Способы утилизации отходов

Вопрос:

Прочитала, что одним из способов утилизации отходов ЛКМ является метод плазменного уничтожения. Что это за установка насколько она вредна или наоборот. Применим ли этот метод в регионах России если да то где. Какие еще способы утилизации можно использовать для отходов ЛКМ?

Ответ:

Установки плазменного обезвреживания относятся к наилучшим доступным технологиям.

В справочнике упоминается и производство безвредных побочных продуктов, а, следовательно, утилизация осуществима.

Такие установки не долговечны.

Данный метод в России не очень распространен, но опытные установки есть.

Обоснование:

В справочнике ИТС 9-2015 "Обезвреживание отходов термическим способом" от 15.12.2015 N 9-2015, по плазменному обезвреживанию отходов приведена следующая информация.

Перспективным направлением является использование плазменных источников энергии (электродуговых генераторов) в установках высокотемпературного обезвреживания различных отходов, содержащих в своем составе органические вещества (твердых коммунальных, промышленных и медицинских).

С помощью плазменной технологии можно перерабатывать комплексные отходы, состоящие как из органических, так и неорганических компонентов, и производить в итоге стабильные, полностью безвредные конечные продукты. При этом достигается существенное сокращение объема отходов (до 95%), а получаемые твердые остатки содержат вредные компоненты в связанном, безопасном состоянии. Устойчивость этих остеклованных продуктов сохраняется сотни лет.

Кроме того, поскольку в основе плазменной технологии лежит использование тепла электрической дуги, природное топливо в процессе не применяется. В результате объем газовых выбросов обычно намного меньше (до 90%), чем в огневых системах с использованием органического топлива. Снижение объема газовых выбросов приводит, в свою очередь, к существенному уменьшению производительности систем газоочистки, приборов и средств экологического контроля загрязнения воздуха и соответствующему сокращению их стоимости.

Установки подобного рода находятся на этапе промышленной эксплуатации в Японии, в менее широких масштабах (включая опытно-промышленную эксплуатацию) - в США, Канаде и ряде государств - членов ЕС. К числу основных зарубежных разработчиков плазменных систем переработки отходов, активно работающих на рынке прогрессивных экологических технологий, можно отнести компании Startech Environmental Corporation, Geoplasma, Recovered Energy, PyroGenesis, EnviroArc, Plasco Energy, MSE Technology Applications (США), Westinghouse Plasma Corporation, Plasma Environmental Technologies, Resorption Canada Limited (Канада), ScanArc/EnviroArc (Швеция, Норвегия).

В настоящее время в Российской Федерации разработаны несколько плазменных технологий обработки опасных отходов, большинство из которых в настоящее время находится на этапе опытно-промышленной эксплуатации:

• технология плазмохимического уничтожения ПХБ РНЦ "Прикладная химия" [71];
• мобильная опытно-промышленная плазменная установка "ТехЭкоПлазма" [68];
• плазменная шахтная установка "Плутон" МосНПО "Радон" для переработки твердых радиоактивных отходов [77];
• плазмохимический реактор с жидкометаллическими электродами МНЦТЭ (г.Новосибирск) [75];
• камерная печь сжигания ОАО "НовосибирскНИИхиммаш" и Института теоретической и прикладной механики СО РАН [69].

Большинство подобных технологических подходов универсальны, т.е. позволяют эффективно обезвреживать самые различные отходы. Однако следует обратить внимание на общий недостатокплазменных технологий (как российских, так и зарубежных) - ограниченный срок службы плазмотронов, которые работают как на инертных, так и на кислородсодержащих газах. В большинстве плазменныхтехнологий ресурс работы плазмотронов не превышает нескольких сотен часов.

В настоящее время ресурс работы плазмотронов составляет обычно 100-1000 ч в зависимости от конкретного технологического процесса, типа используемого плазмотрона и вида плазмообразующего газа [79]. Ресурс непрерывной работы плазмотронов компании Plasma Energy Corporation не превышает 200 ч, а плазмотронов компании Westinghouse Plasma Corp. - порядка 800 ч. Водяной пар интенсифицирует процесс эрозии электродов и тем самым еще более сокращает ресурс работы. Например, плазмотроны канадской корпорации High Temperature Technologies Corp. с медными электродами при работе на воздухе имеют ресурс работы 300 ч, а при работе на водяном паре - только 50 ч [80].

Кардинальное решение задачи повышения эксплуатационного ресурса электродуговых генераторовплазмы и увеличения их мощности получено специалистами Международного научного центра по теплофизике и энергетике (г. Новосибирск) [78]. Рисунок 7.1 иллюстрирует схему разработанного плазмотрона с жидкометаллическими электродами. Электрическая дуга "привязана к поверхности" расплавленного металла, являющейся электродом. Такие электроды не подвержены эрозии и, следовательно, не ограничивают ресурс, мощность дуги и тип плазмообразующего газа.

Поскольку в рабочем пространстве присутствуют зоны с экстремально высокими температурами (от тысяч до десятков тысяч градусов), присутствуют особые требования к выбору конструкции реактора и к материалу его стенок (если необходимы жаростойкие и химически инертные по отношению к отходам материалы).

Эксперт Службы поддержки пользователей проекта "Техэксперт: Экология"
Гучев Иван Алексеевич