронювати невеликими обсягами, а за необхідності і відповідному технологічному забезпеченні можливо використовувати цей плав як побічний продукт;
- при концентрації у відходах органічних та розчинних мінеральних складових менше ніж 30 % слід передбачити їх упарювання з відведенням газів на охолодження та подальше доочищення сухим методом із попереднім їх підсушуванням, за необхідності, зворотними газами установки.
- При термічному знешкодженні рідких хлорорганічних відходів повинні дотримуватися наступні умови і підходи:
- термічне знешкодження цієї категорії відходів, як правило, здійснюється за температури 1100-1200 °С у лужному середовищі;
- хлористий водень, що утворюється при термічній деструкції відходів, підлягає окремій утилізації, бажано з одержанням товарної продукції (соляної кислоти або інших хлоровмісних продуктів);
- при тепловому навантаженні установки понад 7-106 Вт (у випадку одержання соляної кислоти) для охолодження газоподібних продуктів (там, де дозволяє їх кількість), які утворюються при термодекструкції відходів, перед стадією абсорбції хлористого водню необхідно передбачити застосування агрегата для утилізації тепла з виробленням насиченої пари;
- при термічному знешкодженні через спалювання хлорорганічних відходів із вмістом органічно зв'язаного хлору понад 70% за масою слід передбачити попереднє змішування цих відходів із рідким паливом (відходами) у співвідношенні, що забезпечує стійке горіння суміші;
- для подачі відходів в установку термічного знешкодження необхідно застосовувати форсунки, конструктивні особливості яких усувають або зменшують імовірність забивання форсунки та забезпечують можливість її швидкого механічного очищення без зупинки агрегата (наприклад, форсунки пневматичного типу з випрямленими каналами);
- повітря у зону горіння при термічному знешкодженні хлорорганічних відходів необхідно подавати з 20% надлишком. Верхня межа перевищення об'єму повітря лімітується вмістом у газоподібних продуктах згоряння непрореагованого кисню, кількість якого для уникнення утворення великої кількості хлору не повинна перевищувати 3,0 % від об'єму. За необхідності, для підтримки температури горіння в межах від 1100 °С до 1200 °С до об'єму камери термічного знешкодження можуть подаватися каталізатори (упорскуватися вода, соляна кислота або вдуватися водяна пара);
- абсорбцію хлористого водню з газоподібних продуктів згоряння при одержанні соляної кислоти краще проводити в ізотермічних умовах (ізотермічні абсорбери);
- при лужній нейтралізації відвідних газів, які викидаються в атмосферу, для запобігання кристалізації проміжного продукту лужної промивки концентрація лужного розчину (наприклад, карбонату натрію), що використовується для нейтралізації, не повинна перевищувати 5% за масою;
- після лужної нейтралізації необхідно передбачити локальний вузол розкладу (руйнування) проміжного продукту лужного промивання (гіпохлориту).
Примітка. Для очищення відвідних газів допускається використання вапняного молока за умови, що застосування апаратів трифазної системи забезпечить надійне очищення викидів від хлористого водню та хлору. При цьому необхідно передбачити локальний вузол розкладу гіпохлориту кальцію.
- На ділянці фізико-хімічного знешкодження твердих і рідких негорючих відходів необхідно передбачити:
- установку знешкодження твердих ціанвміщуючих відходів, що включає наступні системи:
- прийому та подрібнення відходів;
- приготування суспензії та переведення ціанідів у ціанати;
- фільтрації суспензії;
- прийому осаду фільтрату для захоронения у контейнери.
