Қалдықтарды өңдеу және энергия өндіру процесі

Қалдықтарды өңдеу: күйдіру процесі, энергия өндіретін қондырғылар, қалдықтан туындаған газдар мен күл туралы толық ақпарат. Экологиялық тазалау жолдары.

26 мин оқу

100%

Дереккөз: Incineration — Wikipedia

Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.

Мазмұны

Кіріспе

Қалдықтарды өңдеу процесі – қалдық материалдарындағы заттарды жағу арқылы жүзеге асырылатын қалдықтарды өңдеу процесі. Қалдықтарды жағуға арналған өнеркәсіптік нысандар, әдетте, қалдықтан энергия алу қондырғылары деп аталады. Жағу және басқа да жоғары температуралық қалдықтарды өңдеу жүйелері «термиялық өңдеу» деп сипатталады. Қалдықтарды жағу нәтижесінде қалдықтар күлге, түтін газына және жылуға айналады. Күл көбінесе қалдықтардың минералдық құрамдас бөліктерінен тұрады және түтін газымен бірге тасымалданатын ұсақ бөлшектер немесе ірі кесектер түрінде болуы мүмкін. Түтін газдары атмосфераға шығарылғанға дейін газ және бөлшек тәрізді ластаушылардан тазартылуы керек. Кейбір жағдайларда, жағудан алынған жылу электр энергиясын өндіруге пайдаланылуы мүмкін. Энергияны қайтарумен жағу – газдандыру, пиролиз және анаэробты ферментация сияқты қалдықтан энергия алу технологияларының бірі. Жағу және газдандыру технологиялары принциптері жағынан ұқсас болғанымен, жағудан алынатын энергия жоғары температуралы жылу, ал газдандырудан алынатын энергия көбінесе жанғыш газ болып табылады. Жағу және газдандыру энергияны және материалдарды қайта өңдеусіз де жүзеге асырылуы мүмкін. Көптеген елдерде сарапшылар мен жергілікті тұрғындар өрт сөндіру қондырғыларының қоршаған ортаға тигізетін әсеріне қатысты алаңдаушылық білдіруде (жағуға қарсы аргументтерді қараңыз). Кейбір елдерде ондаған жылдар бұрын салынған өрт сөндіру қондырғыларында жағу алдында қауіпті, ірі көлемді немесе қайта өңдеуге жарамды материалдарды бөліп алу жүйесі болмаған. Мұндай нысандар газды тазарту және жану процесін бақылаудың жеткіліксіз деңгейі салдарынан қызметкерлердің денсаулығына және жергілікті ортаға қауіп төндірген. Көптеген нысандар электр энергиясын өндірмеген. Өрт сөндіру қондырғылары бастапқы қалдықтардың қатты массасын 80-85%-ға, ал көлемін (қоқыс тасымалдау көліктерінде біраз сығылған) 95-96%-ға дейін азайтады, бұл материалдардың құрамына және күлден металдар сияқты материалдарды қайта өңдеуге жұмсалатын күшке байланысты. Демек, жағу полигондарды толыққанды алмастырғанымен, олардың көлемін едәуір азайтады. Қоқыс тасымалдау көліктері қалдықтарды өрт сөндіруге жеткізер алдында компрессордың көмегімен көлемін азайтуы мүмкін. Сонымен қатар, полигондарда сығылмаған қоқыстың көлемін стационарлық болат компрессорды пайдалану арқылы шамамен 70%-ға дейін азайтуға болады, бірақ бұл энергияны көп жұмсауды талап етеді. Көптеген елдерде полигондарда қалдықтарды сығудың қарапайым әдісі кеңінен қолданылады. Жағу, әсіресе, клиникалық және кейбір қауіпті қалдықтар сияқты нақты қалдық түрлерін өңдеуде тиімді, себебі жоғары температурада патогендер мен токсиндерді жоюға болады. Мысалы, химиялық өндіріс орындарында әртүрлі улы немесе өте улы ағынды сулар пайда болады, оларды дәстүрлі ағынды суларды тазарту қондырғысына жіберуге болмайды. Қалдықтарды жағу, жер ресурстары шектеулі Жапония, Сингапур және Нидерланды сияқты елдерде кең таралған. Дания мен Швеция бір ғасырдан астам уақыттан бері жағудан алынған энергияны жергілікті жылу және электрмен жабдықтау жүйелерінде пайдаланып келеді. 2005 жылы Даниядағы электр энергиясының тұтынымының 4,8%-ы және жалпы жылу тұтынымының 13,7%-ы қалдықтарды жағу арқылы өндірілген. Люксембург, Нидерланды, Германия және Франция сияқты Еуропаның көптеген елдері коммуналдық қалдықтарды өңдеу үшін жағуға көп көңіл бөледі. АҚШ-тағы алғашқы өрт сөндіру қондырғысы 1885 жылы Нью-Йорктегі Губернатор аралында салынған. Чехиядағы алғашқы нысан 1905 жылы Брно қаласында салынған.

