Содержание к диссертации
Введение
1 Литературный обзор 10
1.1 Проблемы утилизации нефтесодержащих и формальдегидсодержащих отходов 10
1.2 Анализ существующих технологий утилизации нефтесодержащих и формальдегидсодержащих отходов 13
Выводы 30
2 Разработка технологии термического обезвреживания нефтесодержащих и формальдегидсодержащих твердых отходов 32
2.1 Описание механизма процесса пиролиза 32
2.2 Технология термического обезвреживания 37
2.3 Выбор и описание оборудования 39
Выводы 50
3 Объекты и методы исследования 52
3.1 Объекты исследования 52
3.2 Методика исследования процесса пиролиза 56
3.3 Методика биологических исследований 60
4 Результаты экспериментов и их обсуждение 65
4.1 Исследование зависимости времени процесса пиролиза от массы и температуры загрузки отходов 65
4.2 Влияние влажности отходов на процесс пиролиза 76
4.3 Выявление зависимостей процесса пиролиза нефтесодержащих твердых отходов 80
4.4 Выявление зависимостей процесса пиролиза формальдегидсодержащих твердых отходов 85
4.5 Результаты экологической экспертизы протекания процесса пиролиза 88
4.6 Обсуждение результатов биологической экспертизы 91
4.6.1 Результаты биотестирования исходных образцов грунтов, загрязнённых нефтепродуктами 91
4.6.2 Результаты биотестирования исходных образцов формальдегидсодержащих опилок ДСП 95
4.6.3 Результаты биотестирования продуктов процесса пиролиза грунта, загрязненного нефтепродуктами 99
4.6.4 Результаты биотестирования продуктов процесса пиролиза формальдегидсодержащих опилок ДСП 103
Выводы 107
5 Рекомендации и область использования установки 108
5.1 Практические рекомендации по использованию установки на производстве 108
5.2 Возможности совершенствования установки 109
Общие выводы 114
Список литературы
- Анализ существующих технологий утилизации нефтесодержащих и формальдегидсодержащих отходов
- Технология термического обезвреживания
- Выявление зависимостей процесса пиролиза нефтесодержащих твердых отходов
- Результаты биотестирования продуктов процесса пиролиза грунта, загрязненного нефтепродуктами
Анализ существующих технологий утилизации нефтесодержащих и формальдегидсодержащих отходов
Установка УТ-1С [82] по термическому обезвреживанию твердых нефтесодержащих отходов предназначена для переработки любых почв и грунтов, загрязненных нефтепродуктами. Установка представляет собой барабанную печь, снабженную топкой дожига, производительность составляет 4 т/ч. В печи происходит полное обезвреживание нефтешламов, конечной продукцией переработки является неорганическое минеральное сырье, свойства которого соответствуют нормам и требованиям экологически малоопасным материалам.
Промышленным образцом для сжигания различных органических, в том числе нефтесодержащих отходов является мобильная установка «Форсаж-2» [135], разработанная фирмой «ЭКОсервис-НЕФТЕГАЗ». Сжигание отходов в камере дожига установки производится при температуре порядка 1200 С, при этом по заявлению производителя содержание загрязняющих веществ в отходящих газах сводится к минимуму. Выход зольного остатка составляет, в зависимости от состава отходов, не более 3-5 % от общего объема загрузки. Установка не предназначена для сжигания легковоспламеняющихся веществ, а также галогеносодержащих отходов и отходов, содержащих тяжелые металлы.
Вышеперечисленные способы сжигания характеризуются высокой степенью переработки, высокой производительностью, но высокой экологической опасностью. Они требуют тщательного контроля состава продуктов горения, так как некоторые вещества, выделяющиеся в процессе горения, даже более опасны, чем исходные отходы.
