5.3. Выбросы ПХДД и ПХДФ
5.3.1. Образование ПХДД и ПХДФ
Поступление хлора в любом виде в присутствии органических веществ может вызвать образование ПХДД и ПХДФ в ходе высокотемпературных процессов (горения). ПХДД и ПХДФ могут образовываться входе синтеза de novo в предварительном подогревателе или после него, в устройствах контроля загрязнения воздуха, если там присутствуют в достаточных количествах хлор и углеводороды – предшественники ПХДД и ПХДФ из сырья – и диапазон температур составляет 200-450º С. На рисунке 3 приводится температурный профиль для газов и материалов, а также типичное время удержания на каждой стадии пребывания в клинкерной печи с циклонным подогревателем и прекальцинатором (Fabrellas et al. 2004).
Рисунок 3. Температурные профили и типичные фазы по времени удержания в
клинкерной печи с циклонным подогревателем и прекальцинатором
Источник: Fabrellas et al. 2004.
5.3.2. Исследования выбросов ПХДД и ПХДФ в атмосферу
Подробный обзор по выбросам ПХДД/ПХДФ из цементных печей в развитых и развивающихся странах приводится в (Karstensen 2006). В этом обзоре представлены данные по более чем 2200 замеров на печах, работающих со сжиганием широкого спектра материалов отходов и без такого сжигания, за период с начала 1990-х до недавнего времени. В Таблице 1 приводятся суммарные результаты измерений ПХДД/ПХДФ; некоторые примеры более подробно описаны далее.
Руководящие принципы по НИМ и указания по НВПД декабрь 2006 г
Раздел V B. Цементные печи для сжигания опасных отходов
21
Таблица 1. Сводные результаты измерений ПХДД и ПХДФ
Страна или
компания
Используются
ли альтер-
нативные
топлива и
сырье?
Концентрации
ПХДД и ПХДФ,
(нг I-TEQ)/(нм
3
)
a
Число измерений
Коэффициент
выброса,
мкг I-TEQ на
тонну цемента
a
Австралия
Да 0,001-0,07 55 0,0032-0,216
Бельгия
Да <
0,1 23
Канада
Да 0,0054-0,057 30
Чили
Да 0,0030-0,0194 5
Колумбия
Да 0,00023-0,0031 3
Дания
Да <
0,0006-0,0027 ?
Египет
Да <
0,001 3
Европа
Да
< 0,001-0,163 230
< 0,001-5
Германия
1989–1996
Да 0,02 >
150
Германия 2001
Да <
0,065 106
Holcim 2001
Да 0,0001-0,2395 71 0,104
(клинкер)
Holcim 2002
Да 0,0001-0,292 82 0,073
(клинкер)
Holcim 2003
Да 0,0003-0,169 91 0,058
(клинкер)
Heidelberg
Да 0,0003-0,44 >
170
Япония
Да 0-0,126 164
Lafarge
Да 0,003-0,231 64
Мексика
Да 0,0005-0,024 3
Норвегия
Да 0,02-0,13 >
20 0,04…0,40
Филиппины
Да 0,0059-0,013 5
Польша
Да 0,009-0,0819 7
Португалия
0,0006-0,0009 4
RMC
Да 0,0014-0,0688 13
Siam Cement Co,
Да 0,0006-0,022 4
ЮАР
(Да) 0,00053-0,001 2
Испания
Да 0,00695 20 0,014464
Spain Cemex
Да 0,0013-0,016 5
Spain Cimpor
Да 0,00039-0,039 8
Taiheiyo
Да 0,011 67
Таиланд
Да 0,0001-0,018 12 0,00024-0,0045
Руководящие принципы по НИМ и указания по НВПД декабрь 2006 г
22
Раздел V B. Цементные печи для сжигания опасных отходов
Страна или компания Используются ли альтер-нативные топлива и сырье? Концентрации ПХДД и ПХДФ, (нг I-TEQ)/(нм3)aЧисло измерений Коэффициент выброса, мкг I-TEQ на тонну цементаaВеликобритания
Да 0,012-0,423 14 <
0,025-1,2
Uniland
0,002-0,006 2
0,005-0,011
США
b
Да 0,004-25,8 265
<
0,216-16,7
Венесуэла
Да 0,0001-0,007 5
Вьетнам
0,0095-0,014 3 a
Представлены либо диапазон значений, либо среднее значение для 10 или 11% O
2
в зависимости от национальных законодательных норм. b
Большие значения из США относятся к измерениям 1990-х годов; число измерений указано приблизительно.