Waste treatment process
other forms of waste plant that produces energy
the cause of death

Incineration is a waste treatment process that involves the combustion of substances contained in waste materials. Industrial plants for waste incineration are commonly referred to as waste to energy facilities. Incineration and other high temperature waste treatment systems are described as "thermal treatment". Incineration of waste materials converts the waste into ash, flue gas and heat. The ash is mostly formed by the inorganic constituents of the waste and may take the form of solid lumps or particulates carried by the flue gas. The flue gases must be cleaned of gaseous and particulate pollutants before they are dispersed into the atmosphere. In some cases, the heat that is generated by incineration can be used to generate electric power. Incineration with energy recovery is one of several waste to energy technologies such as gasification, pyrolysis and anaerobic digestion. While incineration and gasification technologies are similar in principle, the energy produced from incineration is high temperature heat whereas combustible gas is often the main energy product from gasification. Incineration and gasification may also be implemented without energy and materials recovery. In several countries, there are still concerns from experts and local communities about the environmental effect of incinerators (see arguments against incineration). In some countries, incinerators built just a few decades ago often did not include a materials separation to remove hazardous, bulky or recyclable materials before combustion. These facilities tended to risk the health of the plant workers and the local environment due to inadequate levels of gas cleaning and combustion process control. Most of these facilities did not generate electricity. Incinerators reduce the solid mass of the original waste by 80–85% and the volume (already compressed somewhat in garbage trucks) by 95–96%, depending on composition and degree of recovery of materials such as metals from the ash for recycling. This means that while incineration does not completely replace landfilling, it significantly reduces the necessary volume for disposal. Garbage trucks often reduce the volume of waste in a built in compressor before delivery to the incinerator. Alternatively, at landfills, the volume of the uncompressed garbage can be reduced by approximately 70% by using a stationary steel compressor, albeit with a significant energy cost. In many countries, simpler waste compaction is a common practice for compaction at landfills. Incineration has particularly strong benefits for the treatment of certain waste types in niche areas such as clinical wastes and certain hazardous wastes where pathogens and toxins can be destroyed by high temperatures. Examples include chemical multi product plants with diverse toxic or very toxic wastewater streams, which cannot be routed to a conventional wastewater treatment plant. Waste combustion is particularly popular in countries such as Japan, Singapore and the Netherlands, where land is a scarce resource. Denmark and Sweden have been leaders by using the energy generated from incineration for more than a century, in localised combined heat and power facilities supporting district heating schemes. In 2005, waste incineration produced 4.8% of the electricity consumption and 13.7% of the total domestic heat consumption in Denmark. A number of other European countries rely heavily on incineration for handling municipal waste, in particular Luxembourg, the Netherlands, Germany, and France. The first US incinerator was built in 1885 on Governors Island in New York, NY. The first facility in the Czech Republic was built in 1905 in Brno.

Технология

Көтеру пеші – қалдықтарды өртейтін пеш. Қазіргі заманғы көтеру пештері ауа ластануын азайту жабдықтарымен жабдылған, мысалы, түтін газдарын тазартатын құралдар бар. Көтеру пештерінің әртүрлі конструкциялық түрлері бар: жылжымалы тор, бекітілген тор, айналмалы пеш және ағын қабатты пеш.

