ИТС 9-2020 Утилизация и обезвреживание отходов термическими способами

     1.1 Общая информация о сфере деятельности

В настоящем разделе на основании предоставленных предприятиями и организациями анкет представлены технологии и оборудование, применяемые в Российской Федерации для утилизации и обезвреживания отходов, содержащих в своем составе органические вещества, термическими способами. Специализация рассматриваемых технологий ориентирована на группы видов отходов, содержащих в своем составе органические вещества и подлежащих утилизации и обезвреживанию термическими способами.

Источниками образования отходов, содержащих в своем составе органические вещества, является как жизнедеятельность населения, так и производственная и административно-хозяйственная деятельность предприятий. Примерами таких отходов являются: твердые коммунальные отходы (ТКО); медицинские отходы; биологические отходы; загрязненные органическими веществами грунты; пришедшие в негодность и запрещенные пестициды; стойкие органические загрязнители, в том числе полихлорированные бифенилы; нефтешламы; отходы хлорорганических производств химической промышленности; отходы производства минеральных удобрений и химических средств защиты растений; отходы производства органического синтеза (кислот, альдегидов, кетонов, спиртов и др.); некондиционное ракетное топливо; осадки сточных вод и многие другие [1].

Для выбора оптимальных технологических и конструктивных характеристик используемых термических установок и оборудования необходимо исходить из конкретных видов отходов, подвергаемых утилизации или обезвреживанию.

Классификация отходов, подвергаемых утилизации и обезвреживанию термическими способами, объединяет семь основных показателей.

1) По агрегатному состоянию и физической форме отходы разделяются на 3 группы: жидкие, твердые и пастообразные.

В соответствии с Федеральным классификационным каталогом отходов, утвержденным Приказом Росприроднадзора от 22 мая 2017 г. N 242 (далее - ФККО-2017) [3], отходы по агрегатному состоянию и физической форме подразделяются следующим образом (девятый и десятый знаки кода): жидкое (10); твердое в различных формах (20-29); дисперсные системы различных видов (30-39); твердые сыпучие материалы в различных формах (40-49); изделия из твердых материалов, за исключением волокон (50-59); изделия из волокон (60-69); смеси твердых материалов и изделий (70-79).

2) По горючести отходы разделяются на три класса: горючие, трудногорючие и негорючие:

- негорючие (несгораемые) - вещества и материалы, не способные к горению в воздухе. Негорючие вещества могут быть пожаровзрывоопасными (например окислители или вещества, выделяющие горючие продукты при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом);

- трудногорючие (трудносгораемые) - вещества и материалы, способные гореть в воздухе при воздействии источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления;

- горючие (сгораемые) - вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться при воздействии источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления. Горючие жидкости с температурой вспышки не более 61°С в закрытом тигле или 66°С в открытом тигле, зафлегматизированных смесей, не имеющих вспышку в закрытом тигле, относят к легковоспламеняющимся. Особо опасными называют легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28°С [61].

3) По составу веществ отходы подразделяются на 5 групп:

- к первой группе относятся отходы, содержащие в своем составе органические и неорганические вещества, при окислительной переработке которых образуются безвредные дымовые газы (, , ), не требующие никакой очистки;

- во вторую группу отнесены отходы, которые кроме веществ первой группы содержат соединения азота, при утилизации и обезвреживании которых образуются оксиды азота (NOx);

- к третьей группе относятся отходы, содержащие органические соединения элементов S, P, CI, F, при окислительной обработке которых образуются газообразные оксиды и кислоты (, , HCI, HF);

- к четвертой группе относятся отходы, при утилизации и обезвреживании которых образуются неорганические соли: хлориды, сульфаты, фосфаты (NaCI, , , , KCI);

- к пятой группе относятся отходы, содержащие органические вещества, элементы, их окислы, соли или органические соединения элементов, при окислительной обработке которых образуются элементы или оксиды металлов, в том числе тяжелых металлов (CuO, , , NiO, ZnO, , , HgO, ).

4) По типу нейтрализующего реагента системы очистки газов отходы разделяются на 4 группы:

- к первой группе относятся отходы, при утилизации и обезвреживании которых в качестве нейтрализующего реагента используются щелочные реагенты (NaOH, , KOH, ). Эти реагенты используются при повышенной температуре рабочего процесса и возможности протекания газофазной реакции нейтрализации;

- ко второй группе относятся отходы, при утилизации и обезвреживании которых в качестве нейтрализующего реагента используются соединения щелочноземельных металлов (, CaO, ). Эти реагенты применяются при относительно низкой температуре рабочего процесса и возможности протекания гетерофазной реакции нейтрализации;

- к третьей группе относятся отходы, при утилизации и обезвреживании которых в качестве нейтрализующего реагента используются щелочные и щелочноземельные реагенты;

- к четвертой группе относятся отходы, при утилизации и обезвреживании которых не требуется применение нейтрализующих реагентов.

5) По летучести органических примесей отходы разделяются на 4 группы. При оценке летучести веществ сопоставляют температуру их кипения с равновесной температурой испарения воды в распыленном состоянии в контакте с дымовыми газами или с температурой кипения воды при атмосферном давлении. В зависимости от летучести все вещества, содержащиеся в отходах, подразделяют на легколетучие, летучие, малолетучие, нелетучие (в виде жидкого или твердого остатка).

Условно к легколетучим веществам относят вещества с температурой кипения ниже 85°С, вещества с температурой кипения 85°С100°С относят к летучим, к малолетучим относят вещества с высокой температурой кипения 200°С, к нелетучим - вещества, которые практически не испаряются.

6) По температуре жидкоплавкого состояния минеральных продуктов отходы подразделяются на три группы:

а) отходы с температурой начала спекания золы, значительно превышающей температуру процесса утилизации и обезвреживания;

б) отходы с температурой начала спекания золы, близкой к рабочей температуре процесса утилизации и обезвреживания;

в) отходы с температурой начала спекания золы, значительно меньшей, чем температура процесса утилизации и обезвреживания.

7) По возможности возгонки минеральных продуктов процесса термической деструкции отходы подразделяются на три типа: