ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

Ресурсосбережение

НАИЛУЧШИЕ ДОСТУПНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Обработка отходящих газов при сжигании отходов

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2016

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»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 ноября 2013 г Ns 1774-ст

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»)

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения наслюящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к наслюящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе а Национальные стандарты». а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены наслюящего стандарта соотвелпствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе к 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)

© Стандартинформ. 2016

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ P 55837—2013

це этапа обеспыливания) и количества пластин концентрация пыли в выбросах может составить от 15 до 25 мг/м³. Достижение значения менее 5 мг/м³ возможно при использовании двух или трех пластин и увеличении поверхности электростатического пылеуловителя, что связано с увеличением затрат и потребности в площадях для установки.

Особым видом электростатических пылеуловителей являются мокрые электростатические пылеуловители, которые, как правило, не применяются при предварительном обеспыливании вследствие температур дымовых газов на этом этапе. Эти пылеуловители используются при доочистке газов после применения скрубберов.

Рукавные фильтры эффективны при удалении пыли. При использовании рукавных фильтров часто вводятся реагенты для формирования грунтовочного слоя на рукавах для защиты от коррозии и содействия фильтрации (особенно при глубокой фильтрации). Наиболее часто используемые реагенты — известь и активированный уголь. Использование активированного угля снижает нагрузку диоксинов на последующие этапы газоочистки; в мокрых системах он помогает сократить накопление диоксинов в материалах скруббера вследствие «эффекта памяти».

7.2 Применение систем доочистки дымовых газов

7.2.1    Подход связан с применением систем доочистки дымовых газов для окончательного снижения выбросов пыли после применения других систем очистки дымовых газов, но перед окончательным выпуском дымовых газов в атмосферу. Основные применяемые системы;

• рукавные фильтры;

-    мокрые электростатические пылеуловители;

-    электродинамические скрубберы Вентури;

-    агломерационно-фильтрующие модули;

-    ионизирующие скрубберы с водяным орошением.

Устройства доочистки также применяются для удаления капель (особенно мелких). Они. как правило. применяются в целях последующего предупреждения образования загрязняющих веществ, например. при избирательном каталитическом восстановлении.

7.2.2    Оценка применимости данного подхода приведена в таблице 3.

Таблица 3 — Оценка применимости систем доочистки дымовых газов

Критерий Оценка применимости/примечаиие Вид отходов Дополнительное сокращение содержания тяжелых металлов (унос с дымовых газов) с использованием этих подходов повышает их пригодность там. где требуется дополнительное сокращение их содержания Диапазон размеров предприятий Крупные предприятия с большим потоком дымовых газов могут достичь большего сокращения выбросов при применении подобных подходов Новые/действующие предприятия Применяется на новых и действующих предприятиях Поскольку подход применяется в конце технологического процесса — он хорошо подходит для использования при модернизации предприятий там. где требуется сокращение содержания пыли Действующие предприятия, на которых уже достигнуты низкие уровни выбросов (<10 мг/м3 среднесуточное) с помощью других средств, не могут извлечь большую пользу из добавления этого метода Межтехнологическая совместимость Необходимо контролировать температурный режим и точку росы кислоты Обеспечивает эффективную очистку газа до избирательного каталитического восстановления Ключевые факторы Ограничением может послужить отсутствие свободных площадей для установки дополнительной технологической единицы

7.2.3 Подход применяется там. где:

- законодательство устанавливает низкие предельные значения выбросов пыли (связанных пылью) тяжелых металлов или в тех случаях, когда необходимо дополнительное сокращение содержания диоксинов и кислых газов;

-    существуют местные проблемы с качеством воздуха, которые могут быть разрешены при применении подхода;

-    используется в качестве этапа обеспыливателя для последующего процесса SCR.

7.2.4    Наиболее значимые комплексные воздействия на окружающую среду при реализации этого подхода:

-    потребление энергии за счет перепада давления в рукавных фильтрах;

-    образование твердого осадка (можно пренебречь, если цель — доочистка).

7.2.5    Достигаемые экологические преимущества

Дополнительное сокращение выбросов в атмосферу после других компонентов системы очистки дымовых газов рассмотрено в таблице 4.