Жанып кеткен үйір

Жанатын үйінді немесе күйдіру ордасы – қалдықтарды жоюдың ең қарапайым және ерте түрінің бірі. Ол негізінен ашық жерде жиналған, жанғыш материалдан құралған үйіндіні қоздырып, ластануға алып келеді. Жанатын үйінділер бақылаусыз өрттің таралуына себеп болуы мүмкін, мысалы, жел соққанда, үйіндіден ұшқан жанған материал айналасындағы шөптерге немесе ғимараттарға тиіп, оларды тұтандыруы мүмкін. Үйіндінің ішкі бөлігі жанып болғанда, үйінді жылжып, құлап, өрт аумағын кеңейтеді. Жел болмаған жағдайда да, жеңіл, тұтанған ұсқын конвекция арқылы үйіндіден көтеріліп, ауамен шөпке немесе ғимараттарға тарап, оларды тұтандыруы мүмкін. Жанатын үйінділер көбінесе қалдықтарды толық жағуға мүмкіндік бермейді, сондықтан бөлшектік ластану тудырады.

Жанар түтік

Күйдіру барабаны – жеке қалдықтарды жағудың біршама бақыланатын түрі, жанған материалды металл барабанның ішінде ұстайды, ал шығару тесігінде металл тор орналасқан. Барабан желді ауа райында жанғыш материалдың таралуын болдырмайды, ал жанғыш заттар азайғанда барабанның ішіне ғана түсе алады. Шығару торы жанған ұсқынның таралуын болдырмауға көмектеседі. Әдетте, ауа алу үшін негізінде тіліктер кесілген немесе тесіктер бұрғыланған болат барабандар күйдіру барабаны ретінде қолданылады. Уақыт өте келе, жанудың өте жоғары температурасы металдың тотығуына және тот басуына себеп болады, соңында барабанның өзі ысыдан тұтылып, ауыстыру қажет болады. Құрғақ целлюлозалық/қағаз өнімдерін жеке жағу көбінесе таза болып келеді, көзге көрінбейтін түтін шығарады, бірақ тұрмыстық қалдықтардағы пластик жеке жағудың қоғамдық наразылыққа себеп болуы мүмкін, көзді күйдіретін және жасқақты ететін жағымсыз иіс пен түйіршіктер пайда болады. Екі қабатты конструкция екінші жану процесін қамтамасыз етеді, түтін мөлшерін азайтады. Көптеген қалалық қауымдастықтар күйдіру барабандарын тыйымдайды, ал кейбір ауылдық қауымдастықтарда ашық жағуға тыйым салулар болуы мүмкін, әсіресе осы кең таралған ауылдық практикамен таныс емес көптеген тұрғындары бар жерлерде. 2006 жылғы мәліметтерге сәйкес, АҚШ-та жеке ауылдық шаруашылық немесе фермалық қалдықтарды аз көлемде жағуға рұқсат берілді, егер ол басқаларға кедергі келтірмесе, құрғақ ауа райында өрт қаупі болмаса және өрт тығыз, зиянды түтін шығармаса. Нью-Йорк, Миннесота және Висконсин сияқты бірнеше штаттарда денсаулыққа және қолайсыздыққа байланысты ашық жағуға тыйым салатын немесе қатаң реттейтін заңдар немесе ережелер бар. Қалдықтарды жағуды жоспарлаған адамдар ағымдағы өрт қаупі мен жағдайларын тексеру үшін алдын ала мемлекеттік органға хабарласуы және бақыланатын өрт туралы тиісті лауазымды тұлғаларды хабардар етуі керек.

