Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Жылуды пайдалану арқылы қоршаған ортаны қалпына келтіру – бұл технология.
Environmental remediation using heat
the remediation technique
Жылулық десорбция – ластаушы заттардың ұшпақтығын арттыру үшін жылуды пайдаланатын қоршаған ортаны қалпына келтіру технологиясы, нәтижесінде олар қатты матрицадан (әдетте топырақ, лай немесе сүзгі торттары) алынып (бөлініп) шығарылады. Ұшқындалған ластаушы заттар кейін жиналады немесе термиялық жолмен жойлады. Сондықтан жылулық десорбция жүйесінде екі негізгі компонент бар: десорбердің өзі және газдарды тазарту жүйесі. Жылулық десорбция – жағу емес.
Thermal desorption is an environmental remediation technology that utilizes heat to increase the volatility of contaminants such that they can be removed (separated) from the solid matrix (typically soil, sludge or filter cake). The volatilized contaminants are then either collected or thermally destroyed. A thermal desorption system therefore has two major components; the desorber itself and the offgas treatment system. Thermal desorption is not incineration.
Тарих
Термиялық десорбция алғаш рет 1985 жылы қоршаған ортаны қорғау технологиясы ретінде пайда болды, ол Мэн штатындағы Роял өзенінің су алабындағы McKin компаниясының Суперфонд учаскесіне қатысты қабылданған шешімде көрсетілген. Оны жоғары температурадағы күйдіруден (инсинерациядан) ажырату үшін көбінесе «төмен температуралық» термиялық десорбция деп атайды. Алғашқы тікелей отпен жүзеге асырылған термиялық десорбция жобасы 1990 жылы Флорида штатының Марианна қаласындағы S&S Flying Services учаскесіндегі 8000 тонна токсафенмен (хлорланған пестицид) ластанған құмды топырақты өңдеу болды, ал кейін 1999 жылы Кейп-Фейр көмір шары учаскесінде 170 000 тоннадан астам жобалар іске асырылды. АҚШ Қоршаған ортаны қорғау агенттігінің мәліметтеріне сәйкес, 2000 қаржы жылына дейін 69 Суперфонд учаскесінде термиялық десорбция қолданылған. Бұдан өзге, Суперфондқа жатпайтын учаскелерде термиялық десорбцияны пайдалана отырып, жүздеген қайта жаңарту жобалары аяқталды. Суперфонд учаскелерінде инсинерация және тұрақтандыру сияқты әдістер ғана кеңінен қолданылды. Инсинерация халық арасында жағымсыз қабылдауға ие. Тұрақтандыру ластаушы заттар орында қалатындықтан, толыққанды шешім емес. Термиялық десорбция – экономикалық тұрғыдан бәсекеге қабілетті бағамен тұрақты шешім ұсынатын, қабылданған технология. Әлемдегі сынапты қамтитын қалдықтарды өңдеуге арналған алғашқы ірі термиялық десорбция қондырғысы Волзауда орнатылды, ал 1788 жылы құрылған Марктредвиц химиялық зауытының (Германиядағы ең көне зауыттардың бірі) қайта жаңартуы үшін пайдаланылды. Жұмыс 1993 жылдың қазан айында, алғашқы оңтайландыру кезеңімен бірге басталды. 1993 жылдың тамызынан 1996 жылдың маусымына дейін 50 000 тонна сынаппен ластанған қатты қалдықтар сәтті өңделді. Топырақ пен қиыршық тастардан 25 тонна сынап алынып шығарылды. Алайда, Марктредвиц зауыты әдебиеттерде көбінесе тек пилоттық қондырғы ретінде қате түсініледі.
Thermal desorption first appeared as an environmental treatment technology in 1985 when it was specified in the Record of Decision for the McKin Company Superfund site within the Royal River watershed in Maine. It is frequently referred to as "low temp" thermal desorption to differentiate it from high temperature incineration. An early direct fired thermal desorption project was the treatment of 8000 tons of toxaphene (a chlorinated pesticide) contaminated sandy soil at the S&S Flying Services site in Marianna Florida in 1990, with later projects exceeding 170,000 tons at the Cape Fear coal tar site in 1999. A status report from the United States Environmental Protection Agency shows that thermal desorption has been used at 69 Superfund sites through FY2000. In addition, hundreds of remediation projects have been completed using thermal desorption at non Superfund sites. For in situ on site treatment options, only incineration and stabilization have been used at more Superfund sites. Incineration suffers from poor public acceptance. Stabilization does not provide a permanent remedy, since the contaminants are still on site. Thermal desorption is a widely accepted technology that provides a permanent solution at an economically competitive cost. The world’s first large scale thermal desorption for treatment of mercury containing wastes was erected in Wölsau, for the remediation of the Chemical Factory Marktredwitz (founded in 1788) was considered to be the oldest in Germany. Operation commenced in October 1993 including the first optimising phase. 50,000 tons of mercury contaminated solid wastes were treated successfully between August 1993 and June 1996. 25 metric tons of mercury had been recovered from soil and rubble. Unfortunately the Marktredwitz plant is often misunderstood in the literature as a pilot scale plant only.