Таблица 4 — Уровни выбросов пыли при использовании рукавных фильтров для доочистки дымовых газов

Достижимые уровни содержания пыли в выбросах Диапазон эффективности сокращения уровня выбросов пыли. % Усредненный показатель для 30 мин. мг/м3 <30 Среднесуточный показатель, мг/м3 0,04—5 Среднегодовой показатель, мг/м3 <0.5 Примечание — Точный итоговый уровень выбросов будет зависеть от входного уровня на заключительном этапе пылеудаления (который сам зависит от производительности более ранних стадий) и эффективности заключительного этапа пылеудаления Приведенные здесь цифры могут служить ориентиром для определения уровня выбросов, как правило, имеющих место при добавлении этапа доочистки

В дополнение к сокращению содержания пыли могут быть сокращены выбросы в атмосферу:

-    тяжелых металлов: их концентрация в выбросах, как правило, связана с эффективностью пылеудаления;

-    ртути и PCDD/F: если в качестве абсорбента на рукавные фильтры добавляется уголь (как правило. со щелочным реагентом);

-    кислых газов: если щелочные реагенты добавляются для защиты рукавных фильтров

Польза от этих дополнительных сокращений содержания вредных веществ в выбросах может

быть невелика там. где до них уже применялись технологии, которые сокращают их концентрацию в дымовых газах до низкого уровня.

7.3 Применение двойной рукавной фильтрации

7.3.1    Подход предусматривает в системе газоочистки последовательное применение двух рукавных фильтров, которые необязательно расположены в непосредственной близости друг от друга; например. между ними могут быть задействованы другие компоненты системы очистки дымовых газов. Данный подход не учитывает ситуацию, когда рукавные фильтры сочетаются с нерукавными фильтрами. например с электростатическим пылеуловителем, центробежным сепаратором, скруббером с водяным орошением и т. д.

7.3.2    Подход может быть применен к любому процессу сжигания, однако наиболее применим в тех случаях, когда требуется достижение очень низких предельно допустимых показателей выбросов или требуется разделение компонентов отходов, образовавшихся в системе очистки дымовых газов.

Оценка применимости данного подхода приведена в таблице 5.

8

ГОСТ P 55837—2013

Таблица 5 — Оценка применимости двойной фильтрации

Критерий Оценка применимости*примечание Вид отходов Любой Диапазон размеров предприятий Крупные предприятия с большим потоком дымовых газов могут достичь большего сокращения выбросов при применении подобных подходов Новые/действующие предприятия На новых и действующих предприятиях Для модернизации существующих установок на конце технологического процесса Действующие предприятия, на которых уже достигнуты низкие уровни выбросов (< 10 мг/м3 среднесуточно) с помощью других средств, не могут извлечь большую пользу из добавления этого метода Межтехнологическая совместимость Необходимо контролировать температурный режим и точку росы кислоты Обеспечивает эффективную очистку газа до избирательного каталитического восстановления Ключевые факторы Требует больших площадей для реализации Наличие промышленных предприятий, которые могут использовать соли в качестве вторичных материальных ресурсов

7.3.3    Подход чаще всего применяют там. где требуется достижение низких уровней выбросов пыли (например, менее 2 мг/м³) и рассматривают возможность использования соли в качестве вторичного материального ресурса.

7.3.4    При реализации этого подхода наиболее значимыми комплексными экологическими воздействиями являются:

-    более высокое потребление энергии за счет перепада давления в системе очистки дымовых газов в целом;

-    образование твердых остатков/отходов, как правило, отделенных от других отходов дымовых газов.

Дополнительное потребление энергии при использовании двух рукавных фильтров, расположенных последовательно (даже в случае их разделения), хотя и предоставляет некоторые потенциальные преимущества с точки зрения дополнительной фильтрации загрязняющих веществ, требует более мощных вентиляторов для преодоления перепада давления и. следовательно, приводит к более высокому энергопотреблению.

7.4    Выбор материалов рукавного фильтра

7.4.1    Выбранный фильтрующий материал должен подходить для физико-химических условий, при которых он будет использоваться.

