TECHNOLOGIE OCHRANY OVZDUŠÍ

Transkript

1 TECHNOLOGIE OCHRANY OVZDUŠÍ Přednáška č. 8 Přednášející: Ing. Marek Staf, Ph.D. tel ; marek.staf@vscht.cz budova A, ústav 216, č. dveří 162 Snímek 1.

2 Osnova přednášky Emisní limity pro spalování odpadu Základní popis spalovny s využitím získaného tepla Detailnější popis spalovny Praha - Malešice Metody záchytu emisí ze spalování odpadu Alternativy konstrukčního řešení Problematika tvorby PCDD/F Snímek 2.

3 Často používané zkratky SKO SNO MSW TKO RDF MWC HWI ZEVO TEQ BCD Spalovna komunálního odpadu Spalovna nebezpečného odpadu Municipal Solid Waste (tuhý komunální odpad) Tuhý komunální odpad Refuse Derived Fuel (palivo vyrobené z odpadu) Municipal Waste Combustor (spalovna komunálního odpadu) Hazardous Waste Incinerator (spalovna nebezpečného odpadu) Zařízení na energetické využití odpadu Toxic Equivalent (toxický ekvivalent pro přepočet obsahu PCDD a PCDF) Base Catalytic Decomposition (bazický katalytický rozklad) Snímek 3.

4 Emisní limity pro spalovny odp. Zákonč. 201/2012 Sb. Definice vycházející ze zákona Tepelným zpracováním odpadu se rozumí oxidace odpadu nebo jeho zpracování jiným termickým procesem, včetně spalování vzniklých látek, pokud by tím mohlo dojít k vyšší úrovni znečišťování oproti spálení odpovídajícího množství zemního plynu o stejném energetickém obsahu. Spalovnou odpadu se rozumí stacionární zdroj určený k tepelnému zpracování odpadu, jehož hlavním účelem není výroba energie ani jiných produktů, a jakýkoliv stacionární zdroj, ve kterém více než 40 % tepla vzniká tepelným zpracováním nebezpečného odpadu nebo ve kterém se tepelně zpracovává neupravený směsný komunální odpad. Snímek 4.

5 Emisní limity pro spalovny odp. Zákonč. 201/2012 Sb. (přílohač. 4) Kontinuální měření emisí: Provádí (mimo jiné) stacionární zdroj, ve kterém je tepelně zpracován odpad, pro oxidy dusíku vyjádřené jako oxid dusičitý, oxid uhelnatý, tuhé znečišťující látky, celkový organický uhlík, plynné anorganické sloučeniny chloru vyjádřené jako chlorovodík, plynné anorganické sloučeniny fluoru vyjádřené jako fluorovodík a oxid siřičitý. Pozn. Zatímco pro energetiku se kontinuální měření týká zdrojů o tepelném příkonu 50 MW a vyšším, u odpadů není příkon určen. Snímek 5.

6 Emisní limity pro spalovny odp. Vyhláška č. 415/2012 Sb. Příloha č. 4 (podmínky provozu pro stacionární zdroje tepelně zpracovávající odpad) kontinuální měření Pozn. 3) možnost udělení výjimky pro CO a fluidní spalování Ref. obsah kyslíku 11 % (pro oleje 3 %); Snímek 6.

7 Emisní limity pro spalovny odp. Vyhláška č. 415/2012 Sb. Příloha č. 4 (podmínky provozu pro stacionární zdroje tepelně zpracovávající odpad) jednorázová měření Specifické emisní limity pro cementářské pece (odpad s palivem) Snímek 7.

8 Pravidla provozu spaloven Obecné podmínky pro ochranu ovzduší Teplota spalin těsně u stěny dohořívací komory min. 850 C; Obsah kyslíku za posledním přívodem vzduchu min. 6 % obj. Doba zdržení spalin za výše uvedených podmínek min. 2 s; Pozor! Je-li spalován pentachlorfenol (v jakékoli koncentraci) nebo chlorované látky > 1 % hm. Tzvýšena na min C; Typické emise (v případě komunálního odpadu) TZL do 4 g.m -3 Těžké kovy (páry) Cd, Hg, Pb, Zn řádově jednotky mg.m -3 HCl mg.m -3 HF 3 30 mg.m -3 SO mg.m -3 NOx mg.m -3 Uhlovodíky řádově jednotky mg.m -3 Snímek 8.

9 Odlučování prachu ve spalovnách Použití odlučovačů TZL První stupeň čištění spalin; Účinnost musí být vyšší než 99 %; Nejčastěji elektrofiltry; Obvykle 5 samostatných sekcí (4 činné + rezerva) Teplota plynu max. 350 C Na hraně splnění emisního limitu do budoucna pravděpodobně neudržitelné Snímek 9.

10 Odlučování prachu ve spalovnách Použití odlučovačů TZL První stupeň čištění spalin; Účinnost musí být vyšší než 99 %; Perspektivní tkaninové odlučovače; Materiál expandovaný PTFE (teflon) Teplota plynu max. 250 C Spolehlivě plní emisní limit Problém se zanášením (pozor na vlhkost) Velká tlaková ztráta Náročné na elektrický ventilátor Snímek 10.

11 Odlučování prachu ve spalovnách Použití odlučovačů TZL První stupeň čištění spalin; Účinnost musí být vyšší než 99 %; Méně často užívány Venturiho d. Účinné i pročástice 10-1 µm Prudké chlazení plynu Spolehlivě plní emisní limit Náročné na vodní hospodářství Často řazeny do série Problém se tvorbou úsad Snímek 11.

12 Základní princip funkce spalovny Typy roštů (Zdroj: Springer) Pásový rošt Posuvný rošt Snímek 12.

13 Základní princip funkce spalovny Roštový systém (Zdroj: MHPS Group) Mechanismus posuvného roštu Snímek 13.

14 Základní princip funkce spalovny Roštový systém s pevným roštem (Zdroj: Bertsch) Snímek 14.

15 Jednotky ZEVO na našem území V roce 2017 v provozu pouzečtyři zařízení: ZEVO Malešice (Pražské služby, a.s.) 4 linky, jmenovitá kapacita 4 x 15 t TKO.h -1 = 60 t TKO.h -1 Spalovna komunálních odpadů Liberec (Termizo a.s.) 1 linka, jmenovitá kapacita 12 t TKO.h -1 ZEVO Brno (SAKO Brno, a.s.) 2 linky, jmenovitá kapacita 2 x 16 t TKO.h -1 = 32 t TKO.h -1 ZEVO Chotíkov (Plzeňská teplárenská, a.s.) 1 linka, jmenovitá kapacita 12 t TKO.h -1 Snímek 15.

16 Jednotky ZEVO na našem území Každé ze 4 zařízení ZEVO má jiný systém čištění spalin ZEVO Malešice (Pražské služby, a.s.) 1 kotel, 2 rozprašovací sušárna, 3 elektrostatický odlučovač, 4 SCR, 5 vstup čerstvé suspenze, 6 předpračka, 7 absorbér, 8 komín, 9 vyčerpaná suspenze, 10 přívod ZP a vzduchu, 11 přívod roztoku NH 4 OH Snímek 16.

17 Jednotky ZEVO na našem území Každé ze 4 zařízení ZEVO má jiný systém čištění spalin Spalovna komunálních odpadů Liberec (Termizo a.s.) 1 přívod roztoku NH 4 OH, 2 spalovací prostor s dohořívací komorou, 3 kotel, 4 elektrostatický odlučovač, 5 přívod užitkové vody, 6 DeDiox filtr, 7 výstup kyselých vod, 8 quench, 9 absorbér, 10 přívod roztoku NaOH, 11 komín Snímek 17.

18 Jednotky ZEVO na našem území Každé ze 4 zařízení ZEVO má jiný systém čištění spalin ZEVO Brno (SAKO Brno, a.s.) 1 kotel, 2 přívod roztoku CO(NH 2 ) 2, 3 přívod aktivního uhlí, 4 absorbér, 5 přívod suspenze Ca(OH) 2, 6 nástřik práškového Ca(OH) 2, 7 tkaninové filtry, 8 komín Snímek 18.

19 Jednotky ZEVO na našem území Každé ze 4 zařízení ZEVO má jiný systém čištění spalin ZEVO Chotíkov (Plzeňská teplárenská, a.s.) (1 kotel, 2 rozprašovací sušárna, 3 recykl odpadní vody z absorbéru, 4 první tkaninový filtr, 5 recykl tuhého materiálu z druhého filtru, 6 přívod procesní vody, 7 quench, 8 absorbér, 9 vstup práškového Sorbalitu, 10 druhý tkaninový filtr, 11 přívod roztoku NH 4 OH, 12 DeNOx reaktor, 13 komín, 14 úprava procesních kapalin) Snímek 19.

