2 ступени очистки дымовых газов

ГОСТ Р 55837-2013

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

НАИЛУЧШИЕ ДОСТУПНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Обработка отходящих газов при сжигании отходов

Resources saving. Best available techniques. Flue-gas treatment in the waste incineration

Дата введения 2015-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский центр стандартизации, информации и сертификации сырья, материалов и веществ» (ФГУП «ВНИЦСМВ») совместно с Закрытым акционерным обществом «Инновационный экологический фонд» (ЗАО «ИНЭКО»)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 349 «Обращение с отходами»

4 В настоящем стандарте реализованы положения европейских Справочников наилучших доступных технологий «Сжигание отходов»* («Reference Document on the Best Available Techniques for Waste Incineration. August 2006»), «Европейская комиссия. Комплексное предупреждение и контроль загрязнений. Справочное руководство по наилучшим доступным технологиям. Сжигание отходов. Август 2006 г.» («European Commission. Integrated Pollution Prevention and Control. Reference Document on Best Available Techniques for the Waste Incineration. August 2006»)

* Документ в информационных продуктах не содержится. За информацией о документе Вы можете обратиться в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июль 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

В настоящее время в большинстве стран сжигание используется при уничтожении различных видов отходов и обычно является только частью комплексной системы обращения с отходами, направленной на ликвидацию отходов, образующихся в процессе жизнедеятельности человека.

Быстрое технологическое развитие, наблюдаемое в течение последних 10-15 лет, оказало влияние и на развитие сектора сжигания отходов. Большинство изменений законодательной базы было связано с развитием регламентации хозяйственной деятельности, что повлекло за собой, в частности, необходимость сокращения выбросов в атмосферу, образующихся в результате работы промышленных установок. Оптимизация технологических процессов — процесс непрерывный: в настоящее время для сжигания отходов разрабатываются технологии с улучшенными (по сравнению с традиционными) экономическими (более низкая стоимость) и экологическими (более высокая экологическая результативность) характеристиками.

Основная цель сжигания отходов — это сокращение их объема с одновременным снижением негативного воздействия отходов на окружающую среду и здоровье человека; последнее осуществляется с помощью улавливания (и соответственно концентрирования) или деструкции потенциально опасных веществ в составе выбросов дымовых газов.

Сжигание отходов представляет собой окисление фракций, содержащихся в отходах и способных к горению. В процессе сжигания образуются газообразные продукты горения, большая часть которых может быть использована для выработки тепловой энергии. Органические субстанции, содержащиеся в отходах, горят при достижении необходимой температуры возгорания и наличии контакта с кислородом. Фактически процесс горения происходит за секунды в газообразной фазе с одновременным выделением энергии. В том случае, если теплотворная способность отходов и подача кислорода являются достаточными, это приводит к цепной тепловой реакции и самоподдерживающемуся горению, то есть необходимость в подаче другого топлива отпадает.

При выборе системы газоочистки при сжигании отходов необходимо учитывать следующие факторы:

— тип отходов, их состав и возможные изменения состава отходов;

— состав дымовых газов, объем и скорость изменений в составе;

— целевые показатели предельных значений выбросов;

— наличие накопленных/переработанных остатков, образующихся после газоочистки;

— совместимость со всеми элементами процесса сжигания отходов (для действующих предприятий);

— размещение различных устройств газоочистки по возможности таким образом, чтобы температура дымовых газов снижалась по мере их продвижения от котла к дымовой трубе.

Настоящий стандарт разработан на основе положений европейского Справочника наилучших доступных технологий «Европейская комиссия. Комплексное предупреждение и контроль загрязнений. Справочное руководство по наилучшим доступным технологиям. Сжигание отходов. Август 2006 г.» («European Commission. Integrated Pollution Prevention and Control. Reference Document on Best Available Techniques for the Waste Incineration. August 2006») и с учетом Директив Европейского Союза: Директива Европейского Парламента и Совета ЕС 2000/76/ЕС «О сжигании отходов» (Directive 2000/76/EC of the European Parliament and of the Council of 4 December 2000 on the incineration of waste); Директива Европейского Парламента и Совета ЕС 96/61/EC от 24 сентября 1996 года «О комплексном предупреждении и контроле загрязнений» (Council Directive 96/61/EC of 24 September 1996 concerning integrated pollution prevention and control).

Методы, включенные в настоящий стандарт, представляют собой наилучшие доступные технологии, пригодные к практическому внедрению и обеспечивающие высокий уровень защиты окружающей среды. В настоящий стандарт могут вноситься изменения и дополнения, что связано с достижениями научно-технического прогресса и появлением новых подходов и технологий в области обращения с отходами.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает наилучшие доступные технологии экологически безопасной обработки отходящих газов при сжигании отходов.