Помимо методов термической переработки, в нефтедобывающей промышленности успешно применяются методы биологической ремедиации – рекультивации бурового шлама и твердых нефтесодержащих отходов, использование бактериальных препаратов и рекультивация загрязненных нефтью грунтов методом активирования аборигенной микробиоты. При добавлении питательных веществ в среду микроорганизмов происходит деструкция углеводородов с образованием гумусоподбных веществ. Технология широко применяется для очистки почв на месте загрязнения при бурении нефтяных скважин и на площадках по обезвреживанию нефтесодержащих отходов. Биоремедиация направлена на снижение концентрации биоразлагаемых компонентов при воздействии аборигенной бактериальной биомассы. Ограничениями к применению таких технологий являются чувствительность биопрепаратов к температурным условиям, содержанию нефтепродуктов в почве (не более 300-250 г/кг) и длительность процесса (в среднем один-три вегетативных сезона) [19, 82].
Наиболее перспективным и все чаще применяемым методом утилизации формальдегидсодержащих, нефтесодержащих и других твердых отходов является пиролиз. Пиролиз более экологически безопасен и позволяет обеспечить высокую степень обезвреживания отходов. Пиролиз представляет собой процесс термического разложения органических соединений без доступа кислорода и происходит при относительно низких температурах по сравнению с процессами горения. При пиролизе органических соединений чаще всего распад идет по радикально-цепному механизму. В случае пиролиза углеводородов первичной реакцией является образование свободных радикалов, например метиленового или метального, в результате разрыва углеродных связей.
Теоретические основы пиролиза углеводородов заложены в основу большого количества технологических устройств установок для утилизации твердых отходов.
Компанией «ЭкоПромСервис» разработаны пиролизные установки ФОРТАН-2 [134], предназначенные для переработки твердых отходов с целью их утилизации и получения ценных продуктов – жидкого топлива, горючего газа, углеродистого остатка (полукокса), металла. Утилизируемые отходы загружается в реторту, помещенную в печь. При нагревании стенок реторты отходы термически разлагаются с образованием парогазовой смеси и углеродистого остатка. Парогазовая смесь выводится из реторты по трубопроводу, охлаждается, пары конденсируются и полученная жидкость отделяется от неконденсирующихся газов. Жидкость накапливается в сборнике жидкого продукта, газ частично или полностью используется для поддержания процесса (сжигается в печи). По окончании процесса пиролиза реторту с полукоксом извлекают из печи и устанавливают в печь следующую реторту с загруженным сырьем. Производительность установки составляет до двух тонн в сутки, потребляемая мощность – 1,1 кВт. Полученный пиролизный газ можно использовать в качестве топлива для разогрева печи другой подобной установки, работающей параллельно [134].
Пиролизная установка «Пиротекс» [137] производства ООО «Технокомплекс» предназначена для переработки шин, покрышек, РТИ, пластмасс, полиэтилена, нефтешламов, отработанных масел и других твердых отходов с целью синтеза пирогаза. Основными узлами в линии химиосинтеза пирогаза в работе установки являются скруббер мокрой очистки, коагуляционный мокрый каплеуловитель и центробежный сепаратор. Пирогаз, прогретый до температуры 260-560 С, из тигля, загруженного резиной, поступает по газопроводу через шлюзы в скруббер мокрой очистки, где под действием орошения охлаждающего реагента частично конденсируется и остывает. Далее, проходя через трубу вентури, последовательно соединённую с ней противоточным насадочным адсорбером, нефтяная составляющая пирогаза окончательно охлаждается и конденсируется, превращаясь в жидкое синтетическое топливо. Центробежный сепаратор служит для осушения пирогаза от влаги. В дальнейшем газ используется для поддержания процесса пиролиза в полном объёме. Система позволяет полностью извлечь жидкую составляющую из пирогаза без потерь. Установка может работать практически круглосуточно, процесс пиролиза одной порции перерабатываемого сырья (0,3-1,5 тонны) длиться 5-6 часов. При применении самовосстанавливаемого катализатора время процесса пиролиза возможно сократить почти в 2,2 раза, что позволяет переработать больше отходов. Система предварительного прогрева позволяет экономить топливо в начальной стадии на 18 – 20 %. Углеродный остаток, образовавшийся после пиролиза в тигле, имеет температуру 400-550 С и для его остывания требуется 12-14 часов, для ускорения остывания применена система охлаждения перегретым водяным паром. Практика показала, что изначально для выхода на рабочий режим пиролиза резинотехнических изделий необходимо потратить от 15 до 25 % жидкого топлива, выработанного на самой установке [137].