Источник: Karstensen 2006b.
В отчете о недавнем обследовании, проведенном Cembureau, представлены результаты измерений
ПХДД и ПХДФ в газах 110 цементных печей в 10 странах (Чехии, Дании, Франции, Германии,
Венгрии, Италии, Нидерландах, Норвегии, Испании и Великобритании).
Средняя концентрация, с учетом всех данных, составила 0,016 нг I-TEQ/м
3
. Диапазон расхождений между низшей и высшей концентрациями составил, соответственно, от <0,001 до 0,163 нг I-TEQ/м
3
(Karstensen 2006b). Все измерения проводились с поправкой на стандартные условия (сухой газ, 273 К, 101,3 кПа и 10%
O
2
).
Компания Holcim Cement имеет цементные печи в разных частях мира. В ее недавнем отчете для концентраций ПХДД и ПХДФ в 2001 и 2002 гг. приводятся средние значения 0,041 (71 печь) и
0,030 (82 печи) нг TEQ/н.м
3
соответственно. Из названных печей 120 находятся в странах
Организации экономического сотрудничества и развития (Organisation for Economic Co-operation and Development, OECD). Для них среднее, минимальное и максимальное значения составили соответственно 0,0307; 0,0001 и 0,292 нг TEQ/н.м
3
, причем значения больше 0,1 нг TEQ/н.м
3
дали
9 длинных мокрых печей. 29 измерений в странах, не входящих в OECD, дали среднее значение
0,0146 нг TEQ/н.м
3
и минимальное и максимальное значения 0,002 и 0,074 нг TEQ/н.м
3
, причем значений выше 0,1 нг TEQ/н.м
3
не дала ни одна печь (Karstensen 2006b). Результаты измерений
ПХДД/ПХДФ приведены в Таблице 1 выше.
Опыт подсказывает, что при относительно высоких температурах в электростатических осадителях и при использовании сырья с высоким содержанием органических компонентов возможны высокие уровни выбросов химических веществ, перечисленных в Приложении С.
В 2004 году выбросы ПХДД/ПХДФ из одной длинной сухой печи в Великобритании достигали
136 нг TEQ/м
3 и составили в среднем более 50 нг TEQ/м
3 за год, а суммарные эмиссии составили более 40 г TEQ. Данная печь, в настоящее время закрытая, эксплуатировалась с относительно высокими температурами в электростатическом осадителе и использовала сырье с высоким содержанием органических составляющих вместе с топливной распыленной золой из отходов
4
По данным из США выбросы ПХДД/ПХДФ из нескольких цементных печей составили 1,76 нг I-
TEQ/м
3 при эксплуатации устройств контроля воздуха при температурах 200-230° C
5
Проведенные в США тесты также говорят о более высоких выбросах из некоторых печей, где сжигались опасные отходы.
4
Сообщение IPEN.
5 1 нг (нанограмм) = 1 × 10
-12
килограмм (1 × 10
-9
грамм); нм
3
= нормальный кубический метр, объем сухого газа, измеряемый при 0° C и 101.3 кПа. Данные по измерению токсичности приводятся в параграфе 3 раздела I.C настоящих руководящих принципов.