Основные характеристики тканей для использования в фильтрации газа включают: максимальную рабочую температуру; стойкость к воздействию кислот и щелочей, прочность на изгиб (вследствие необходимости очистки фильтров). Следует учитывать, что при гидролизе влажность газа может повлиять на прочность и постоянство размеров ткани. Несколько основных свойств волокна приведены ниже, некоторые из них могут быть покрыты или пропитаны специальными химическими веществами (например. серой).

7.4.2    Повышение температуры может привести к плавлению любых пластиковых компонентов в ткани и возможности ее возгорания. Высокая влажность дымовых газов может привести к слипанию фильтрующих материалов и блокировке фильтра. Покрытие листами/пленкой из политетрафторэтилена может использоваться для улучшения удаления из фильтра подобных липких солей и твердых частиц.

7.4.3    На заводах по сжиганию твердых бытовых отходов (ТБО) основными фильтровальными материалами являются: полиимид (Р84), полифениленсульфид (редко), политетрафторэтилен (PTFE). стекловолокно с покрытием из политетрафторэтилена или без него. Некоторые материалы можно использовать совместно, например P84+PTFE для более высокой устойчивости при высоких температурах.

7.4    4 Химические реакции в абсорбирующих материалах могут повлиять на рабочую температуру газоочистки; также имеет значение качество сетки и волокна.

9

7.5 Сокращение выбросов кислых газов

Кислые газы (например. HCI. HF и SO_x) обычно извлекают из дымовых газов с помощью щелочных реагентов. Применяются следующие технологии очистки кислых газов: сухие технологические; полумо-крые или полусухие технологические; мокрые технологические.

7.5.1    Сухие технологические процессы

Сухой сорбент (например, известь, бикарбонат натрия) добавляют в дымовые газы. Продукт реакции также является сухим.

7.5.2    Полумокрые или полусухие технологические процессы

Сорбент, добавляемый в дымовые газы, представляет собой водный раствор (например. 8 виде известкового молока) или суспензию (например, в виде кашицы). Водный раствор испаряется, и продукты реакции оказываются сухими Образовавшиеся твердые отходы могут быть снова направлены в производственный процесс для повышения эффективности использования реагентов. Подмножеством этого подхода являются технологии быстрой сушки, которые представляют собой впрыск воды (для быстрого охлаждения газа) и реагента на входе фильтр.

7.5.3    Мокрые технологические процессы

Дымовые газы подают в воду, перекись водорода иУили моющий раствор, содержащий часть реагента (например, раствор гидроксида натрия). Продукт реакции является водонасыщенным.

7.5.3.1    Мокрые системы газоочистки

7.5.3.1.1    Мокрые технологии очистки дымовых газов предполагают использование различных типов скрубберов, в том числе:

-    форсуночные скрубберы;

-    центробежные скрубберы;

-    скрубберы Вентури:

-    сухие башенные скрубберы;

-    скрубберы с орошаемой насадкой;

-    насадочные скрубберы башенного типа.

Сточные воды скрубберов (в случае, если использовалась только вода) являются очень кислыми (водородный показатель составляет обычно 0—1) за счет кислот, образующихся в процессе осаждения. На первом этапе использования скруббера с водяным орошением извлекаются в основном HCI и HF. Жидкие отходы первого этапа многократно используются в качестве вторичных материальных ресурсов с добавлением небольших объемов воды и отбора из скруббера для поддержания эффективности удаления кислого газа. В этой кислой среде осаждение S0₂ низкое, поэтому для его удаления необходим второй скруббер.

Удаление диоксида серы достигается на этапе промывки дымовых газов при добавлении раствора каустической соды или известкового молока и водородном показателе, близком к нейтральному или щелочному (обычно 6—7). По техническим причинам осаждение S0₂ происходит на отдельном промывочном этапе одновременно с дальнейшим удалением HCI и HF.

Если обрабатываемые отходы содержат бром и йод. эти элементы могут быть осаждены из дымовых газов при одновременном сжигании серосодержащих отходов. При этом, кроме соединений серы, образуются растворимые в воде соли брома и йода, которые могут быть осаждены на этапе осаждения S0₂ при мокрой очистке дымовых газов. Кроме того, осаждение элементарного брома и йода может быть улучшено путем целенаправленного применения восстановительного этапа промывки (сульфитный раствор, бисульфитный раствор). В любом случае следует идентифицировать в отходах наличие йода или брома.

Если в качестве нейтрализующих агентов на этапе мокрой очистки дымовых газов используется известковое молоко или известняк, в качестве нерастворимого в воде остатка будут накапливаться сульфат (гипс), карбонаты и фториды. Эти вещества следует удалять в целях уменьшения содержания солей в сточных водах и снижения риска коркообразования в очистной системе; отходы процесса очистки (например, гипс) могут быть использованы в качестве вторичных материальных ресурсов. При использовании раствора каустической соды такая опасность отсутствует, потому что продукты реакции растворимы в воде. Если используется NaOH, может образоваться СаСО_э (в зависимости от жесткости воды), который снова приведет к образованию отложений в скруббере. Эти отложения должны периодически удаляться посредством подкисления.

Применение скрубберов с водяным орошением, как правило, включает не менее двух этапов; на первом — при низком водородном показателе удаляются в основном HCI и HF. на втором — вносится 10

ГОСТ P 55837—2013

известь или гидроксид натрия и водородный показатель должен составлять 6—8 в первую очередь для удаления S0₂- Мокрые системы газоочистки иногда могут трехстадийными (или состоящие из большего количества стадий); при этом стадии обычно являются дополнениями к первой стадии с низким водородным показателем, применяемым для конкретных целей.

7.5.3.1.2    Основные проблемы использования мокрых систем очистки дымовых газов:

-    образование PCDD/F в скрубберах с водяным орошением может представлять собой проблему, в частности при техническом обслуживании и в периоды запуска, и может потребовать принятия конкретных дополнительных мер;

-    очистка сточных вод требует высококвалифицированного персонала для достижения низкого уровня сбросов;

-    для повышения эффективности скрубберов с водяным орошением следует проводить обработку дымовых газов, которые уже подверглись обеспыливанию с использованием, например, электростатических пылеуловителей или рукавных фильтров;

-    гибкость мокрой очистки при изменении входной концентрации относится в основном к HCI и HF. Для достижения предельных значений выбросов ртути иногда необходима дополнительная обработка, например: введение модифицирующей добавки в основной скруббер, введение активированного угля в кислотный скруббер; введение окислителя или устранение газообразных отходов с помощью адсорбента.

7.5.3.1.3    Оценка применимости данного подхода приведена в таблице 6.

Таблица 6 — Оценка применимости мокрых систем очистки дымовых газов

Критерий Оценка применимости примечание Вид отходов Применим к большинству видов отходов Подходит для поступающих газов с сильно отличающимся составом (например, опасные отходы) Диапазон размеров предприятий Не ограничен, но обычно применяют на средних и крупных предприятиях, где существует экономия на масштабах Новые/действующие предприятия Широко применяют на многих действующих предприятиях Межтехмологическая совместимость Низкая температура дымовых газов на выходе (около 70 *С) требует подогрева для эффективного применения последующих систем очистки дымовых газов, например рукавных фильтров и избирательного каталитического восстановления Возможно отдельное (предварительное) извлечение зольной пыли Ключевые факторы Повышенная видимость дымового шлейфа (если не приняты предупреждающие меры). Солевые сточные воды (после обработки) требуют сброса (или испарения. которое требует энергии). Может позволить восстановление соляной кислоты, соли, гипса

7.5.3.1.4    Подход применяют там. где:

• затраты на удаление отходов газоочистки высоки;

-    состав поступающих отходов трудно предсказать/проконтролировать;

-    поступающие отходы могут содержать высокие и переменные концентрации кислых газов или тяжелых металлов (например, ионной ртути);

-    сточные воды, содержащие соль, могут быть сброшены в водные объекты.

7.5.3.1.5    При реализации этого подхода наиболее значимыми комплексными воздействиями на окружающую среду по сравнению с другими подходами являются:

-    минимальные показатели расхода реагента;

-    минимальные объемы образования твердых отходов;

-    высокий расход воды;

-    образование сточных вод. требующих надлежащего обращения;

-    повышенная видимость дымового шлейфа;

11

- образование PCDD/F (эффект памяти) на полимерных компонентах скруббера требует применения соответствующих мер.

7.5.3.1.6 Сокращение выбросов в атмосферу представлено в таблице 7.

Таблица 7 — Уровни выбросов при использовании скрубберов с водяным орошением

Вещество Достигнутый уровень выбросов Примечание среднечасовой, мг/м3 среднесуточный. мг/м3 среднегодовой. мг/м3 удельное значение, г/т отходов на входе HCI 0,1—10 <5 0.1—1 1—10 Очень стабильные концентрации на выходе HF < 1 <0,5 От 0,1 до 0,5 От 0,05 до 2 Очень стабильные концентрации на выходе so2 <50 <20 < 10 От 5 до 50 Требуется стадия прохождения реакции и абсорбент(известь или NaOH) Четырехчасовые колебания содержания S02 могут быть выше

7.5.3.1.7 Мокрые системы очистки дымовых газов обеспечивают наивысшую эффективность удаления растворимых кислых газов по сравнению с другими системами очистки дымовых газов при наименее избыточных стехиометрических коэффициентах.

Если при применении одноступенчатых систем очистки дымовых газов (например, полумокрых. сухих) все образующиеся отходы собираются, то этот подход, как правило, не используется в мокрых системах очистки дымовых газов. При использовании мокрых систем HCI. HF и S0₂ могут обрабатываться отдельно от твердых частиц и пр., которые часто удаляются раньше. Таким'образом, мокрые системы газоочистки позволяют сократить содержание:

-    пыли: при достаточной большой емкости скруббера, позволяющей предотвратить его засорение (чаще всего для сокращения пылевой нагрузки и предотвращения эксплуатационных проблем до применения скруббера с водяным орошением используется предварительное обеспыливание, позволяющее удалить до 50 % пыли на входе):

-    PCDD/F: при использовании скруббера и углесодержащих фильтровальных материалов можно достичь сокращения на 70 %, в противном случае доля удаленных веществ незначительна. В этих целях в скруббер могут быть добавлены активированный уголь или кокс;

-    Нд²*: если на первой стадии газоочистки используется скруббер с низким водородным показателем и концентрация HCI в отходах обеспечивает подкисление на этой стадии, то возможно удаление НдС1₂; однако металлическая ртуть, как правило, при этом не удаляется;

-    других загрязняющих веществ: если в неочищенном газе присутствуют водорастворимые загрязняющие вещества, например, бром или йод. они могут сконденсироваться при низких температурах в скруббере и. таким образом, попасть в сточные воды скруббера.

7.5.3.2 Системы полумокрой газоочистки

7.5.3.2.1 Системы полумокрой газоочистки также называют полусухими технологическими процессами. При струйной абсорбции абсорбент вводят в виде суспензии или раствора в горячие дымовые газы в камере увлажнения.

В этом технологическом процессе используют тепло дымовых газов для испарения растворителя (воды). Образующиеся отходы являются твердыми и должны извлекаться из дымовых газов в виде пыли на последующем этапе, представляющем собой, как правило, рукавный фильтр. Эти технологии обычно требуют превышения дозы сорбента в 1.5—2.5 раза.

В данном случае важной частью этого процесса также является тканевый фильтр. При применении этого подхода дымовой шлейф также редко виден.

Также применяется подход, который находится между сухим и полумокрым. Его иногда называют технологией быстрой сушки. Этот подход предполагает повторное помещение в входящие дымовые газы определенного количества твердых веществ, собранных рукавным фильтром. С регулируемой скоростью вода добавляется в собранную зольную пыль, чтобы убедиться, что она остается сыпучей и

ГОСТ P 55837—2013

Содержание

1    Область применения.................................................................1

2    Нормативные ссылки.................................................................1

3    Термины и определения...............................................................2

4    Целеэкологические стратегии деятельности..............................................2

5    Социально-организационные стратегии деятельности......................................3

6    Ресурсно-логистические стратегии деятельности..........................................4

7    Производственно-технологические стратегии деятельности.................................5

III

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);

-    снижение выбросов;

-    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/ЕС 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/ЕС от 24 сентября 1996 года «О комплексном предупреждении и контроле загрязнений» (Council Directive 96/61/ЕС 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.

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Ресурсосбережение 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

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

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

Издание официальное

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:

3.1.1 _

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

(ГОСТ 17.2.1.04-77, статья 27]

3.1.2 _

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.