Помимо зарекомендовавших себя установок и промышленных образцов, существуют множество принципиальных схем и описаний устройств, основанных на методах пиролиза, защищенных соответствующими патентами [60-66].
В патенте RU 2428629 C1 [64] предложена конструкция пиролизной термогазомеханической установки для утилизации твердых бытовых отходов, общий вид которой представлен на рисунке 1.5. Конструкция установки включает камеру сгорания с колосниками, которая соединена с каналом подачи первичного воздуха, термогазохимический реактор, выполненный в виде корпуса с размещенной в нем цилиндрической ретортой, снабженной герметичной крышкой и выходом продуктов пиролиза, и камеру подачи вторичного воздуха. Камера снабжена коллектором и фильтрующим блоком. Вход фильтрующего блока подключен в верхней части корпуса термогазохимического реактора, а выход соединен с камерой подачи вторичного воздуха посредством газохода, обеспечивающего циркуляцию отходящих газов [64]. В отдельном корпусе размещены камера сгорания и камера подачи вторичного воздуха, разделенные перегородкой. Полости камер выполнены сообщающимися с полостью корпуса термогазохимического реактора. По внутренней боковой поверхности корпуса термогазохимического реактора закреплены завихрители потока. Выход продуктов пиролиза происходит в верхней части реторты, соединенной с коллектором. Коллектор подключен к каналу подачи первичного воздуха. Загрузка установки составляет до 400 кг твердых отходов, при этом выход чистого углерода в результате прохождения полного цикла сгорания, пиролиза и очистки отходящих газов составляет около 100 кг с выделением 50000 ккал теплоты [64].
Технология термического обезвреживания
После возникновения первичных радикалов цепная реакция может развиваться по двум вероятным направлениям. Крупные радикалы, главным образом бутильные, будут распадаться самопроизвольно с образованием более устойчивых этильных и метильных радикалов или атомов водорода. А радикалы, устойчивые к самораспаду, но чрезвычайно реакционноспособные, будут вступать в цепные реакции с исходными молекулами [22, 53, 92].
У появившихся свободных радикалов и атомов водорода короткая продолжительность существования, поэтому за небольшой промежуток времени цепная реакция значительно развивается с образованием новых вторичных радикалов, которые, подобно первичным, вступают в параллельные реакции, что способствует дальнейшему развитию цепного распада [22, 53, 92].
При этом следует учитывать, что образовавшиеся радикалы могут взаимодействовать как между собой при столкновении, так и захватываться стенками реактора с образованием неактивных молекул. При этом цепная реакция может обрываться или же вступать во взаимодействие с алкенами, давая менее активный тяжелый радикал, и таким образом тормозить общую скорость разложения. На данную особенность указывают многие ученые [22, 38, 92].
Реакции взаимодействия свободных радикалов с образовавшимися алкенами по сравнению с цепными реакциями протекают медленнее. Это имеет значение для синтеза при пиролизе непредельных углеводородов и особенно важно потому, что в основном образование кокса происходит из-за вторичных реакций полимеризации и конденсации получаемых алкенов [22, 53, 54, 99].
Описанные выше механизмы характерны в основном для температур пиролиза до 700 С.
С повышением температуры пиролиза эффект самоторможения и торможения уменьшается, а доля непосредственной деструкции молекул увеличивается. Это явление объясняется в первую очередь сильным замедлением реакции развития цепей [22, 38, 92]. При температуре 900-1000 С вторичные реакции конденсации, полимеризации и коксообразования протекают с участием радикалов. При более высоких температурах идут реакции распада с образованием водорода, сажи и ацетилена, ускоряемые кристаллическими зародышами углерода [22]. Высокая температура способствует распаду молекул на радикалы, при высоких концентрациях радикалов резко повышаются реакции рекомбинации и диспропорционирования, в результате этого замедляется цепной эффект.