Настоящий стандарт распространяется на этапы технологического цикла отходов, в том числе опасных, предназначенных для экологически безопасной ликвидации отходов путем их утилизации и/или удаления на лицензированных для этих целей объектах.

Настоящий стандарт не распространяется на способы обработки отходящих газов при сжигании химических, биологических, радиоактивных и военных отходов.

Положения, установленные в настоящем стандарте, предназначены для применения в нормативно-правовой, нормативной, технической и проектно-конструкторской документации, а также в научно-технической, учебной и справочной литературе применительно к процессам вовлечения отходов в хозяйственный оборот, обеспечивая при этом защиту окружающей среды и здоровья людей.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 52104 Ресурсосбережение. Термины и определения

ГОСТ Р 54097* Ресурсосбережение. Наилучшие доступные технологии. Методология идентификации

* Действует ГОСТ 33570-2015 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Методология идентификации. Зарубежный опыт.

ГОСТ Р 54098 Ресурсосбережение. Вторичные материальные ресурсы. Термины и определения

ГОСТ Р ИСО 14050 Менеджмент окружающей среды. Словарь

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

3.1 В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р ИСО 14050, ГОСТ Р 52104, ГОСТ Р 54097, ГОСТ Р 54098, а также следующие термины с соответствующими определениями:

организованный промышленный выброс: Промышленный выброс, поступающий в атмосферу через специально сооруженные газоходы, воздуховоды и трубы.

неорганизованный промышленный выброс: Промышленный выброс, поступающий в атмосферу в виде ненаправленных потоков газа в результате нарушения герметичности оборудования, отсутствия или неудовлетворительной работы оборудования по отсосу газа в местах загрузки, выгрузки или хранения продукта.

Примечание — Неорганизованные выбросы означают не предусмотренные заранее и не предотвращенные выбросы в атмосферу сырья и/или продуктов промышленных процессов, не прошедших через фильтры или контрольные механизмы, предназначенные для предотвращения или сокращения этих выбросов либо для полной или частичной очистки их от опасных примесей перед сбросом в окружающую среду.

очистка газа: Отделение от газа или превращение в безвредное состояние загрязняющих атмосферу веществ.

промышленная очистка газа: Очистка газа с целью последующей утилизации или возврата в производство отделенного от газа или превращенного в безвредное состояние продукта.

4 Целеэкологические стратегии деятельности

4.1 Факторы, учитываемые при выборе систем очистки дымовых газов

При выборе системы газоочистки учитывают следующий (неисчерпывающий) перечень общих факторов:

— тип отходов, их состав и возможные изменения состава отходов;

— тип процесса горения и размер печи;

— температура потока дымовых газов;

— состав дымовых газов, объем и скорость изменений в составе;

— целевые показатели предельного значения выбросов;

— ограничения по сбросу сточных вод;

— требования к видимости дымового шлейфа;

— наличие накопленных/переработанных остатков, образующихся после газоочистки;

— совместимость со всеми элементами процесса сжигания отходов (для действующих предприятий);

— наличие и стоимость воды и других реагентов;

— возможности энергоснабжения (например, рекуперации тепла от скрубберов);

— наличие субсидий на вырабатываемую энергию;

— допустимый сбор за прием поступающих отходов (существуют как рыночные, так и политические факторы);

— размещение устройств газоочистки по возможности таким образом, чтобы температура дымовых газов снижалась по мере их продвижения от котла к дымовой трубе.

4.2 Сокращение выбросов пыли

4.2.1 Применение системы для улавливания пыли из дымовых газов, как правило, считается необходимым для всех установок по сжиганию отходов. В 7.1-7.4 рассматривают возможность размещения этапа пылеудаления до последующих этапов системы очистки дымовых газов, то есть предварительного улавливания пыли, или после систем очистки дымовых газов, то есть в качестве последней ступени системы очистки дымовых газов. В некоторых случаях применяется двойная фильтрация, которую рассматривают в 7.3.

Источник

2 ступени очистки дымовых газов

Очистка дымовых газов: методы и оборудование

Что такое дымовые газы

Дымовыми газами называются продукты горения, которые выделяются в процессе сожжения органического топлива — нефти, газа, каменного и древесного угля.

Правовая сторона ограничения выбросов дымовых газов в атмосферу

Большинство государств регулирует количество выбросов дымовых газов в атмосферу, устанавливая предельно допустимую концентрацию (ПДК) для основных продуктов загрязнения.

Стоит отметить, что ПДК регулярно уменьшается и к 2050 году планируется свести загрязнение к величинам, близким к нулю.