Қозғалтқыш тор

Типикалық қалалық қатты тұрмыстық қалдықтарды өртетін қондырғы – жылжымалы торлы өрт сөндіру қондырғысы. Жылжымалы тор қалдықтардың жану камерасы арқылы қозғалысын оңтайландырып, тиімді және толық жануды қамтамасыз етеді. Бір жылжымалы тор қазандығы сағатына 2000 тоннаға дейін қалдық өңдей алады және жылына 8000 сағат жұмыс істей алады, тек бір айға жуық уақытқа тексеру және техникалық қызмет көрсету үшін тоқтатылады. Жылжымалы торлы өрт сөндіру қондырғылары кейде қалалық қатты тұрмыстық қалдықтарды өртетін қондырғылар (ҚҚТӨҚ) деп аталады. Қалдықтар қалдықтарды беру крандары арқылы "қосылыстан" тордың бір жағынан төмендеп бара жатқан тор арқылы екінші жағындағы күл шұңқырына дейін жылжытылады. Мұнда күл су шлюзы арқылы шығарылады. Жану ауасының (бірінші жану ауасының) бір бөлігі төменнен тор арқылы беріледі. Бұл ауа ағыны тордың өзін салқындату үшін де қолданылады. Салқындату тордың механикалық беріктігі үшін маңызды, және көптеген жылжымалы торлар іштен сумен салқындатылады. Екінші жану ауасы қазандыққа жоғары жылдамдықпен тор үстіндегі форсункалар арқылы беріледі. Ол жақсы араласу үшін турбуленттілік тудырып, оттегінің артық болуын қамтамасыз ету арқылы түтін газдарының толық жануын жеңілдетеді. Көп қабатты немесе сатылы ошақты өрт сөндіру қондырғыларында екінші жану ауасы негізгі жану камерасынан кейін орналасқан бөлек камераға беріледі. Еуропалық қалдықтарды өртеу директивасына сәйкес, өрт сөндіру қондырғылары түтін газдарының температурасы улы органикалық заттардың тиісті ыдырауына кепілдік беру үшін кемінде 2 секунд бойы белгілі бір температураға жететінін қамтамасыз ететіндей етіп жобалануы керек. Бұл талапты үнемі орындау үшін қосалқы (көбінесе маймен жұмыс істейтін) қосымша жанарғыштарды орнату қажет, олар қалдықтардың жылу сыйымдылығы осы температураға жете алмайтын жағдайда қазандыққа қосылады. Содан кейін түтін газдары супернагревателяларда салқындатылады, онда жылу буға беріледі, бу турбинада электр энергиясын өндіру үшін әдетте белгілі бір қысымға дейін қыздырылады. Бұл кезде түтін газының температурасы шамамен 200 °C болады және түтін газын тазалау жүйесіне жіберіледі. Скандинавияда жоспарлы техникалық қызмет көрсету әдетте жаз айларында жүргізіледі, онда жылумен жабдықтауға деген сұраныс төмен болады. Көбінесе өрт сөндіру қондырғылары бірнеше бөлек "қазандық желілерінен" (қазандықтар мен түтін газын тазартатын қондырғылардан) тұрады, сондықтан қалдықтарды бір қазандық желісінде қабылдауды жалғастыруға болады, ал қалғандары техникалық қызмет көрсету, жөндеу немесе жаңартудан өтеді.

The typical incineration plant for municipal solid waste is a moving grate incinerator. The moving grate enables the movement of waste through the combustion chamber to be optimized to allow a more efficient and complete combustion. A single moving grate boiler can handle up to of waste per hour, and can operate 8,000 hours per year with only one scheduled stop for inspection and maintenance of about one month's duration. Moving grate incinerators are sometimes referred to as municipal solid waste incinerators (MSWIs). The waste is introduced by a waste crane through the "throat" at one end of the grate, from where it moves down over the descending grate to the ash pit in the other end. Here the ash is removed through a water lock. Part of the combustion air (primary combustion air) is supplied through the grate from below. This air flow also has the purpose of cooling the grate itself. Cooling is important for the mechanical strength of the grate, and many moving grates are also water cooled internally. Secondary combustion air is supplied into the boiler at high speed through nozzles over the grate. It facilitates complete combustion of the flue gases by introducing turbulence for better mixing and by ensuring a surplus of oxygen. In multiple/stepped hearth incinerators, the secondary combustion air is introduced in a separate chamber downstream the primary combustion chamber. According to the European Waste Incineration Directive, incineration plants must be designed to ensure that the flue gases reach a temperature of at least for 2 seconds in order to ensure proper breakdown of toxic organic substances. In order to comply with this at all times, it is required to install backup auxiliary burners (often fueled by oil), which are fired into the boiler in case the heating value of the waste becomes too low to reach this temperature alone. The flue gases are then cooled in the superheaters, where the heat is transferred to steam, heating the steam to typically at a pressure of for the electricity generation in the turbine. At this point, the flue gas has a temperature of around , and is passed to the flue gas cleaning system. In Scandinavia, scheduled maintenance is always performed during summer, where the demand for district heating is low. Often, incineration plants consist of several separate 'boiler lines' (boilers and flue gas treatment plants), so that waste can continue to be received at one boiler line while the others are undergoing maintenance, repair, or upgrading.