(ГОСТ 17.2.1.04-77, статья 28]

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

3.1.3 _

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

(ГОСТ 17.2.1.04-77, статья 30]

3.1.4 _

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

(ГОСТ 17.2.1.04-77, статья 31]

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;

-    доступность землеотводов;

-    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);

-    снижение выбросов;

-    борьба с шумом;

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

2

ГОСТ P 55837—2013

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.

4.2.2    Выбор оборудования для улавливания пыли из дымовых газов осуществляют в соответствии со следующими параметрами:

-    объемы поступления частиц в потоке газа;

-    средний размер частиц;

-    распределение размеров частиц;

-    расход газа;

-    температура дымовых газов;

-    совместимость с другими компонентами системы очистки дымовых газов в целом, т. е. общая оптимизация процесса;

-    предельно допустимая концентрация пылевых выбросов.

Примечание — Некоторые параметры, например распределение частиц по размерам или их средний размер, определяют эмпирически Доступные варианты обработки или удаления осажденной пыли также могут влиять на выбор системы очистки дымовых газов например, если существует отдельная возможность обработки и использования зольной пыли, то следует обеспечить ее раздельный сбор

5 Социально-организационные стратегии деятельности

5.1    Хозяйствующие субъекты, занятые в области обращения с отходами, проводят мероприятия, позволяющие предотвращать или снижать негативные воздействия отходов на окружающую среду и здоровье людей.

Мероприятия, позволяющие предотвращать или снижать негативные воздействия отходов на окружающую среду и здоровье людей, осуществляют без угрозы для водных объектов, воздуха, почв, биоразнообразия; шумовых, инфразвуковых, ультразвуковых и вибрационных воздействий различных генерирующих источников; возникновения неприятных запахов: нарушения ландшафта, природных и/или исторических памятников.

5.2    Цель социально-организационных стратегий деятельности — это формирование достаточного человеческого потенциала, финансовых и научно-технических возможностей для обработки и удаления опасных отходов; эффективного управления деятельностью в области сжигания отходов; проведения эффективных мероприятий по борьбе с загрязнением окружающей среды в рамках всех этапов технологического цикла обращения с опасными отходами (сбор, транспортирование, обработка, использование в качестве вторичных ресурсов).

5.3    Координация взаимодействия хозяйствующих субъектов с поставщиками первичных

отходов, подлежащих сжиганию

Координация взаимодействия хозяйствующих субъектов с поставщиками первичных отходов необходима для улучшения входного контроля качества отходов и уменьшения риска при обращении с твердыми остатками, образующимися при сжигании первичных отходов.

Данный подход применим для всех объектов по сжиганию отходов, однако наиболее целесообразен для тех объектов, которые получают из различных источников первичные отходы, обладающие существенно различающимися или трудно контролируемыми характеристиками.

5.4    Введение и поддержка систем экологического менеджмента

В качестве наилучших доступных технологий (НДТ) рассматривают ведение и поддержку систем экологического менеджмента, включающие в себя следующие элементы:

-    определение на уровне руководства предприятия экологической политики предприятия;

-    планирование и утверждение необходимых этапов производственного процесса;

-    внедрение последовательных процедур с учетом установления структуры соподчиненности и ответственности;

3

-    компетентность, повышение квапификации сотрудников;

-    документирование и эффективный контропь технологических процессов;

-    внедрение программ технического обслуживания;

-    обеспечение готовности к аварийным и чрезвычайным ситуациям и своевременное реагирование;

-    обеспечение соответствия требованиям законодательства в области охраны окружающей среды.

5.5 Мероприятия, способствующие обеспечению реализации принципов наилучших

доступных технологий

Мероприятия, способствующие обеспечению реализации принципов НДТ, включают в себя:

-    исследование и оценку процесса менеджмента и процедуры аудита аккредитованным органом по сертификации или внешним верификатором систем экологического менеджмента;

-    подготовку и публикацию (и. возможно, внешнюю валидацию) регулярного экологического отчета. в котором приводят все существенные воздействия обьекта на окружающую среду и проводят ежегодное сравнение с экологическими целями и задачами, а также отраслевыми индексами;

-    внедрение международных систем экологического менеджмента и аудита.