Качественное объяснение составов продуктов пиролиза сложных углеводородов пока невозможно. Реакции, происходящие в процессе, очень сложны, а направления их протекания разнообразны. Поэтому получаемые математические модели, описываемые процессы пиролиза, применимы для конкретного оборудования при конкретных условиях [22, 53, 92].
Основными продуктами разложения при пиролизе являются алкены, водород и низшие алканы (метан). Но даже при пиролизе простейших алканов, наряду с перечисленными продуктами, образуются циклические непредельные, ароматические и другие высокомолекулярные углеводороды и кокс, а при высоких температурах ацетилен и другие. Эти продукты являются результатом вторичных реакций, неизбежно протекающих при высоких температурах и увеличении времени реакции и сильно осложняющих общий механизм процесса пиролиза.
Наряду с реакциями первичного распада, полимеризации, конденсации и других, при высоких температурах значительную роль начинают играть реакции элементарного распада, которые требуют наиболее высокой энергии активации и приводят к образованию водорода, ацетилена и углерода [22, 92].
На характер и скорость протекания реакций при пиролизе значительное влияние оказывают условия ведения процесса. Прежде всего, на направление реакций (расщепление, полимеризацию, конденсацию, распад) влияют температура и продолжительность воздействия, варьируя которыми можно получать различные продукты на выходе и глубину разложения. Температура и время реакции взаимосвязаны, одного и того же результата можно достичь при высокой температуре и малом времени и наоборот [22]. Также важным параметром процесса является парциальное давление в зоне разложения. При давлениях, близких к атмосферному, реакции вторичного термического превращения протекают заметнее медленнее первичных. Повышение давления увеличивает скорости протекания вторичных реакций, в то же время не оказывая существенного влияния на скорость первичных реакций разложения [22, 92].
При этом следует учитывать, что из-за неравномерности прогрева утилизируемого вещества в различных частях пиролизного реактора будут наблюдаться различные направления протекания реакций, с выходом различных компонентов [22, 92].
На основании вышесказанного можно сделать вывод, что общего механизма, описывающего направления реакций и полного анализа термодинамических и кинетических закономерностей процесса пиролиза, дать невозможно.
Процесс термического разложения углеводородов условно можно разделить на две стадии, протекающие последовательно. На первой стадии протекают первичные реакции термического расщепления алканов и циклоалканов с образованием алкенов, диенов и алканов с меньшим, чем у исходных углеводородов или равным числом атомов углерода, а также водорода. На второй стадии, образовавшиеся алкены и диены, подвергаются реакциям дегидрирования, дальнейшего расщепления и конденсации с образованием циклических ненасыщенных (циклополиенов) и ароматических углеводородов. В процессе реакции получаются более сложные многоядерные ароматические углеводороды. В результате эти соединения, выделяя водород и частично адсорбируясь на поверхности реакторов, образуют твёрдую плёнку углерода, так называемый пиролизный кокс, который также может получаться и при прямом разложении углеводородов на углерод и водород [22, 53, 92]. Но описанные на сегодняшний день аспекты теории разложения при пиролизе не достаточны для описания процессов, происходящих при утилизации сложных полимеров.
Технология утилизации предусматривает последовательно осуществляемые безокислительный пиролиз (газификацию без доступа кислорода) несортированных отходов в реакторе с внешним обогревом, а также дожиг коксового остатка и очистку отработанных газов от вредных веществ и пыли до требований норм ПДК охраны окружающей среды. В случае утилизации вредных и/или токсичных веществ меры безопасности должны соответствовать ГОСТ 12.1.007-76 [24], контроль воздуха в зоне работы оператора должен производиться в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 [23].
Характерными продуктами, содержащимися в отходящем газе, при пиролизе нефтесодержащих и формальдегидсодержащих отходов являются двуокись углерода, водяной пар, окись углерода, оксиды азота, оксиды серы, хлороводород и другие вещества, в том числе горючие (алканы, алкены) [39, 55].
Самыми опасными веществами, образующимися при пиролизе, являются соединения, относящиеся к группам диоксинов и фуранов. Диоксины и фураны являются стойкими соединениями с температурами плавления 200-400 С. Они относятся к канцерогенным веществам и способны накапливаться как в окружающей среде (почве, воде), так и организме человека. Эффективное разложение таких веществ происходит при температурах выше 1000 С, следует учитывать, что при охлаждении диоксины могут синтезироваться вновь [11, 19, 39, 53].