Тіркелген тор

Ескі және қарапайым үлгідегі өртегіш – кірпішпен қапталған, төменгі күл жинағышқа орнатылған металл торлы камера болатын. Оның үстіңгі немесе қабырғасындағы бір тесігінен қоқыс салынатын, ал қабырғасындағы екінші тесігінен клинкер деп аталатын жанбайтын қалдықтар шығарылатын. Көппәтерлі үйлерде бұрын көптеп кездесетін көптеген кішкентай өртегіштер қазір қалдықтарды ығыстыратын машиналармен алмастырылды.

Ротари пештері

Ротациялық пешті күйдіру қондырғысын муниципалитеттер мен ірі өнеркәсіп кәсіпорындары пайдаланады. Бұл күйдіру қондырғысының құрылымында екі камера бар: бірінші және екінші камералар. Ротациялық пешті күйдірушідегі бірінші камера көлбеу, отқа төзімді қаптамасы бар цилиндрлі түтікшеден тұрады. Ішкі отқа төзімді қаптама пеш құрылымын қорғау үшін тозуға берілетін қабат ретінде қызмет етеді. Бұл отқа төзімді қабатты уақыт-уақыт ауыстыру қажет. Цилиндрдің өзінің осі бойымен қозғалысы қалдықтардың жылжуына көмектеседі. Бірінші камерада қатты фракцияның булану, құрамын өзгерту және толық емес жану реакциялары арқылы газдарға айналуы жүзеге асады. Екінші камера газ фазасындағы жану реакцияларын аяқтау үшін қажет. Клинкерлер цилиндрдің соңынан төгіледі. Қажетті ауа ағынын биік түтін шығару құбыры, желдеткіш немесе бу сорғысы қамтамасыз етеді. Күл түбіне түседі, бірақ көптеген бөлшектер ыстық газдармен бірге көтеріледі. Бөлшектер мен кез келген жанғыш газдар "қайта жағу камерасында" жағылуы мүмкін.

Сұйықтық төсегі

Құм төсегі арқылы күшті ауа ағыны жіберіледі. Ауа құм арқылы сіңіп, құм бөлшектерінің ажырасып, ауаның өтуіне мүмкіндік беретін нүктеге жетеді, содан кейін араласу және қозғалыс пайда болады, осылайша ағынды төсек құрылады және отын мен қалдықтар енгізілуі мүмкін. Алдын ала өңделген қалдықтар мен/немесе отынмен араласқан құм, сорғыланатын ауа ағынында ілініп тұрады және сұйық сипатқа ие болады. Осы арқылы төсек күшті араластырылып, қозғалысқа келеді, нәтижесінде кішкентай инерт бөлшектер мен ауа сұйық тәрізді күйде сақталады. Бұл қалдықтардың, отынның және құмның барлық массасын пеште толық айналымға түсіруге мүмкіндік береді.

Мамандандырылған өрт сөндіру қондырғысы

Жиһаз фабрикасының ағаш ұнтағын жағу пештеріне ерекше назар қажет, себебі олар шайын ұнтағын және көптеген қабынуға қабілетті заттарды өңдейді. Бақыланатын жану және оттың кері соқпау жүйелері аса маңызды, өйткені ауадағы ұнтақ сұйық мұнай газының тұтанған кездегідей жағу қаупін тудырады.

Жылуды пайдалану

Көмбүршік пешінде пайда болатын жылу бу өндіру үшін қолданылуы мүмкін, ал бу кейін электр энергиясын өндіру үшін турбинаны қозғауға пайдаланылады. Әдетте, бір тонна қалалық қалдықтан шамамен 2/3 МВт электр энергиясы және 2 МВт аудандық жылу энергиясы өндіріледі. Германияның Қоршаған ортаны қорғау министрлігінің мәліметінше, қалдықтарды өртеу қондырғылары көмірмен жұмыс істейтін электр станцияларынан бөлінетін кейбір атмосфералық ластаушы заттарды, қалдықтарды өртеу арқылы алынатын энергиямен алмастыру есебінен азайтады.

