Наилучшие имеющиеся методы для сжигания

Кроме применения наилучших видов природоохранной деятельности для сжигания отходов существует множество уже опробованных технологий сжигания, очистки дымовых газов, и методов переработки остатков, пригодных для предотвращения или минимизации выбросов веществ. Существуют также технологии, не требующие сжигания, и новые технологии, представляющие собой осуществимые экологически эффективные альтернативы. Однако целью настоящего раздела является определение наилучших методов, применимых к процессу сжигания. Наилучшими имеющимися методами для сжигания являются методы с использованием установок, конструкция, эксплуатация и обслуживание которых обеспечивают эффективную минимизацию образования и выброса веществ.

При выборе площадки для сжигания отходов необходимо принимать во внимание местные факторы, включая следующие:

Местные экологические факторы, например фоновый уровень качества окружающей среды, могут оказать влияние на устанавливаемые местные уровни эксплуатационной эффективности в отношении выбросов от мусоросжигательной установки либо доступности тех или иных ресурсов;

Характер отходов, генерируемых в данной местности, и воздействие инфраструктуры управления отходами на вид и параметры отходов, поступающих на установку для сжигания;

Стоимость и техническая возможность реализации конкретной технологии в соотнесении с ее потенциальными преимуществами, что особенно важно при оценке эффективности существующих установок;

Наличие, степень использования и ценовые опции систем по рекуперации и удалению остатков, производимых на установки;

Наличие пользователей рекуперируемой энергии и цены, получаемые за эту энергию;

Местные экономические, рыночные и политические факторы, которые могут повлиять на приемлемость повышения цен за переработку отходов в связи с внедрением некоторых новых технологий.

Наилучшие имеющиеся методы по контролю поступающих отходов:

Поддержание площадки в чистом и прибранном состоянии;

Введение и поддержание средств контроля качества поступающих отходов согласно видам отходов, которые могут приниматься на данной установке, включая следующие:

Введение ограничений по приемке и загрузке отходов и определение ключевых рисков;

Установление связей с поставщиками отходов в целях улучшения контроля качества поступающих отходов;

Контроль качества загружаемых отходов на участке сжигания;

Проверка, забор проб и проведение анализов поступающих отходов;

Применение детекторов радиоактивных материалов.

Оптимальные условия сжигания включают:

Перемешивание топлива с воздухом для сведения к минимуму образование устойчивых «топливных карманов» среди продуктов горения;

Достижение достаточно высоких температур в присутствии кислорода для разрушения углеводородных материалов;

Предотвращение образования зон резкого охлаждения или низкотемпературных коридоров, способствующих выходу из камеры сгорания частично прогоревшего топлива.

Обеспечению этих условий способствует надлежащая конструкция и эксплуатация установки для сжигания отходов, предоставляющая возможность управления факторами «3Т» (время, температура, турбулентность), а также поступлением кислорода. Температуры на уровне 850° C и выше (например, для отходов, содержащих галогенизированные органические вещества с содержанием хлора > 1% - выше 1100° C) также необходимы для обеспечения полного сгорания в большинстве технологий. Турбулентность, предполагающая перемешивание топлива с воздухом, помогает предотвратить формирование холодных зон в камере сгорания и накопление углерода, которые могут снизить эффективность сгорания. Рекомендуемое время удержания во вторичной камере сгорания (камере дожигания) первой печи составляет не менее двух секунд при 6% кислорода.

Общие рекомендации:

Обеспечение должного соответствия конструкции печи характеристикам отходов, подлежащих сжиганию.

Поддержание температуры газовой фазы в зоне горения в диапазоне, оптимальном для полного окисления отходов (850…950º С в колосниковых печах для сжигания муниципального мусора и 1100…1200º С при высоком содержании хлора в отходах).

Обеспечение достаточного для полного сжигания времени удержания (например, 2 секунды при 6% O2) и турбулентного смешения в камере (камерах) сгорания.

Предварительный подогрев первичного и вторичного воздуха для улучшения условий горения.

Применение, где возможно, непрерывного, а не периодического, процесса для минимизации выбросов на этапах пуска и остановки.

Применение систем непрерывного контроля важнейших параметров горения, включая скорость движения и температуру колосниковой решетки, перепад давления и концентрации CO, CO2 и O2.

Обеспечение возможности вмешательства для коррекции расхода подаваемых отходов, скорости движения колосниковой решетки и температуры, а также объемов и распределения подачи первичного и вторичного воздуха

Установка автоматических вспомогательных горелок для поддержания оптимальной температуры в камере (камерах) сгорания.

Использование для горения воздуха из бункеров и хранилищ.

Установка систем автоматического запрета подачи отходов при температурах ниже оптимальной.

Методы сжигания твердых бытовых отходов:

Установки с движущейся колосниковой решеткой для сжигания неподготовленных отходов применяются давно и хорошо зарекомендовали себя при сжигании неоднородных твердых бытовых отходов.

Применение водяного охлаждения в установках с колосниковыми печами позволяет улучшить управление горением и перерабатывать отходы с более высокой теплотой сгорания.

Неоднородные твердые бытовые отходы можно сжигать также в печах с вращающейся колосниковой решеткой, но по производительности они уступают печам для сжигания неподготовленных отходов с движущейся колосниковой решеткой.

Печи с неподвижной колосниковой решеткой и устройством для перемещения отходов (например, толкателем) имеют меньше движущихся частей, но требуют большей предварительной обработки отходов (например, измельчения и сортировки).

Для сжигания сравнительно небольших количеств отходов хорошо подходят модульные установки с камерами дожигания, но некоторые и них (в зависимости от размера) могут потребовать работы в периодическом режиме.

Для сжигания тонко измельченных отходов с мало изменяющимися свойствами, например мусорного топлива, хорошо подходят печи с кипящим слоем и печи со стокером-разбрасывателем.