6 Ресурсно-логистические стратегии деятельности

6.1    Оптимизация энергопотребления

Некоторые подходы к обработке дымовых газов могут значительно увеличить общую энергоемкость процесса сжигания, поэтому следует учитывать дополнительные потребности в энергии, вызванные необходимостью соответствия предельным значениям выбросов:

-    сокращение выбросов пыли, включая топочную золу (содержащую связанные пылью металлы и их соединения), как правило, требует дополнительной фильтрации и увеличивает общее энергопотребление;

-    сокращение выбросов NO_x ниже 100 мг/м³ чаще всего достигается с помощью селективного каталитического восстановления NO_x (SCR). Если при сжигании отходов рекуперируется энергия, необходимая для работы дополнительной системы газоочистки, то это приводит к снижению продаж энергии на сторону;

-    если температура дымовых газов на выходе из котла ниже точки росы кислоты, то для нагрева дымовых газов будет необходима дополнительная энергия;

-    размещение элементов системы очистки дымовых газов долмою осуществляться таким образом. чтобы элементы, требующие применения высоких рабочих температур, были расположены перед теми элементами, которые работают при более низких температурах; это приводит к снижению общего энергопотребления системы газоочистки (однако в некоторых случаях этого нельзя достичь, например для селективного каталитического восстановления, как правило, требуется чистый газ. и этот блок должен быть установлен после ступеней очистки, требующих более низкой температуры газа).

6.2    Оптимизация системы очистки дымовых газов

При оптимизации системы газоочистки целесообразно рассмотреть систему очистки дымовых газов в качестве единого целого. Это особенно актуально для удаления загрязняющих веществ, так как технологические единицы часто взаимодействуют между собой, обеспечивая первичное снижение концентрации некоторых загрязняющих веществ на одних устройствах при одновременном увеличении их концентрации — на других В зависимости от последовательности размещения различных устройств могут быть достигнуты различные уровни эффективности очистки дымовых газов:

-    если пылеуловительная камера с рукавными фильтрами расположена после места ввода реагента (в дополнение к обеспыливанию), то она работает также в качестве дополнительной реакционной камеры. Рукавные фильтры служат для обработки кислых газов, газообразных металлов (например, ртути и кадмия), а также стойких органических загрязнителей;

-    в дополнение к обработке кислых газов скрубберы используются для захвата некоторых частиц и ртути, если водородный показатель является достаточно низким или используются специальные реагенты;

4

ГОСТ P 55837—2013

-    SCR разрушает диоксины, если оно спроектировано соответствующим образом (с точки зрения размера);

-    адсорбция активированным углем и буроугольным коксом позволяет удалять диоксины, ртуть и другие вещества.

7 Производственно-технологические стратегии деятельности

7.1    Применение предварительного этапа обеспыливания перед другой обработкой

дымовых газов

7.1.1    Для предварительного обеспыливания дымовых газов используют следующие системы;

-    электростатические пылеуловители, в том числе мокрые электростатические пылеуловители, конденсационные электростатические пылеуловители;

-    ионизационные скрубберы с водяным орошением;

-    рукавные или тканевые фильтры;

-    центробежные сепараторы и многоканальные центробежные сепараторы.

7.1.2    Предварительное удаление пыли сокращает нагрузку на последующие системы очистки дымовых газов: снижается опасность их засорения, можно снизить их производительность, что далее позволит использовать расположенные элементы газоочистки, имеющие меньшие габаритные размеры, и соответственно снизить затраты на них.

Следует проявлять осторожность в отношении уровня золы в бункере, а также в отношении котельного шлака (особенно если рукавные фильтры установлены непосредственно после котла), чтобы предотвратить опасность возникновения пожара.

7.1.3    В таблице 1 представлено сравнение различных систем пылеудаления, используемых на предварительных и завершающих этапах обеспыливания.

