Redukce perzistentních látek

Reduction of Persistent Pollutants Emissions

článek ve sborníku ve WoS nebo Scopus

en

Generation of wide range of harmful compounds as a result of waste incineration represents a problem which has to be solved in agreement with environmental regulations. Flue gas contains the following groups of harmful compounds: persistent organic pollutants (POP), especially enormously toxic polychlorinated dibenzo-p-dioxins a polychlorinated dibenzo-furans (PCDD/F). Based on experience from operation of the incinerator with capacity of 96,000 t/y it has been proved that even after more than three year's operation the activity of filtration material was not decreased and efficiency of dioxins removal from flue gas ranges from 97 to 99 %. These facts come from complex measurements where concentration of PCDD/F toxic congeners in both flue gas and separated flying ash was measured. We arrived at confirming expected assumptions that various congeners are not decomposed uniformly in the dioxin filter and the stage of their decomposition depends on their representation in the gas phase. It is strongly influenced by their molecular weight.

Spalování odpadů je spojeno se vznikem celého spektra nežádoucích látek, které je nutno z exhalací odstranit. Mezi nebezpečné látky, které se vyskytují v produkovaných zplodinách spalování, patří látky zařazované do skupiny persistentních organických polutantů (POPs), zahrnující polyaromatické sloučeniny (PAH), polychlorované bifenyly (PCB) a zejména enormě toxické polychlorované dibenzo-p-dioxiny a polychlorované dibenzo-furany (PCDD/F). Pro maximální zbytkový obsah látek skupiny PCDD/F je v převážné většině evropských zemích přijat emisní limit 0,1 ng TEQ/mN3. Vzhledem k tomu, že při spalování komunálních i průmyslových odpadů obsahují primárně vzniklé spaliny cca 1 až 5 ng TEQ/mN3 , je k vyčištění spalin před jejich odvodem do atmosféry nezbytné rozšíření technologie čištění spalin o operaci zajišťující dosažení požadované kvality. Jako použitelné operace jsou nejčastěji používány adsorpční procesy založené na kontaktu plynů s aktivním uhlím nebo jinými sorbety a technologie vedoucí ke katalytickému rozkladu dioxinů. V příspěvku je posuzována náročnost technologií vedoucích ke katalytickému rozkladu dioxinů buď cestou kombinované redukce oxidů dusíku účinkem amoniaku (DeNOx/DeDiox) ve srovnání s technologií katalytické filtrace (REDEDIA D/F) vyvinuté firmou W. L. GORE Associates, Inc. (USA), při které je katalytický rozklad dioxinů uskutečňován současně s mechanickým čištěním spalin od jemného popílku v rukávcových filtrech kontaktem plynů s katalyticky aktivním filtračním materiálem. Na základě provozních poznatků ze spalovny komunálního odpadu TERMIZO, Ltd., Liberec (CZ) o zpracovatelském výkonu 96 000 t/r je dokumentováno, že ani po tříletém provozu technologie REMEDIA D/F při čištění spalin nedochází k poklesu aktivity filtračního materiálu a trvale je dosahována účinnost odstranění dioxinů ze spalin na úrovni cca 97 až 99 %. Tyto skutečnosti jsou dokumentovány na výsledcích komplexních emisních a bilančních měření bloku dioxinového filtru, při kterých byl sledován obsah jednotlivých toxických kongenerů polychlorovaných dioxinů a furanů ve spalinách i v odlučovaném popílku. Na základě analýzy získaných dat se dospělo k potvrzení očekávaných předpokladů, že jednotlivě kongenery toxických dioxinů a furanů nejsou v dioxinovém filtru odbourávány rovnoměrně, ale jejich stupeň rozkladu je závislý na jejich zastoupení v plynné fázi. Podíl jednotlivých kongenerů v plynné fázi a ve formě adsorbované na částice prachu, které jsou zachytitelné na filtru, se může v závislosti na jejich molekulové hmotnosti za podmínek filtrace výrazně lišit. Pro kongenery s molekulovou hmotností cca 450 bylo při teplotě filtrace 200 až 220 C zjištěno jejich zastoupení v plynné fázi na úrovni cca 30 %, kongenery s molekulovou hmotností cca 320 (např. TCDD) byly v plynné fázi přítomny asi ze 70 až 90 %, podíl kongenerů s molekulovou hmotností cca 450 (např. OCDD, OCDF) v plynné fázi byl přibližně 30 %. Rovněž pozorovaný stupeň rozkladu jednotlivých kongenerů korespondoval přibližně s jejich zastoupením v plynné fázi.

Generation of wide range of harmful compounds as a result of waste incineration represents a problem which has to be solved in agreement with environmental regulations. Flue gas contains the following groups of harmful compounds: persistent organic pollutants (POP), especially enormously toxic polychlorinated dibenzo-p-dioxins a polychlorinated dibenzo-furans (PCDD/F). Based on experience from operation of the incinerator with capacity of 96,000 t/y it has been proved that even after more than three year's operation the activity of filtration material was not decreased and efficiency of dioxins removal from flue gas ranges from 97 to 99 %. These facts come from complex measurements where concentration of PCDD/F toxic congeners in both flue gas and separated flying ash was measured. We arrived at confirming expected assumptions that various congeners are not decomposed uniformly in the dioxin filter and the stage of their decomposition depends on their representation in the gas phase. It is strongly influenced by their molecular weight.

PCDD/F, dioxiny, catalytická filtrace, spalovny komunálních odpadů

PCDD/F, dioxins, catalytic filtration, municipal solid waste

2007

24.06.2007

88-901915-4-6

10 th Conference on Process Integration, Modelling and Optimisation for Energy Saving and Pollution Reduction PRES 20007 - Volume 2

130–136

6