Руководящие принципы по НИМ и указания по НВПД декабрь 2006 г
Раздел V B. Цементные печи для сжигания опасных отходов
23
В исследованиях по США и Германии была установлена положительная корреляция между концентрацией выбросов ПХДД и температурой в электростатическом осадителе/трубе. По данным из США была зарегистрирована одна установка с температурой электростатического осадителя 255-400° C. Выбросы ПХДД были максимальными при 400° C и падали в 50 раз при температуре 255° C. Такая закономерность наблюдалась по всем установкам, вошедшим в исследование. При температурах ниже 250° C на электростатическом осадителе/трубе не было отмечено корреляции между температурой и выбросами ПХДД. Эти наблюдения совпадают с известным механизмом образования ПХДД в установках по сжиганию муниципальных отходов
(Karstensen 2006b).
Из более подробных исследований видно, что, при условии хорошего сгорания, главным фактором, контролирующим уровень химических веществ, перечисленных в Приложении С, в дымовых газах, является рабочая температура устройства пылеулавливания в системе газоочистки.
На предприятиях, оборудованных электростатическими осадителями, функционирующими при более низких температурах (200° C или ниже), концентрации выбросов ниже, независимо от использования или неиспользования отходов (UNEP 2003).
Lafarge исследовал возможный эффект подачи разных типов отходов в низкотемпературный подогреватель/прекальцинатор, результаты данного исследования представлены в Таблице 2.
Отходы, подаваемые в средней части или с загрузочного конца печи, попадают в зону менее высоких температур и имеют меньшее время удержания (пребывания), чем отходы, подаваемые в горячий конец печи. При всех измерениях наблюдаемый уровень концентраций ПХДД/ПХДФ был низким (Karstensen 2006b).
Таблица 2. Подача отходов в подогреватель/прекальцинатор и воздействие на выбросы ПХДД/ПХДФ Завод Год Тип альтернативного топлива Выбросы ПХДД/ПХДФ в нг I-TEQ/нм31 2002
Костная мука, пластик, текстиль
0,0025 2 2002
Костная мука, импрегнированные опилки 0,0033 3 2002
Уголь, пластик, шины
0,0021 & 0,0041 4 2002
Шины
0,002 & 0,006 5 2002
Нефтяной кокс, пластик , отработанное масло
0,001 6 2002
Нефтяной кокс, шелуха подсолнечника, отработанное масло
0,012 7 2002
Обрезки шин
0,004 & 0,021 8 2002
Растворители
0,07 9 2002
Импрегнированные опилки и растворители
0,00003 & 0,00145 10 2002
Растворители 0,00029
&
0,00057 11 2002
Шлам <
0,011 12 2002
Автомобильные отходы и шлам
0,0036 & 0,07 & 0,0032
Из приведенных данных видно, что цементные печи могут функционировать в рамках уровня выбросов в 0,1 нг I-TEQ/нм
3
, установленного как предельно допустимый законодательством многих западноевропейских стран по установкам для сжигания опасных отходов.
5.3.4. Исследование выбросов ПХДД/ПХДФ через твердые материалы Поскольку данные о дымовых
выбросах цементных печей говорят о том, что на хорошо спроектированных и адекватно эксплуатированных печах могут достигаться очень низкие
Руководящие принципы по НИМ и указания по НВПД декабрь 2006 г
24
Раздел V B. Цементные печи для сжигания опасных отходов концентрации ПХДД/ПХДФ в дымовых газах, можно ожидать, что на таких печах будут также низкие уровни загрязнителей в печной пыли, улавливаемой системами по очистке воздуха. Те же факторы, какие влияют на снижение уровней загрязнителя в отходящих газах, должны быть значимы для снижения концентраций таких загрязнителей в улавливаемом твердо-частичном материале. Два основных вида твердых материалов, получаемых в ходе производства цемента – это цементный клинкер из охладителя и пылевые материалы, улавливаемые воздухоочистными устройствами.
