Suchy system oczyszczania spalin ze spalania odpadów niebezpiecznych - ocena skuteczności usuwania substancji gazowych i możliwości spełniania standardów emisyjnych

Obiektem badań była instalacja spalania odpadów medycznych o wydajności maksymalnej 150 kg/h, wyposażona w suchy system oczyszczania spalin, oparty na procesie adsorpcji zanieczyszczeń na sorbencie wapniowo-węglowym i zatrzymywaniu sorbentu w wysokosprawnym urządzeniu odpylającym (filtrze ceramicznym o gwarantowanym stężeniu pyłu na wylocie poniżej 5 mg/mn3). W charakterze sorbentu wykorzystywane było wysokoreaktywne wapno hydratyzowane z 5 ÷ 10% dodatkiem węgla aktywnego. Sorbent ten podawany był do spalin w minimalnych zalecanych ilościach (4 ÷ 5 kg/h). Celem badań była m.in. ocena skuteczności usuwania ze spalin wybranych substancji gazowych (SO2, NOx, HCl, HF, HCN i BTX) oraz możliwości spełniania standardów emisyjnych określonych dla instalacji spalania odpadów. Na podstawie przeprowadzonych pomiarów i analiz stwierdzono, że wysoką skuteczność oczyszczania otrzymano jedynie dla takich substancji, jak SO2, HCN i etylobenzen. Tego typu całkowicie suchy system oczyszczania spalin niezbyt dobrze radzi sobie z zatrzymywaniem niektórych zanieczyszczeń występujących w fazie gazowej (np. HCl), co w sytuacji okresowego wzrostu ilości substancji unoszonych z procesu spalania może skutkować niedotrzymywaniem standardów emisyjnych. Problem ten może dotyczyć także innych substancji (np. HF, NOx czy SO2) w przypadku spalania odpadów niebezpiecznych zawierających dużo wyższe ilości fluoru, azotu czy siarki. W tych przypadkach niezbędne jest stosowanie bardziej skutecznych metod ograniczania emisji do powietrza i/lub zoptymalizowanie pracy suchego systemu oczyszczania spalin.

The research object was a medical waste incineration plant with a capacity of 150 kg per hour equipped with a flue-gas treatment system based on dry sorption process using a lime-carbon reagent with adsorbent removing in high-efficiency particulate collector. As the dry sorption agent was used a mixture of high reactive hydrated lime and activated carbon injected to combustion gases by pneumatic feeder in the minimal recommended amount (4 ÷ 5 kg/h). Activated carbon content in the mixture was 5 ÷ 10% by mass. Applied collector was a ceramic filter with total filtration area of 120 m2 and guaranteed outlet dust concentration under 5 mg/mn3. One of the research aims was the evaluation of removal efficiency selected gaseous compounds (SO2, NOx, HCl, HF, HCN and BTX) from flue-gas and possibilities of comply with emission limit requirements for waste incinerators. Based on carried out measurements and analysis there was claimed that high efficiency of the flue-gas cleaning was only for such substances like SO2, HCN and ethylbenzene. This type of full dry flue-gas treatment system was not too adequate for other pollutants existing in gas phase (for example HCl). Consequently, the system could not comply with the emission standards during temporary increasing of the substances released from the incineration process. This problem did not occur with reference to the substances, which concentrations in raw gases were under emission limits (like HF and NOx), but during incineration of other hazardous wastes with much higher fluorine, nitrogen and sulphur content dry flue-gas cleaning could not be sufficient to the comply with emission standards for HF, NOx and SO2. In the cases, wet treatment or other methods of the emissions control might be necessary as well as improvement of the dry system operation connected with additional moisturizing and cooling of raw gases before the sorbent injection, increasing the sorbent mass flow and applying more powdered or impregnated adsorbents.