Вопросы, которые в соответствии с Конвенцией необходимо решить Конференции Сторон на ее первом совещании (стр. 7 )

Межсредовое воздействие, не связанное с ртутью

ЭСП и ТФ, используемые для удаления пыли, имеют высокий уровень энергопотребления по причине электростатических разрядов, большого перепада давления и периодических импульсов высокого давления при очистке воздуха. Объем остатка составляет 12-20 кг/т перерабатываемых отходов.

Стоимость установки и эксплуатации (EC, 2006, Waste Incineration)

Инвестиционные затраты на создание двухпоточной установки для сжигания твердых бытовых отходов суммарной мощностью 200 000 т/год, оцениваются следующим образом:

ЭСП (три поля): 2,2 млн. евро
ЭСП (два поля): 1,6 млн. евро
ТФ: 2,2 млн. евро (нет данных, включает ли эта сумма охладитель дымового газа, установленный в предыдущем звене).

Сопутствующие выгоды при использовании ТФ в сочетании с распылительной сушкой или впрыском полусухого сорбента

Что касается разделения других загрязняющих веществ, таких как пыль, другие тяжелые металлы и связанные с пылью органические соединения, то дополнительное преимущество тканевых фильтров заключается в возможности их объединения с впрыском сухого или полусухого сорбента (распылительная сушка), что обеспечивает дополнительную фильтрацию и реагирующую поверхность на фильтрационном кеке.

3.2        Методы очистки в мокрых скрубберах

Газообразная ртуть может улавливаться методом адсорбции в мокром скруббере. На первом этапе эффективность удаления окисленной ртути в виде HgCl2  (как правило, это основное соединение ртути после сжигания отходов) составляет более 95 процентов. (EC, 2006, Waste Incineration). Однако КПД удаления элементарной ртути составляет порядка 0–10 процентов, главным образом, в результате конденсации при рабочей температуры скруббера около 60°C–70°C.

Еще одной мерой, которая часто принимается для минимизации окисленной ртути в скрубберной жидкости, является осаждение. К скрубберной воде добавляют флокулятор (часто соединение серы), который с приемлемой эффективностью преобразует растворимую ртуть в нерастворимое соединение, особенно на втором этапе. Другим средством связывания ртути сразу после ее преобразования в жидкой фазе является добавление в скрубберную жидкость активированного угля (Bittig, 2014). Повторных выбросов растворенной ртути в дымовые газы можно избежать путем соединения растворенной ртути с пассиваторами, например, органическими сульфидами (Keiser et al., 2014).

Применение упомянутых выше мер позволяет увеличить адсорбцию элементарной ртути с 20 процентов до максимального уровня в 30 процентов. КПД удаления ртути в целом (металлической и окисленной) составляет примерно 85 процентов (EC, 2006, Waste Incineration).

Межсредовое воздействие

Межсредовое воздействие, не связанное с ртутью, показано в таблице 1.

Таблица 1

Межсредовое воздействие, не связанное с ртутью

Расход реагентов	2-3 кг (NaOH) или 10 кг СаО или 5-10 кг известняка на тонну вводимых отходов
Объем остатка	10-15 л/т вводимых отходов
Расход воды	100-500 л/т вводимых отходов
Выбросы в воду	250-500 л/т вводимых отходов

Источник: WT BREF 2005

Технологическая сточная вода при сжигании образуется в основном при использовании методов мокрой очистки. Выбросов сточных вод можно избежать путем введения их в дымовой газ с помощью распылителя или аналогичного устройства. Например, в Германии есть лишь несколько установок по сжиганию отходов, в которых допускается высвобождение воды при очистке дымовых газов.

Если сточные воды не впрыскиваются в дымовой газ, то скрубберные эффлюенты должны обрабатываться в установке физико-химической обработки. Для удаления ртути следует применять двухступенчатое осаждение.  При сочетании двухступенчатого осаждения с ультрафильтрацией или ртутным ионообменника может быть достигнута концентрация ниже 1 мкг/л (Marson et al, 2013, Riethman, 2013, Owens et al, 2013, Scheidereit 2014).

Стоимость

Стоимость установки и эксплуатации показана в таблице 2.

Таблица 2

Стоимость установки и эксплуатации

Компонент ОДГ	Предполагаемые инвестиционные затраты	Примечания
Двухступенчатый мокрый скруббер	5 млн. евро	Включая очистку сточных вод
Трехступенчатый мокрый скруббер	7 млн. евро	Включая очистку сточных вод
Внешняя установка испарения скрубберных стоков	1,5–2 млн. евро
Распылительный абсорбер для внутреннего испарения стоков	1,5 млн. евро	Предполагается, что данная смета расходов ближе к минимальному концу диапазона

Источник: EC, 2006, Waste Incineration

Информация от производителя установок за 2014 год

Для завода мощностью 200 000 тонн с двумя линиями установок для сжигания и очистки дымовых газов: ТФ + 2-ступенчатый скруббер 16–18 млн. евро

Сопутствующие выгоды использования пропитанных углеродом материалов

При разделении кислых газов, пыли и связанных с пылью ингредиентов использование насыщенных углеродом материалов применение активированного угля или кокса в материалах для уплотнения скруббера позволяет на 70 процентов снизить содержание полихлорированных дибензодиоксинов (ПХДД) и полихлорированных дибензофуранов (ПХДФ) в скруббере, однако это может не отражаться на общем объеме выбросов (European Commission, 2006).