Таблица 1 —Сравнение систем пылеудаления, используемых на предварительных и завершающих этапах обеспыливания

Система пылеудаления Типичная концентрация в выбросах, мг/м3 Преимущество Недостаток Центробежные сепараторы Мультиканальные центробежные сепараторы 200—300 100—150 Прочные, относительно простые и надежные Применяются при сжигании отходов Применяются только для предварительного обеспыливания Относительно высокое энергопотребление (по сравнению с электростатическими пылеуловителями) Электростатические сухие пылеуловители От 5 до 25 Относительно низкое энергопотребление Можно использовать при температуре газа 150 *С — 350 *С. Широко применяются при сжигании отходов При использовании при температурах 450 °С — 200 *С возможно образование PCDD/F Электростатические мокрые пылеуловители От 5 до 20 В состоянии обеспечивать низкие концентрации загрязняющих веществ в выбросах Иногда применяются при сжигании отходов Малый опыт использования при сжигании отходов В основном применяются после обеспыливания Образование технологических сточных вод Рост видимости дымового шлейфа Рукавные пылеуловители Менее 5 Широко применяются при сжигании отходов Слой остатка действует как дополнительный фильтр и как адсорбер Относительно высокое энергопотребление (по сравнению с электростатическими пылеуловителями). Чувствительны к конденсации воды и коррозии

5

7.1 4 Оценка применимости подходов к предварительному обеспыливанию приведена в таблице 2. Таблица 2 — Оценка применимости подходов к предварительному обеспыливанию

Критерий Оценка применимости примечание Вид отходов Применимо ко всем типам отходов Может не требоваться при низких концентрациях пыли в неочищенном газе Диапазон размеров предприятий Без ограничений Новые/действующие предприятия Пространство может быть фактором, ограничивающим использование на действующих предприятиях Межтехнологическая совместимость Большее внимание к контролю температуры требуется при применении рукавного фильтра Клкмевые факторы Пространство, необходимое для размещения дополнительной технологические единицы

7.1.5    Предварительный этап обеспыливания перед другой обработкой дымовых газов применяют, когда зольную пыль можно обработать и использовать в качестве вторичных материальных ресурсов; когда требуется использование оборудования очистки дымовых газов меньшей мощности на последующих этапах (требования по пылевой нагрузке снижаются); когда требуется совершенствование работы последующих систем очистки дымовых газов; когда предпочтительно удаление полихлоридного дибен-зопарадиоксина/полихлоридного дибензофурана (PCDD/F) до мокрой очистки для снижения «эффекта памяти».

7.1.6    При реализации предварительного обеспыливания наиболее значимыми являются следующие комплексные экологические воздействия:

• потребление энергии при использовании рукавных фильтров выше, чем в других системах за счет большей потери давления;

-    для работы электростатического пылеуловителя требуется электричество;

-    образование зольной пыли при газоочистке;

-    концентрация PCDD/F в дымовых газах может увеличиваться во время их пребывания в электростатическом пылеуловителе, особенно при работе при температурах от 200 °С до 450 °С;

-    остатки/отходы. образовавшиеся в системе очистки дымовых газов, и зольная пыль могут быть извлечены в случае применения этого подхода.

7.1.7    Достигаемые экологические преимущества

Сокращение выбросов дымовых газов за счет уменьшения нагрузки, создаваемой потоком частиц на последующие этапы системы очистки дымовых газов.

Извлечение зольной пыли из отходов, образовавшихся в системе очистки дымовых газов, позволяет; сократить объемы образования отходов в системе очистки дымовых газов; провести отдельную обработку зольной пыли с целью ее использования в качестве материального ресурса.

Раздельный сбор фракций отходящих газов не даст никаких экологических преимуществ, если разделенные фракции затем вновь будут смешаны. Поэтому необходимо рассмотреть весь процесс газоочистки для оценки возможности реальных преимуществ.

Электростатические пылеуловители и центробежные сепараторы самостоятельно не могут обеспечить достижение предельно допустимых показателей выбросов пыли: они полезны в качестве предварительных пылеуловителей и способствуют достижению низкого уровня выбросов при применении в комбинации с другими методами.

Эффективность работы центробежного сепаратора повышается в зависимости от пылевой нагрузки, скорости потока дымовых газов, размера и плотности частиц пыли. Если частицы зольной пыли мелки, плотность низка, а пылевая нагрузка и скорость потока меняются, то эффективность удаления пыли центробежными сепараторами ограничена. Обычно можно достичь концентрации пыли не ниже чем 200—300 мг/м³.

Электростатические пылеуловители позволяют достигать существенно более низких значений концентрации пыли по сравнению с (многоканальными) центробежными сепараторами. В зависимости от их конструкции и размещения в системе газоочистки (в начале или в кон-

6