20 Technol. spalovny Praha-Malešice Zařízení na energetické využívání odpadů ZEVO (Zdroj: Pražské služby) Snímek 20.

21 Technol. spalovny Praha-Malešice Základní parametry zařízení (Zdroj: Pražské služby) Spalovací kotle 4 ks; Energetická produkce každý se 6 válcovými rošty (rotačními); spalovací kapacita 15 t TKO /h (pro kotel); v provozu obvykle 3 kotle + 1 záložní; max. 40 t páry /h (pro kotel); parametry prim. páry 235 C / 1,37 MPa; menšíčást páry využita technologií a v rámci dodávek odběratelům, větší část pro kogeneraci (elektřina + teplo); elektřina distribuována přes PRE, a.s. do veřejné sítě (napětí 22 kv, pára a horká voda přes Pražskou teplárenskou, a. s. podnikům a domácnostem. Snímek 21.

22 Technol. spalovny Praha-Malešice Základní parametry zařízení (Zdroj: Pražské služby) Roční bilance Hmotnost spáleného TKO t/r; Vlastní spotřeba elektřiny MWh; Elektřina do veřejné sítě MWh; Teplo do sítě PT a.s. 0, GJ; Další vstupy a výstupy Zapalovací a stabilizační palivo je zemní plyn (výhřevnost 34,1 MJ/ m 3 ); Výhřevnost TKO 8 12 MJ.kg -1 ; Roční produkce škváry t; Tuhé nečistoty z čištění spalin t/r; Vytříděný železný šrot t/r. Snímek 22.

23 Technol. spalovny Praha-Malešice Standardně dodržované provozní parametry (Zdroj: Pražské služby) Dodávaná pára Tlak 1 1,1 MPa (smluvně dosud 0,9 MPa); Teplota 220 C (smluvn ě dosud 200 C); (pro firmy Pragolaktos, Coca-cola,Prefa a další) Dodávaná voda C (vratka C); Odebíraný TKO Výhřevnost 8,0 12 MJ/kg; Vlhkost max. 35 %; Popel max % hm.; Snímek 23.

24 Technol. spalovny Praha-Malešice Všeobecné schéma technologie (Zdroj: Pražské služby) SCR DeNO x + DeDiox 1. a 2. stupeň vypírky Snímek 24.

25 Technol. spalovny Praha-Malešice Areál spalovny (Zdroj: Pražské služby) Inženýrské sítě a kabelové rozvody uloženy pod komunikacemi, odstavnými plochami a nezastavěnými plochami zeleně; Kolektorová přípojka pod zemí spojuje kotelnu (hlavní výrobní blok) s Teplárnou Malešice (horkovody, parní potrubí, potrubí DEMI vody, topné vody, potrubí kondenzátu). Hlavní výrobní blok objekt kotelny s kotli na TKO, rozvodnou, chemickou a tepelnou úpravou vody Venkovní atmosférická nádrž DEMI vody o objemu 180 m 3 a nádrž vratného kondenzátu 25 m 3. Zásobník odpadu (bunkr) železobetonový, vně budovy kotelny; Objekt dvoustupňového čištění spalin navazuje na objekt kotelny. Samostatně turbinová hala s turbogenerátorem a pomocnými systémy (krytý transformátor 6,3 kv / 22kV vně haly). Snímek 25.

26 Technol. spalovny Praha-Malešice Popis spalovacího prostoru TKO a kotle (Zdroj: Pražské služby) Instalovány 4 kotle, každý se 6 válcovými rošty sklonu 30 ; Tzv. ostrá pára (teplota 235 C, tlak 1,37 MPa) z větší části pro pohon kogenerační jednotky v turbínové hale; Kotel jednobubnový, s přirozenou cirkulací; Provedení kotle: Membránový, třítahový (ve druhém tahu umístěna konvekční kotlová plocha (svislé šoty) Ve třetím tahu ohřívák předsoušecího vzduchu, konvekční přehřívák a ohřívák vody. Snímek 26.

27 Technol. spalovny Praha-Malešice Technologiečištění spalin (Zdroj: Pražské služby) Základní součásti technologie čištění spalin: 1. Převáděcí kouřovod kotel rozprašovací sušárna 2. Rozprašovací sušárna 3. Převáděcí kouřovod rozprašovací sušárna elektrostatický odlučovač 4. Elektrostatický odlučovač (elektrofiltr) 5. Převáděcí kouřovod elektrofiltr SCR reaktor DENOx/DeDiox (s hořákovou jednotkou, nástřikem čpavkové vody za ní a statickým směšovačem) 6. SCR reaktor DeDiox/DeNOx 7. Převáděcí kouřovod SCR reaktor rekuperační výměník 8. Rekuperační výměník spaliny/voda 9. Pomocný spalinový ventilátor s regulací otáček Snímek 27.

28 Technol. spalovny Praha-Malešice Technologiečištění spalin (Zdroj: Pražské služby) Základní součásti technologie čištění spalin: 10. Převáděcí kouřovod pomocný kouřový ventilátor chladič spalin (quench) 11. Předpračka s chladičem spalin a odlučovačem kapek, s vlastním a rezervním oběhovýmčerpadlem 12. Absorbér s odlučovačem kapek, s vlastním a rezervním oběhovým čerpadlem 13. Převáděcí kouřovod odlučovač kapek absorbéru vodní ohřívák spalin (WAGAVO) 14. Vodní ohřívák spalin (WAGAVO) 15. Převáděcí kouřovod ohřívák spalin spalinový ventilátor 16. Spalinový ventilátor s regulací otáček 17. Převáděcí kouřovod spalinový ventilátor-společný komín + pomocná zařízení: (jímky, nádrže atd.) Snímek 28.

29 Technol. spalovny Praha-Malešice Technologiečištění spalin (Zdroj: Pražské služby) Princip technologie čištění spalin: Předčištění v rozprašovací sušárně, odloučení TZL v elektrostatickém odlučovači; Následné mokré vypírání vápennou suspenzí obohacenou aktivním uhlím (ve dvou reaktorech pračka a absorbér) Každý kotel má samostatnou linku na čištění spalin. Vypírací vápenná suspenze: Tvorba hašením páleného vápna CaO třídy VJM 90, do kterého je přimíšeno upravené aktivní uhlí o obsahu cca % hm. Směs dodávána do ZEVO pod názvem Sorbalit; Aktivní uhlí přidáváno za účelem odstraňování těžkých kovů (zejm. Hg) metodou adsorpce a snižování obsahu organických látek (zejm. PCDD a PCDF). Hlavní způsob odstraňování látek PCDD/F následně jejich katalytickou destrukcí Dediox. Snímek 29.

30 Technol. spalovny Praha-Malešice Technologiečištění spalin (Zdroj: Pražské služby) Hlavní způsob odstraňování látek PCDD/F katalytickou destrukcí Dediox. Surové spaliny: Teplota C Vysoké obsahy polutantů SO 2 (SO x ) HCl HF Pevné částice NO x CO, CO 2 těžké kovy (zejm. Hg a její sloučeniny) PCDD, PCDF aj. Snímek 30.

31 Technol. spalovny Praha-Malešice Technologiečištění spalin (Zdroj: Pražské služby) Neodprášené spaliny vedeny pod strop rozprašovací sušárny na rozprašovací kolo; Zde se spaliny uvedou do rotačního pohybu a v opačném směru točení je do spalin rozprašovacím kolem rozprašována upravená odpadní suspenze z pračky a absorbéru. Teplotou spalin ze suspenze odpařena voda a částice suspenze vynášeny ze dna sušárny Suchéčástice suspenze shromažďovány jako sekundární odpad (dle Katalogu odpadů Pevné odpady z čištění odpadních plynů kat.č *, kategorie N) Snímek 31.

32 Technol. spalovny Praha-Malešice Technologiečištění spalin (Zdroj: Pražské služby) Suchéčástice suspenze shromažďovány jako sekundární odpad Reálně suché částice směs tří odpadů: Vápenaté soli (CaSO 4.2H 2 O aj.) + soli těžkých kovů + hydroxidy těžkých kovů (kat. č ) Upotřebené aktivní uhlí z čištění spalin (kat. č *, kategorie N) Popílek obsahující nebezpečné látky (kat.č *, kategorie N. ) Použitá technologie čištění spalin neumožňuje tři výše popsané nebezpečné odpady tj. kat.číslo *, * a * od sebe separovat. Snímek 32.

33 Technol. spalovny Praha-Malešice Technologiečištění spalin (Zdroj: Pražské služby) Z rozprašovací sušárny spaliny vedeny přes třísekční elektrofiltr, v němž jsou odloučeny TZL. Spaliny vystupující z elektrofiltrů mají teplotu cca 190 C. Dále pokračují kouřovodem do SCR reaktoru DeDiox/DeNOx Katalytická destrukce dioxinů a furanů a snížení obsahu NO x pomocí vstřikovanéčpavkové vody. (katalyzátor na bázi V, W, Ti) Dále spaliny pokračují do pračky. V horní části pračky chladič spalin (quench) ochlazení na C (ochrana vnitřního pogumování pračky před tepelným poškozením) Spaliny procházející pračkou souproudně sprchovány vápennou suspenzí vstřikovanou pomocí trysek Odloučení HCl, HF, HBr, Hg, dalších těžkých kovů a prachu a případných POPs (PCDD/F). zbytků Snímek 33.

34 Technol. spalovny Praha-Malešice Technologiečištění spalin (Zdroj: Pražské služby) Aby se zabránilo přechodu zbytku rtuti ve formě sublimátu HgCl 2 (vysoce toxický) do plynné fáze, udržuje se v pračce kyselé prostředí ph = 1,1 Rtuť zůstává v suspenzi ve formě málo těkavého kalomelu Hg 2 Cl 2, Rtuť, ostatní těžké kovy a organické látky je prakticky všechna zachycena již v rozprašovací sušárně při prvním kontaktu s aktivním uhlím, obsaženým ve vyčerpané suspenzi. Dále pokračují spaliny přes odlučovač kapek do absorbéru. Odlučovač kapek zabraňuje unášení malých kapek suspenze z pračky do absorbéru a vzájemného ovlivňování ph. Spaliny procházejí absorbérem ze spodní části (protiproud). směrem vzhůru Snímek 34.

35 Technol. spalovny Praha-Malešice Technologiečištění spalin (Zdroj: Pražské služby) V absorbéru spaliny rovněž promývány vápennou suspenzí Úkolem absorbéru je odloučit ze spalin SO 2 a zbytky HCl, HF, těžkých kovů a zbytku organických perzistentů. (ph se udržuje přidáváním vápenné suspenze mezi 5 6). SO 2 (který zabraňuje v pračce přechodu rtuti z jednomocné formy na dvojmocnou) reaguje se suspenzí Ca(OH) 2 na Ca(HSO 3 ) 2, který se oxiduje přítomným kyslíkem za vzniku energosádovce CaSO 4.2H 2 O. Hustota lázně je udržována odpouštěním suspenze do zahušťovače. Vyčištěné spaliny za absorbérem C Pro zlepšení rozptylu a zabránění kondenzace vody (koroze) ohřívány v horkovodním trubkovém ohřívači spalin (WAGAVO) na 110 C a dopravovány kou řovým ventilátorem do komína (přes kontinuální měření emisí). Snímek 35.

36 Technol. spalovny Praha-Malešice Technologiečištění spalin (Zdroj: Pražské služby) Spotřeba páry pro ofukovače na kotli je umístěno celkem 12 ofukovačů 4 ofukovače spouštěny v automatickém cyklu cca 1 x za 24 hodin, (cyklus trvá 1/2 hodiny, používá se sytá pára o tlaku 1,3 MPa). Ofukovače č. 5 až 10 pracují při tlaku přehřáté páry 1,2 MPa. Ofukovačeč.11 až 12 se spouštějí pouze ručně zásahem topiče jejich spotřeba páry je cca 400 kg/h při tlaku 1,2 MPa. Snímek 36.

37 Technol. spalovny Praha-Malešice Snímek 37.

38 Technol. spalovny Praha-Malešice Okruhčištění spalin (Zdroj: Pražské služby) Snímek 38.

39 Konstrukce spaloven TO Příklad válcového roštu Snímek 39.

40 Konstrukce spaloven TO Příklad posuvného roštu Snímek 40.

41 Obecné metody ve spalovnách Možnosti odlučování plynných znečišťujících látek Snímek 41.

42 Obecné metody ve spalovnách Mokré postupy vypírání kyselých plynů (HCl, HF, SO 2 ) Před vypírkou roztokem nebo suspenzí chlazení spalin; Různé metody chlazení, zejm. adiabatické odpařování vody ve vodní předpračce; Ve vodní pračce též záchyt velké části HCl + HF (pokles ph na 0,5 1); V některých případech zpětné získávání využitelné HCl z roztoku; Vlastní vypírka alkalickými činidly 2 stupně (ph udržováno na neutrální úrovni 6 7); Odpadní vody obsahují těžké kovy nelze čistit v městské ČOV; Obvyklý postupčištění kyselých vod: alkalizace Ca(OH) 2 poté přídavek FeCl 3 + trimerkaptotriazin vznik sraženiny Fe(OH) 3, na níž se efektivně zachytí mj. těžké kovy možno odfiltrovat. Snímek 42.

43 Obecné metody ve spalovnách Mokré postupy vypírání kyselých plynů (HCl, HF, SO 2 ) Snímek 43.

44 Obecné metody ve spalovnách Polosuché postupy vypírání kyselých plynů (HCl, HF, SO 2 ) Použití rozprašovací sušárny (viz spalovna Praha Malešice, kde polosuchý systém užíván jako první stupeň čtyřstupňového čištění); Suspenze Ca(OH) 2 rozprašována dvoufázovými tryskami nebo rotačním kotoučem; Spaliny ochlazeny na C adiabatickým odparem vody ze suspenze; Vysušená suspenze s nečistotami z plynu odloučena ve tkaninovém filtru nebo v elektrostatickém odlučovači; Před filtr lze injektovat práškové aktivní uhlí adsorpce PCDD/PCDF; Přebytek suspenze větší než u mokré vypírky větší množství tuhého produktu (tj. sekundárního odpadu); Neprodukují odpadní vody není třeba ČOV; Snímek 44.

45 Obecné metody ve spalovnách Suché postupy odlučování kyselých plynů (HCl, HF, SO 2 ) Aplikován práškový CaO nebo NaHCO 3 ; 2 možnosti konstrukčního řešení: fluidní reaktor nebo úletový reaktor (odloučení úletu ve tkaninovém filtru); Ze všech metod největší nezbytné přebytky činidla vůči stechiometrii; Ze všech metod největší množství tuhého produktu obtížně využitelného nebezpečný druhotný odpad; Neprodukují odpadní vody není třeba ČOV; Snímek 45.

46 Obecné metody ve spalovnách Porovnání postupů odlučování kyselých plynů (HCl, HF, SO 2 ) Snímek 46.

47 Obecné metody ve spalovnách Podmínky provozování DeNO x systémů ve spalovnách TKO Spalování odpadu provozováno při nižších teplotách (cca 850 C) vysokoteplotní mechanismus se neuplatňuje (výraznější produkce > C); Ve větší míře než u běžných paliv se u TKO uplatňuje palivový původ NO x ; Používána jak SNCR, tak i SCR; SNCR: nástřik NH 3 nebo CO(NH 2 ) 2 do dohořívací komory, tj. do pásma teplot C; SCR: použití katalyzátoru V 2 O 5 + MoO 3 na keramickém nosiči TiO 2 nebo Al 2 O 3, za teplot C metoda účinná i pro PCDD/PCDF; ve spalinách jen cca % obj. zbytkového amoniaku (překročení % obj. je limit pro výměnu katalyzátoru) Snímek 47.

48 Obecné metody ve spalovnách Vznik PCDD a PCDF při spalování odpadu Vysoce toxické, karcinogenní, mutagenní a teratogenní látky velmi nízký emisní limit 0,1 ng.m n -3 TEQ (na obr. jsou 3 nejtoxičtější) Při spalování rozklad halogenderivátů, ale následná syntéza PCDD/F při chladnutí spalin teplotní okno 200 cca 450 C (až 600 C). Snímek 48.