Основные положения по очистке воздуха в России содержатся в Федеральном законе N 96-ФЗ «Об охране окружающей среды» от 04.05.1999, а также в ГОСТ 17.2.3.02-2014 и ГОСТ 12.1.005-88. Предельно допустимая концентрация прописана в СанПиН 2.1.6.1032-01.

Основные типы загрязнений в дымовом газе

Основные типы загрязнения, выделяющиеся в процессе горения:

Летучая зола — мелкие частицы несгораемого остатка, состоящие из минеральных примесей, которые были в исходном топливе. Количество золы в дымовых газах варьируется от типа топлива — в мазуте содержание, как правило, 0.05-0.15%, в дровах от 0.5% до 2%, в каменном угле содержание золы варьируется от 1 до 50%, в торфе от 3 до 30%, а в горючих сланцах от 50 до 80% золы. Чем больше процент содержания золы в топливе, тем больше золы образуется в процессе горения. Следовательно, от используемого типа топлива зависит и выбор очистительных систем для дымовых газов.

Оксиды серы (SO₂) и азота (NO и NO₂) — в воздухе соединяются с парами воды и в ходе фотохимической реакции образуют кислоту, которая оседает на землю в виде кислотных дождей.

Тяжелые металлы — группа элементов таблицы Менделеева, обладающие свойством токсичности. Стоит оговорится, что термин «тяжелые металлы» охватывает достаточно широкую группу элементов, и используется, как правило, в контексте вредности для здоровья. С технической точки зрения, к тяжелым металлам причисляют элементы с плотностью выше плотности железа (8 г/см 2 ). На практике, чаще всего термин «тяжелые металлы» применяется к свинцу, ртути и кадмию.

Основные источники загрязнения дымовыми газами

Основными источниками загрязнения атмосферы дымовыми газами на сегодняшний день являются предприятия энергетической сферы — тепловые электростанции и котельные, работающие на ископаемом топливе: каменном угле, природном газе, мазуте и т.д.

Кроме того, дымовые газы выбрасывают:

Нефтяные факелы, сжигающие попутный газ;

Автотранспорт с ДВС.

Методы очистки дымовых газов

Сразу отметим, что универсального метода очистки воздуха от дыма и прочих типов загрязнения не существует, поэтому приходится комбинировать методы для достижения максимального эффекта.

Способы очистки дымового газа от золы и твердых частиц

Фильтрование:

Рукавные тканевые фильтры — представляют из себя цилиндрические емкости, в которых расположены вертикально подвешенные тканевые мешки. Частицы золы в дымовом газе, проходя через ткань, застревают. Очищенный воздух выводится через трубу в верхней части емкости. Для очистки рукавов от золы их периодически встряхивают. Зола собирается в отстойнике. Рукавные тканевые фильтры для очистки воздуха от дыма улавливают до 99.9% золы.

Электростатические фильтры — в таких устройствах поток загрязненного воздуха проходит через электрическое поле, после чего частицы оседают на электродах под действием электростатического поля обратной полярности. Кольцевые эмульгаторы — в основе работы таких очистителей лежит эмульгационный способ мокрой очистки, который во многом схож с принципом работы скруббера, но имеет свои нюансы.

Кольцевой эмульгатор представляет из себя вертикальную емкость, внутри которой находится вращающаяся тарелкообразная насадка. Дымовой газ поступает через патрубки внизу емкости, расположенные под углом. Как результат — загрязненный газ завихряется. Контактируя с жидкостью на тарелке, газ образует с водой газожидкостную эмульсию, которая накапливается под тарелкой. После выключения аппарата, образуется противоток газ-жидкость —шлам стекает через отверстие в основании рабочей камеры, а очищенный газ выходит через выходной газоход.

Скрубберы — аппараты для мокрой очистки дымовых газов. Представляют из себя вертикальные емкости, внутри которых располагаются различные приспособления для мокрой очистки (форсунки для разбрызгивания воды, различные насадки, устройства для дробления воды газовым потоком). Дым промывается и очищается водой, вся сажа остается с водой, которая утекает в отстойник, очищенный же газ выводится в атмосферу через патрубок в верхней части скруббера.

Способы очистки дымового газа от оксидов серы

Для очистки дымовых газов от оксидов серы применяются 3 технологии: мокрая, мокросухая и сухая очистка. В основе каждого способа очистки лежит принцип сорбции — оксиды серы соединяются с камим-либо активным веществом, образуя либо осадок, либо безвредное вещество.

Мокрая сероочистка

Используется при высокой концентрации в серы в исходном топливе (от 2 до 4%), обеспечивает уровень очистки в 95-99% в зависимости от используемого сорбента.

В качестве сорбента используются используются:

Источник