Газдарды өңдеу
Газдарды өңдеудің үш негізгі мүмкіндігі бар. Газдағы ұшқыш ластағыштар атмосфераға шығарылуы, жиналуы немесе жойылған болуы мүмкін. Кейбір жағдайларда жинау және жою жүйесі бірге қолданылады. Ұшқыш компоненттерді басқарумен қатар, десорберден шығатын қатты бөлшектер (тозаң) да газдан алынып тасталуы керек. Егер жинау жүйесі қолданылса, газды салқындатып, ұшқыш компоненттердің көп бөлігін сұйық күйге конденсациялау қажет. Газ көптеген десорберлерден 350–900 °F диапазонында шығады. Әдетте, газды 120 және 40 °F аралығында салқындатып, ұшқыш су мен органикалық ластағыштарды конденсациялайды. Тіпті 40 °F температурада да конденсацияланбаған органикалық заттардың белгілі бір мөлшері болуы мүмкін. Сондықтан, конденсациядан кейін газды қосымша өңдеу қажет болады. Салқындатылған газды көміртектік адсорбция немесе термиялық тотығу арқылы өңдеуге болады. Термиялық тотығуды каталитикалық тотықтырғыш, кейіннен жану камерасы немесе газды десорбердің жану көзіне бағыттап жүзеге асыруға болады. Жанама қыздырылатын десорберлерді өңдеуге қажет газ көлемі, тікелей қыздырылатын десорберге қажетті көлемнен әлдеқайда аз. Бұл газды процестерден шығатын ластағыштарды бақылау үшін кішірек ауа тазалау қондырғыларын қажет етеді. Кейбір жылулық десорбция жүйелері тасымалдаушы газды қайта пайдаланып, газ тәрізді шығарындылардың көлемін одан әрі азайтады. Газды салқындатудан алынған конденсацияланған сұйықтық органикалық және сулы фракцияларға бөлінеді. Суды жоюға немесе өңделген қатты заттарды салқындатуға және тозаңның пайда болуын болдырмауға пайдалануға болады. Конденсацияланған сұйық органикалық заттардан орнынан шығарылады. Құрамына байланысты, сұйық қосымша отын ретінде қайта өңделеді немесе бекітілген жағу қондырғысында жойылды. 500 мг/кг органикалық ластағыштарды 20 000 тонна топырақтан шығаратын жылулық десорбер, сұйық органикалықтан аз көлемде өнім береді. Іс жүзінде, 20 000 тонна ластанған топырақ бір цистернаға дейін азайтылып, кәдеге шығару үшін тасымалдануы мүмкін. Газдарды жою жүйелерін пайдаланатын десорберлер, CO, CO2, NOx, SOx және HCl түзілімін қамтамасыз ете отырып, ұшқыш органикалық компоненттерді термиялық жою үшін жануды қолданады. Жою блогын кейіннен жану камерасы, екінші жану камерасы немесе термиялық тотықтырғыш деп атауға болады. Ластанған ортаның органикалық галоидтық құрамы жеткілікті төмен болса, каталитикалық тотықтырғыштар да қолданылуы мүмкін. Атауына қарамастан, жою блогы топырақтан немесе қалдықтардан алынған (ұшқыш) қауіпті органикалық құрамдас бөліктерді термиялық жою үшін қолданылады.
There are only three basic options for offgas treatment available. The volatilized contaminants in the offgas can either be discharged to atmosphere, collected or destroyed. In some cases, both a collection and destruction system are employed. In addition to managing the volatilized components, the particulate solids (dust) that exit the desorber must also be removed from the offgas. When a collection system is used, the offgas must be cooled to condense the bulk of the volatilized components into a liquid. The offgas will exit most desorbers in the 350–900 °F range. The offgas is then typically cooled to somewhere between 120 and 40 °F to condense the bulk of the volatilized water and organic contaminants. Even at 40 °F, there may be measurable amounts of non condensed organics. For this reason, after the condensation step, further treatment of the offgas is usually required. The cooled offgas may be treated by carbon adsorption, or thermal oxidation. Thermal oxidation can be accomplished using a catalytic oxidizer, an afterburner or by routing the offgas to the combustion heat source for the desorber. The volume of gas requiring treatment for indirect fired desorbers is a fraction of that required for a direct fired desorber. This requires smaller air pollution control trains for the gaseous process vent emissions. Some thermal desorption systems recycle the carrier gas, thereby further reducing the volume of gaseous emissions. The condensed liquid from cooling the offgas is separated into organic and aqueous fractions. The water is either disposed of or used to cool the treated solids and prevent dusting. The condensed liquid organic is removed from the site. Depending on its composition, the liquid is either recycled as a supplemental fuel or destroyed in a fixed base incinerator. A thermal desorber removing 500 mg/kg of organic contaminants from 20,000 tons of soil will produce less than of liquid organic. In essence 20,000 tons of contaminated soil could be reduced to less than one tank truck of extracted liquid residue for off site disposal. Desorbers using offgas destruction systems use combustion to thermally destroy the volatilized organics components forming CO, CO2, NOx, SOx and HCl. The destruction unit may be called an afterburner, secondary combustion chamber, or thermal oxidizer. Catalytic oxidizers may also be used if the organic halide content of the contaminated media is low enough. Regardless of the name, the destruction unit is used to thermally destroy the hazardous organic constituents that were removed (volatilized) from the soil or waste.