3.3        Впрыск активированного угля

Применение активированного угля для повышения уровня удаления ртути в общих чертах описано во вводной главе настоящего документа. Этот метод предполагает впрыск активированного угля или кокса подовой печи (КПП) до рукавного фильтра (см. раздел 0 выше) или другого пылеуловителя. В результате большая часть ртути адсорбируется на фильтрующем слое. Соответственно, ТФ, как правило, предварительно покрываются реагентами до запуска установки, что обеспечивает хорошие показатели снижения выбросов уже при начале подачи отходов.

Для успешного осаждения необходимо хорошее смешивание адсорбентов с дымовым газом и достаточное время контакта. Дозирование углеродных адсорбентов в дымовых газах перед тканевым фильтром фильтр, например, после скруббера, является давно опробованным завершающим этапом очистки газа.

Учет состава и пропорций дымового газа является ключевым фактором оценки эффективности контроля выбросов ртути с помощью активированного угля. В целом считается, что окисленные разновидности ртути контролировать проще, чем ртуть в элементарной форме. Степень окисления во многом определяется содержанием галогенов в отходах. Высокое содержание галогена в дымовых газах, и, соответственно, высокий процент окисленной ртути часто характерны для установок по сжиганию бытовых отходов. Эффективность впрыска активированного угля в сочетании с ТФ в плане удаления может достигать 95 процентов.

Отдельный впрыска активированного угля, контролируемый путем непрерывного мониторинга ртути в неочищенном газе, оказался очень эффективным методом, который может применяться при сжигании отходов. Таким образом, количество добавляемого активированного угля можно менять исходя из концентрации ртути в необработанном газе. Кроме того, в случае всплесков концентрации ртути в неочищенном газе в него может быть введен высокоэффективный активированный уголь, пропитанный приблизительно 25 процентов серы. Этот подход сочетает эффективную борьбу с выбросами ртути и уменьшение эксплуатационных расходов за счет сокращения использования сорбентов. Следует отметить, что инвестиционные затраты на устройство измерения паров ртути могут быть значительно ниже, чем расходы на газоочистное устройство, поскольку измерительным устройствам не требуются испытания на пригодность (Esser-Schmittmann 2012).

В частности, в случаях присутствия элементарной ртути в дымовых газах в относительно высокой концентрации (например, на установках по сжиганию осадка сточных вод) удовлетворительная эффективность сокращения может быть достигнута только при применении активированного угля, пропитанного серной кислотой или галогеном (например, бромом).

Испытания показали, что коэффициент сокращения Hg увеличивается при понижении температуры дымового газа и что эффективность сокращения значительно выше при высокой концентрации ртути в неочищенном газе (Takaoka et al. 2002)

Эффективность углеродных сорбентов увеличивается, если вместо ЭСП применяется тканевый фильтр, так как большее время выдержки обеспечивает больший контакт между сорбентом и насыщенным ртутью дымовым газом. В результате для улавливания того же количества ртути необходимо в три раза меньшее количество сорбента (по сравнению с ЭСП) (LCP BREF Draft 2013).

Для более эффективного удаления ртути из дымовых газов используется специально разработанный активированный уголь, пропитанный серной кислотой, элементарной серой или бромом. В этом случае удаление ртути обеспечивается хемосорбцией, а также физической адсорбцией. Испытания показали, что эффективность сокращения ртути можно увеличить до 99 процентов.

Межсредовое воздействие, не связанное с ртутью

Обычные нормы потребления активированного угля при сжигании твердых бытовых отходов составляют 3 кг/т отходов. Были зарегистрированы уровни в диапазоне от 0,3 до 20 кг/т опасных отходов (EC, 2006, Waste Incineration).

Стоимость установки и эксплуатации

Для завода мощностью 200 000 тонн с двумя линиями установок для сжигания и очистки дымовых газов: расходы на монтаж системы сухой очистки дымовых газов, в том числе хранилища сорбентов, системы дозирования, контроль впрыска сорбента, ТФ и сброс золы, составляют от 5,5 до 6 млн. евро.

Первоначальные затраты на хранение активированного угля составляют 50 000 евро для небольших заводов (контейнерное хранение) и примерно 100 000 для больших заводов (силосное хранение) (данные из Германии, 2014 год).

Эксплуатационные расходы зависят от вида используемого угля. Для КПП стоимость составляет примерно 300 евро на тонну; для активированного угля, пропитанного слабой серной кислотой (5 процентов), ‑ примерно 400 евро на тонну; для сильно пропитанного серой угля ‑ примерно 2000 евро на тонну; для бромированного активированного угля ‑ примерно 1500 евро на тонну.