49 Obecné metody ve spalovnách Vznik PCDD a PCDF při spalování odpadu (Zdroj: Konduri & Altwicker 1994) Dioxiny vznikají v plynné fázi, nebo katalyticky na tuhém povrchu. Reakce na tuhém povrchu považovány na hlavní zdroj dioxinů při spalovacích procesech. Pro katalyzovaný povrchový děj byly navrženy 2 mechanismy: Mechanismus přes prekurzory; Syntéza de novo; Prekurzorový mechanismus uvažuje reakci chlorovaných uhlovodíků (chlorbenzeny a chlorfenoly). De novo syntéza pracuje s rekombinací uhlíku, kyslíku, vodíku a chloru. Poměr pyrosyntetického děje v plynné fázi, prekurzorového mechanismu a de novo syntézy není přesně kvantifikován. Snímek 49.

50 Obecné metody ve spalovnách Vznik PCDD a PCDF při spalování odpadu (Zdroj: Konduri & Altwicker 1994) Obecně platí: mechanismus přes prekurzory je primární a probíhá za vyšších teplot; de novo syntéza následuje za nižších teplot; Snímek 50.

51 Obecné metody ve spalovnách Vznik PCDD a PCDF při spalování odpadu Prekurzorový mechanismus (více možností); Reakce přes vznik chlorovaného fenolátu (Zdroj: Tuppurainen et al 1998): Snímek 51.

52 Obecné metody ve spalovnách Vznik PCDD a PCDF při spalování odpadu Prekurzorový mechanismus katalytické vlivy prvků v popílku (Zdroj: Hinton & Lane 1991): Hliník Chlor Uhlík Měď Draslík Sodík Síra Zinek negativní efekt žádný efekt žádný efekt silně pozitivní efekt pozitivní i negativní dle situace pozitivní i negativní dle situace pozitivní efekt pozitivní efekt Další faktory(adsorpční povrch, velikost částic) žádný efekt Snímek 52.

53 Obecné metody ve spalovnách Vznik PCDD a PCDF při spalování odpadu De novo syntéza; Maximum vzniku při teplotě 325 C (Zdroj: Milligan and Altwicker 1995): Snímek 53.

54 Obecné metody ve spalovnách Vznik PCDD a PCDF při spalování odpadu De novo mechanismus katalytické vlivy prvků v popílku (Zdroj: Hinton & Lane 1991): Hliník Chlor Uhlík Měď Draslík Sodík Křemík Síra (nízký poměr Cl/S) Síra (vázaná v popílku) Cín Zinek negativní efekt pozitivní žádný efekt silně pozitivní efekt pozitivní efekt pozitivní efekt negativní efekt silně negativní efekt pozitivní efekt pozitivní efekt pozitivní efekt Snímek 54.

55 Obecné metody ve spalovnách Metody záchytu PCDD a PCDF při spalování odpadu Více opatření vedoucích k potlačení tvorby dioxinů nebo k jejich následnému odloučení: Velmi rychlé ochlazení spalin (30 milisekund) pod teplotu 400 C nebo lépe mimo dioxinové okénko < 200 C; Sorpční systémy užívající aktivní uhlíkaté materiály (aktivní uhlí, aktivní polokoks); Selektivní katalytická redukce kromě NOx dochází účinně i k odbourání PCDD/F; Katalytické tkaninové filtry katalyzátor nanesen na vnitřní povrch filtrační tkaniny (např. typ Remedia D/F Catalytic Filter System) funguje při teplotě C filtrační tkanina expandovaný PTFE umožňuje redukci z 10 na < 0,1 ng.m n -3 TEQ. Snímek 55.

56 Obecné metody ve spalovnách Sorpční záchyt PCDD a PCDF při spalování odpadu Funguje černouhelný aktivní koks (dražší) i hnědouhelný polokoks. 3 možnosti aplikace: Samostatný reaktor s pevným ložem (malé spalovny) - aplikován zrnitý adsorbent; Samostatný reaktor se sesuvným ložem (velké spalovny) - aplikován zrnitý adsorbent; Nástřik adsorbentu před tkaninový odlučovač - aplikován práškový adsorbent; Po použití adsorbent spálen spolu s TKO; Metoda funguje i na těkavé těžké kovy (zejm. Hg a Cd). Snímek 56.

57 Obecné metody ve spalovnách Sorpční záchyt PCDD a PCDF při spalování odpadu Dvoupatrový adsorbér s pevným ložem Snímek 57.