Для исключения выхода в атмосферу горючих компонентов газа необходимо обеспечить их отбор или сжигание в специализированной камере. В камере дожига происходит окисление горючих компонентов пиролизного газа, и на выходе из установки выделяются относительно безопасный углекислый газ, водяной пар и другие соединения незначительной концентрации.
Выявление зависимостей процесса пиролиза нефтесодержащих твердых отходов
Электрод сравнения в реакции не участвует и используется для определения потенциала рабочего электрода.
Потенциал рабочего электрода относительно электрода сравнения поддерживается с помощью потенциостата, расположенного в измерительном блоке газоанализатора. Потенциостат вместе с электрохимической ячейкой образует систему автоматического регулирования, которая при окислении оксида углерода на рабочем электроде генерирует ток, поддерживающий потенциал рабочего электрода на постоянном уровне (ток поляризации). Ток поляризации протекает в цепи вспомогательный электрод – рабочий электрод. Сила тока пропорциональна массовой концентрации оксида углерода в анализируемом газе.
Оптроноспектрометрический (светодиод – фотодиод) метод основан на измерении скорости изменения оптической плотности (скорости потемнения) реактивной ленты, пропорциональной содержанию определяемого вещества.
Подробно методика выполнения измерений при проверке экологической безопасности процесса представлена в приложении А.
Полученные данные усреднялись для каждого вида отходов и использовались для обоснования безопасности протекания процесса пиролиза.
Биологической экспертизе подвергались как исходные смеси, так и коксозольный остаток после пиролиза, с целью установления класса опасности. Определение класса опасности отходов проводили экспериментальным методом в соответствии с приказом Министерства природных ресурсов от 15 июня 2001 года № 511 «Об утверждении критериев отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды».
Экспериментальный метод основан на биотестировании отходов (после соответствующей процедуры пробоподготовки и приготовления разведений, согласно требованиям методик измерений и приказа № 511 МПР от 15 июня 2001 г.). Опыты проведены на дафниях (Daphnia magna Straus), пресноводных водорослях (Scenedesmus quadricauda) и по изменению интенсивности бактериальной люминесценции (тест-система «Эколюм») в соответствии с требованиями, изложенными в нормативных документах: «Методика определения токсичности воды и водных вытяжек из почв, осадков сточных вод, отходов по смертности и изменению плодовитости дафний». Федеральный реестр (ФР) ФР 1.39.2007.03222; «Методика определения токсичности вод, водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов по изменению уровня флуоресценции хлорофилла и численности клеток водорослей». Федеральный реестр (ФР) ФР.1.39.2007.03223; «Методика определения интегральной токсичности поверхностных, в том числе морских, грунтовых, питьевых, сточных вод, водных экстрактов почв, отходов, осадков сточных вод по изменению интенсивности бактериальной биолюминисценции тест-системой «Эколюм». ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.11-04 Т 16.1:2.3:3.8-04 (издание 2010 г.).
В экспериментах по определению острого токсического действия проб отходов на дафний устанавливали безвредную кратность разбавления водной вытяжки из отходов, вызывающую гибель не более 10 % тест-объектов за 96-часовую экспозицию (БКР10-96).
Условия проведения биотестирования на Daphnia magna Straus: t=21+1 С, фотопериод 16 ч - дневной, 8 ч - ночной, освещённость 800 лк, освещение искусственное. Определение токсичности разбавлений водных вытяжек из отходов проводили в трех параллельных сериях. Для контроля использовали три параллельные серии с культивационной водой. В качестве культивационной воды применяли отстоянную питьевую воду. Биотестирование проводили в химических стаканах вместимостью 250 см3, которые заполнялись 100 см3 исследуемого разведения водных вытяжек из отходов, в них помещали по десять дафний в возрасте 6-24 часов. Дафний в опыте кормили один раз в сутки, добавляя 1,0 см3 концентрированной водорослевой суспензии на 100 см3 исследуемой пробы.