Новый сбор материалов анализов твердых частиц был произведен среди цементных компаний, участвующих в Cement Sustainability Initiative (CSI) (Karstensen 2006b). Восемь компаний сообщили о концентрациях ПХДД/ПХДФ в цементно-клинкерной пыли в 2005 году. Результаты по 90 образцам дали среднее значение в 6,7 нг I-TEQ/кг, при этом на среднее значение повлияли очень высокие уровни, зарегистрированные в некоторых образцах. Максимальная концентрация среди полученных образцов составила 96 нг I-TEQ/кг.
В 2005 году восемь компаний CSI предоставили данные о концентрации ПХДД/ПХДФ в 57 клинкерных образцах. Средняя величина по всем образцам составила 1,24 нг I-TEQ/кг. Данные клинкерные образцы поступали из сухих и мокрых печей с подогревателем. Наивысшая концентрация составила 13 нг I-TEQ/кг.
Две компании CSI в 2005 году предоставили данные по концентрациям ПХДД/ПХДФ в 11 образцах загружаемого в печь материала, состоящего из сырьевой смеси, окатышей, пульпы и сырьевых компонентов. Среднее значение по этим образцам составило 1,4 нг I-TEQ/кг. Образцы поступали из сухих и мокрых печей с подогревателем. Наивысшая концентрация составила 7,1 нг
I-TEQ/кг.
5.4.
Выбросы ПХБ и ГХБ
Законодательство до сих пор не требует мониторинга гексахлорбензола (ГХБ) и ПХБ на цементных заводах. Большинство проводившихся измерений не выявили выбросов ГХБ. Что же касается выбросов ПХБ, то в 40 измерениях, проведенных на 13 печах в Германии в 2001 г., максимальное значение концентрации составило 0,4 мкг/нм
3
, а в 9 из этих 40 измерений ПХБ вообще не были обнаружены. Во Вьетнаме при совместном сжигании пестицидов были зарегистрированы выбросы диоксиноподобных ПХБ на уровне 0,001 нг TEQ/м
3
и ГХБ ниже предела обнаружения в 31 нг/м
3
(Karstensen 2006b).
6.
Наилучшие имеющиеся методы и наилучшие виды
природоохранной деятельности
В последующих параграфах приводится сводка наилучших имеющихся методов и наилучших видов природоохранной деятельности для цементных печей, в которых сжигаются опасные отходы.
Руководящие принципы по НИМ и указания по НВПД декабрь 2006 г
Раздел V B. Цементные печи для сжигания опасных отходов
25
6.1. Общие меры регулирования отходов 6.1.1. Законодательные аспекты Необходимо создать надлежащую законодательную и нормативно-правовую систему для обеспечения соблюдения принятых мер и гарантий действенной экологической защиты.
Более того, должен быть установлен такой режим управления отходами, который бы строго соответствовал иерархии управления отходами, приведенной в Разделе III C (ii). Этот режим должен быть внедрен до принятия или одновременно с принятием решения о санкционировании сжигания в цементных печах опасных отходов, будь то в виде топлива из отходов, или отходов для уничтожения. В процесс принятия решения о таком санкционировании должны быть вовлечены все надлежащие органы власти, а оператор цементного завода должен будет, среди прочего, предпринять следующие меры:
•
создать и поддерживать атмосферу доверия путем открытого, последовательного, ответственного и постоянного обмена информацией с органами власти и общественностью;
•
предоставлять всю необходимую информацию для того, чтобы соответствующие ведомства могли оценить безопасность и экологическое воздействие процессов переработки опасных отходов;
•
создать консультативные советы общественности еще на ранних этапах планирования процесса;
•
применительно к данному разделу надлежащим руководством по НВПД могут служить руководящие правила CSI и Holcim.
6.1.2.Экологические аспекты Совместное сжигание опасных отходов должно производиться только, если цементная печь эксплуатируется согласно наилучшим имеющимся методам, описанным в настоящем руководстве.
Если будут выполнены определенные требования по качеству
отходов и процедуре подачи отходов в печь, совместное сжигание отходов не изменит значимым образом характер дымовых выбросов цементной печи. Однако некоторые виды топлива могут содержать обладающие высокой летучестью металлы, такие как ртуть, имеющие низкий коэффициент улавливания. Для контроля за выбросами ртути необходимо ограничить объем поступающей в систему печи ртути.
