Источники формирования химических веществ

Химические вещества выбрасываются в атмосферу, в воду (в случае наличия мокрой системы очистки дымовых газов или когда остатки омываются жидкостями для удаления некоторых токсических веществ) или выделяются в твердых остатках.

Основными твердыми остатками от сжигания ТБО являются: зольный остаток, котельный шлак и летучая зола. Кроме того, остатки от очистки дымовых газов имеют различные характеристики в зависимости от используемых систем очистки (сухих, полу-мокрых, мокрых). При применении мокрых систем происходит также образование фильтровального осадка (от очистки стоков) и гипса. Необходимо также учитывать остатки от финишной очистки газов.

Варианты обработки остатков от финишной очистки газов зависят от использованного адсорбента (активированный уголь, кокс, известь, двууглекислая сода, цеолит). Остаток (активированного) угля из реакторов с неподвижным слоем можно в некоторых случаях сжечь в той же мусоросжигательной установке (при соблюдении определенных технологических условий). Остаток из реакторов с перемещающимся слоем можно также сжигать, но при условии, что в качестве адсорбента применялся только активированный уголь или печной кокс. Если использовалась смесь иных реагентов с активированным углем, остаток обычно направляется на внешнее предприятие для обработки или удаления, поскольку потенциально может спровоцировать повышенную коррозию.

Во многих странах отходы, генерируемые установками для сжигания, классифицируются как опасные, за исключением гипса, получаемого после десульфуризации дымовых газов, и отходов цветных и черных металлов. В Таблице 1 приводятся относительные показатели массы твердых остатков для типичной установки по сжиганию ТБО.

Таблица 1.

Отходы и твердые остатки установок для сжигания ТБО

Тип отходов	Удельн. масса, сухая (кг/т отходов)
Шлак/зола (включая остатки на сите)	200–350
Пыль из котла и после пылеудаления	20–40
Остатки от очистки дымовых газов без фильтровальной пыли:
Мокрая сорбцияa	8–15
Полу-мокрая сорбция	15–35
Сухая сорбция	7–45
Остатки от очистки дымовых газов с учетом фильтровальной пыли:
Мокрая сорбцияa	30–50
Полу-мокрая сорбция	40–65
Сухая сорбция	32–80
Активированный уголь	0,5–1

a. Остатки мокрой сорбции имеют удельную сухость (напр., 40-50% сухих твердых веществ).

Типичные концентрации органических веществ в золе современных установок для сжигания ТБО приводятся в Таблице 2.

Таблица 2.

Диапазоны концентраций органических веществ в золе современных мусоросжигательных установок

Параметр	Зольный остаток (нг/кг)	Котельный шлак (нг/кг)	Летучая зола (нг/кг)
ПХДД/Ф (I-TEQ)	< 1–10	20–500	200–10000
ПХБ	< 0,005–0,05	0,004–0,05	10000–250000
ПХБza	< 0,002–0,05	200000–1000000	100000–4000000
ПХФнb	< 0,002–0,05	20000–500000	50000–10000000
ПАУc	< 0,005–0,01	10000–300000	50000–2000000

a. ПХБz: полихлорированные бензолы.

b. ПХФн: полихлорированные фенолы.

c. ПАУ: полициклические ароматические углеводороды.

Выбросы в атмосферу мусоросжигательных установок в значительной степени зависят от условий горения, а также от конструктивных особенностей и режима эксплуатации систем по очистке дымовых газов.

Выбросы ПХДД/ПХДФ в воду происходят только при использовании мокрых систем для очистки дымовых газов. На современных предприятиях по очистке сточных вод предусматриваются такие процессы, как нейтрализация, осаждение, флоккуляция, а также фильтры из активированного угля для удаления органических веществ.

В Таблице 3 приводятся расчетные величины выбросов ПХДД/ПХДФ (I-TEQ) в различные среды с учетом типичных параметров установок для сжигания ТБО, спроектированных и эксплуатируемых согласно наилучшим имеющимся методам.

Таблица 3.

Расчетные показатели выбросов ПХДД/ПХДФ в различные среды установками по сжиганию бытовых отходов

Среда	Накопление на тонну обработанных отходов	Единица	Средняя концентрация	Единица	Удельный выброс (µг/т отходов)
Зольный остаток		кг		нг I-TEQ /кг	10,12
Летучая зола		кг		нг I-TEQ /кг
Фильтровальный остаток		кг		нг I-TEQ/кг
Сточные воды		л	0,3	нг I-TEQ/л	0,135
Воздух		нм3	0,02	нг I-TEQ/нм3	0,1
Суммарные выбросы

Из представленных в Таблице 3 данных видно, что выбросы диоксинов и фуранов происходят в основном из твердых остатков, формируемых в результате сжигания. В большинстве стран фильтровальный остаток и летучая зола удаляются в специализированных захоронениях или подземных хранилищах (иногда после предварительной обработки), зольный же остаток в ряде стран используется, например, в дорожном строительстве, обычно после предварительной очистки.

При условии, что общее содержание и степень выщелачивания СОЗ в золе и других остатках сжигания отходов находятся на низком уровне (что достигается, например, предварительной обработкой), можно считать специально спроектированные захоронения (при условии соответствия их конструкции и эксплуатации наилучшим имеющимся методам) подходящим способом окончательного удаления вредных веществ, который значительно снижает риск дальнейшего высвобождения и повторного воздействия этих веществ. В таком случае выбросы современных установок для сжигания отходов являются крайне низкими