В экспериментах по определению острого токсического действия исследуемых проб на водоросли устанавливали безвредную кратность разбавления водных вытяжек, вызывающую не более чем 20 % подавление уровня флуоресценции хлорофилла за 72-часовую экспозицию (БКР20-72).
Для биотестирования использовали альгологически чистую культуру водорослей Scenedesmus quadricauda, находящуюся в экспоненциальной стадии роста (через 5 суток после пересева).
Условия проведения биотестирования на водорослях: t=23+l С, световой период - 24 часа, освещённость 5000 лк, освещение искусственное.
Определение токсичности разведений водных вытяжек из исследуемых проб отходов проводили в трех параллельных сериях. В качестве контроля использовали две параллельные пробы с дистиллированной водой. Биотестирование проводили в стеклянных плоскодонных колбах емкостью 250 см3, которые заполнялись 100 см3 исследуемого разведения. Затем в каждую колбу пипеткой стерильно добавляли компоненты питательной среды и равные объемы суспензии водорослей с учетом того, чтобы численность клеток в них составила 25-35 тыс. кл/см3. После внесения водорослей колбы встряхивали и производили подсчет водорослей в камере Горяева во всех контрольных и испытуемых пробах. Затем содержимое колб вновь перемешивали, закрывали стерильными ватно-марлевыми пробками и помещали в контролируемые условия. Клетки водорослей поддерживали во взвешенном состоянии в колбах путем встряхивания 1-2 раза в сутки. Проводили замеры уровня флуоресценции на приборе «Флюорат-02-3» по истечении времени экспозиции.
В экспериментах по определению острого токсического действия водных вытяжек из исследуемых проб отходов на люминисцентные бактерии устанавливали минимальную кратность разбавления, вызывающую не более чем 20%-ное гашение интенсивности биолюминисценции (индекс токсичности «Т» менее 20) при фиксированном времени экспозиции (30 минут) на люминометре «Биотокс-10». Для этого использовали тест-систему «Эколюм», представляющую собой суспензию клеток люминесцентных бактерий после реконструирования дистиллированной водой.
Условия проведения биотестирования с использованием тест-системы «Эколюм»: t=23+l С, освещение искусственное, относительная влажность воздуха - 75 %.
Определение токсичности разведений водных вытяжек из исследуемых проб отходов проводили в двух параллельных сериях. В качестве контроля использовали две параллельные пробы с дистиллированной водой. Биотестирование проводили в кюветах люминометра «Биотокс-10», в которые добавляли 0,1 см3 рабочей суспензии бактерий и 0,9 см3 опытной пробы исследуемого разведения. По истечении 30 минут экспозиции начинали биотестирование, измеряя интенсивность свечения бактерий в кюветах с контролем и опытом. По результатам измерения записывали показания прибора по индексу токсичности «Т».
Расчеты класса опасности по безопасной кратности разведения жидких отходов и водных вытяжек с использованием дафний и водорослей проводили методом пробит-анализа. При биотестировании с помощью тест-системы «Эколюм» в качестве критерия для определения класса опасности использовали минимальную из исследованных кратность разбавления, при которой водная вытяжка из проб отходов не оказывала токсичного воздействия.
Перед проведением биотестирования измеряли рН (для дафний и водорослей), содержание растворенного кислорода (для дафний) и температуру (для бактерий) в полученных разведениях при помощи рН-метра, оксиметра и термометра лабораторного. Предложенный комплекс исследований позволит сделать вывод о безопасности протекания процесса и установить класс опасности продуктов пиролиза.