Альтернативные виды топлива должны подвергаться жесткой процедуре приемки и инспектирования до отправки их в печь.
Мониторинг выбросов является обязательной мерой подтверждения соответствия существующим законам, нормативам и соглашениям.
6.1.3.Эксплуатационные аспекты Операторы должны обеспечить систему, при которой опасные отходы будут приниматься только от надежных партнеров, учитывая всех участников в цепочке поставок. До приема отходов на завод должно быть подтверждено происхождение отходов по всей цепочке, при этом в приемке несоответствующих отходов должно быть отказано.
Необходим эффективный мониторинг транспортировки, перевалки и хранения материалов, а также подтверждение полного соответствия существующим нормативно-правовым требованиям.
Эта процедура включает анализ и предоставление отчетности по таким параметрам, как теплотворная способность, содержание влаги, содержание золы, содержание серы и хлора.
Полученные образцы должны храниться в течение определенного периода времени.
6.1.4.Аспекты безопасности и охраны здоровья Необходимо произвести оценку безопасности производственной площадки для исключения рисков, связанных с ее местоположением (близость к человеческому жилью, потенциальное воздействие выбросов, логистика, транспорт) и инфраструктурой (потенциальные
запахи и выбросы паров, либо возможность утечек, в результате которых может произойти выброс в
Руководящие принципы по НИМ и указания по НВПД декабрь 2006 г
26
Раздел V B. Цементные печи для сжигания опасных отходов окружающую среду опасных отходов или иных опасных веществ, для чего требуется контроль с применением адекватных технических решений).
Обязательным является ведение надлежащей документации и наличие информации по безопасному обращению с топливом, полученным из отходов, эксплуатационным процедурам и мерам действий в чрезвычайных ситуациях. Управленческий персонал предприятия должен открыто и прозрачно информировать рабочих о мерах и нормативах по безопасности и охране здоровья. Важно, чтобы сотрудники, контролирующие органы и руководство местных служб действий в чрезвычайных ситуациях (например, пожарной части) получили такую информацию задолго до того, как цементный завод приступит к сжиганию в печах отходов, включая опасные отходы.
6.1.5.Вопросы оповещения общественности и социальная ответственность В интересах открытости и прозрачности операторы цементных заводов, планирующие получать и подвергать совместному сжиганию отходы, включая опасные отходы или топливо из отходов, должны предоставить всю необходимую информацию всем заинтересованным сторонам для того, чтобы обеспечить возможность понимания ими целей использования опасных отходов в цементных печах, а
также известить их о мерах, которые будут предприняты для предотвращения негативного воздействия на людей и окружающую среду, а также о функциях участвующих сторон и процедурах принятия решений. При этом должны приниматься во внимание следующие общие аспекты управления:
•
Общая инфраструктура, мощение, вентиляция.
•
Надлежащая административно-хозяйственная деятельность на участке и предприятии.
•
Общий мониторинг основных параметров производственного процесса и управление ими.
•
Контроль и уменьшение выбросов в атмосферу (NO
x
, SO
2
, частиц, металлов).
•
Развитие концепции экологического мониторинга (введение стандартных протоколов мониторинга).
•
Разработка систем проверки и отчетности.
•
Внедрение конкретных систем выдачи разрешений и контрольных проверок в отношении использования отходов и альтернативных видов топлива.
•
Проведение измерений, демонстрирующих способность существующих установок уложиться в установленные предельные нормы выбросов.
•
Меры по обеспечению охраны труда и техники безопасности: должны быть предусмотрены меры, обеспечивающие защиту персонала, работающего на загрузке отходов или альтернативных видов топлива, которые подаются для сжигания в цементные печи.
•
Надлежащее обучение персонала и обеспечение его требуемой квалификации.
Скачать 0.57 Mb.