Результаты биотестирования продуктов процесса пиролиза грунта, загрязненного нефтепродуктами
В результате установлено, что разведения водных вытяжек из проб продуктов пиролиза формальдегидсодержащих опилок ДСП 1:100, 1:1000, 1:10000 не оказывают токсичного воздействия на люминесцентных бактерий (индекс токсичности «Т» менее 20). По результатам проведенных исследований по определению класса опасности коксозольного остатка пиролизной переработки опилок древесностружечных плит экспериментальным методом можно сделать следующие выводы: 1) эксперименты, проведенные на биотестах, показали, что водные вытяжки из отходов оказывали вредное воздействие на тест-организмы; 2) требуемое разведение водных вытяжек из проб коксозольного остатка пиролизной переработки опилок древесно-стружечных плит до безопасного уровня для дафний (БКР10-96) составило 67,00 раза, для водорослей (БКР20-72) – 15,53 раза; для люминесцентных бактерий минимальная из исследованных кратность разбавления, при которой водная вытяжка из проб не оказывала токсичного воздействия, составила 1:100; 3) коксозольный остаток пиролизной переработки опилок древесностружечных плит, как промышленный отход в соответствии с приказом МПР В главе приведены результаты исследований, на основании которых получены регрессионные зависимости.
Приведены результаты экологической экспертизы по определению массовой концентрации вредных веществ в выбрасываемом в атмосферу газе из дымовой трубы. Полученные значения концентрации вредных веществ (NO2, NO, SO2, СО, HCl) не превышают норм ПДК.
Биологическая экспертиза зольного остатка пиролиза грунта, загрязнённого нефтепродуктами, показала: требуемое разведение водных вытяжек до безопасного уровня для дафний (БКР10-96) составило 75,77 раза, для водорослей (БКР20-72) – 80,85 раза; для люминесцентных бактерий минимальная кратность разбавления, при которой водная вытяжка из проб не оказывала токсичного воздействия, составила 1:100. Коксозольный остаток пиролиза грунта загрязнённого нефтепродуктами, соответствует IV классу опасности.
Биологическая экспертиза зольного остатка пиролиза опилок древесностружечных плит показала: требуемое разведение водных вытяжек до безопасного уровня для дафний (БКР10-96) составило 67,00 раза, для водорослей (БКР20-72) – 15,53 раза; для люминесцентных бактерий минимальная кратность разбавления, при которой водная вытяжка из проб не оказывала токсичного воздействия, составила 1:100. Коксозольный остаток пиролиза опилок древесно-стружечных плит соответствует IV классу опасности.
На основании этих данных можно сделать выводы о безопасности процесса утилизации нефтесодержащих и формальдегидсодержащих твердых отходов на исследуемой установке разложения. Полученные регрессионные зависимости можно использовать для предварительного расчета времени пиролиза и планирования утилизации на данной установке.
Практические рекомендации по использованию установки на производстве Проведенные исследования показали высокую эффективность применения установки разложения твердых отходов при утилизации нефтесодержащих и формальдегидсодержащих твердых отходов. Установка успешно прошла промышленные испытания, при этом данные, полученные при исследованиях, были использованы для подготовки программы методик приемочных испытаний, технического регламента и руководства по эксплуатации.
Установка спроектирована с возможностью размещения в контейнере, с возможностью размещения в нем дизель-генератора, что превращает установку в мобильный комплекс по безопасной утилизации твердых отходов.
Технологические узлы установки рассчитаны на переработку твердых отходов с удельной калорийностью до 4500 ккал/кг. При утилизации отходов с более высокой удельной калорийностью рекомендуется их разбавлять менее калорийными отходами.
Регрессионные модели, представленные в главе 4, рекомендуется использовать для планирования процесса переработки нефтесодержащих и формальдегидсодержащих твердых отходов.
При эксплуатации установки основными опасностями являются: возможность утечки пиролизного газа, его скопление в объеме устройства и, как следствие, возможность отравления или взрыва при наличии огня, а также возможность заражения инфекциями. Для обеспечения безопасной работы установки необходимо: перед началом работы убедиться в отсутствии запаха топлива и осуществить максимально возможную вентиляцию установки, открыв верхнюю крышку и люки. Включить на несколько минут дымосос-вентилятор; - перед зажиганием горелки еще раз проверить герметичность соединений и при обнаружении утечки устранить неисправность; - следить за исправностью топливозапорной арматуры; Все работы связанные с соприкосновением с люками, крышкой, а также операции загрузки и выгрузки должны производиться в рукавицах с соблюдением мер предосторожности для защиты от ожогов и от заражения инфекциями.