Диоксин және фурандар

Қалалық қатты қалдықтарды (ҚҚҚ) жағуға қатысты ең көп талқыланатын мәселелер оның диоксин мен фурандар шығарындыларын айтарлықтай мөлшерде тудырады деген қауіппен байланысты. Көптеген адамдар диоксиндер мен фурандарды денсаулыққа қауіпті заттар деп санайды. EPA 2012 жылы адамның ауыз арқылы қабылдауы үшін қауіпсіз шекті деңгейді күніне бір килограмм дене салмағына 0,7 пикограмм токсикалық эквивалент (TEQ) деп белгіледі, бұл 150 фунт салмақты адам үшін жылына грамның 17 миллиардтан бір бөлігіне тең келеді. 2005 жылы Германияның Қоршаған ортаны қорғау министрлігі, сол кезде 66 жағу зауыты болған елде, "1990 жылы Германиядағы барлық диоксин шығарындыларының үштен бірі жағу зауыттарынан шыққан, ал 2000 жылы бұл көрсеткіш 1% -дан асты" деп мәлімдеді. Жеке үйлердегі мұржалы пештер мен плиткалы пештер қоршаған ортаға жағу қондырғыларына қарағанда шамамен 20 есе көп диоксин шығарады. 1997 жылы үй қоқысындағы химиялық заттардың артуы және тиімді технологияларды қолданатын қалалық жағу қондырғыларының шығарындыларын азайтуы салдарынан, бір отбасының күйдіру барабанын пайдалануы күніне белгілі бір мөлшерде қалдықтарды жоюға арналған жағу қондырғысынан көбірек шығарынды тудырды, ал 2007 жылы бұл көрсеткіш бес есеге артты. АҚШ-тағы диоксин шығарындыларының жақсаруының көп бөлігі ірі көлемді қалалық қалдықтарды жағу орындарында тіркелді. 2000 жылы кішкентай жағу орындары (күнделікті сыйымдылығы 250 тоннадан кем) жалпы жағылған қалдықтардың тек 9% -ын өңдесе де, олар қалалық қалдықтарды жағудан шығатын диоксиндер мен фурандардың 83% -ын құрады. Осы зерттеуден кейін метанның жаһандық жылыну әлеуетінің бағасы 21-ден 35-ке дейін өсті, бұл осы қалдықтарды жағуға қарағанда GWP әсерін үш есеге арттырады. Сонымен қатар, биоразлаган кез келген қалдықтардың биологиялық тегі бар. Бұл материал көбінесе соңғы өсу маусымында атмосфералық CO2 пайдаланып өсімдіктермен қалыптасады. Егер бұл өсімдіктер қайтадан өсірілсе, олардың жануынан шығатын CO2 атмосферадан қайтадан алынып тасталады. Осындай ойлар бірнеше елдің биоразлаган қалдықтарды жаңартылатын энергия ретінде жағуды басқаруының басты себебі болып табылады. Қалғаны – негізінен пластик және мұнай мен газден алынған басқа да өнімдер – әдетте жаңартылмайтын энергия көздері ретінде қарастырылады. Жағудың CO2 іздеріне қатысты әртүрлі нәтижелерге әртүрлі болжамдар арқылы қол жеткізуге болады. Жергілікті жағдайлар (мысалы, шектеулі жергілікті жылумен жабдықтау сұранысы, қалдық ағынында алюминийдің жоғары деңгейі немесе жағылған қалдықтарды ауыстыратын қазылған отынмен өндірілген электр қуатының болмауы) жағудың CO2 пайдасын азайтуы мүмкін. Әдістеме және басқа да болжамдар да нәтижелерге маңызды әсер етуі мүмкін. Мысалы, полигондардан кейін болатын метан шығарындылары ескерілмеуі немесе оларға аз мән берілуі мүмкін, немесе биоразлаган қалдықтар CO2 нейтралды деп есептелмеуі мүмкін. 2008 жылы Eunomia Research and Consulting компаниясының Лондондағы қалдықтарды өңдеудің әлеуетті технологиялары туралы зерттеуі көрсетті, авторлардың пікірінше, осы ерекше болжамдардың бірнешеуін қолдану арқылы қазіргі уақыттағы жағу қондырғыларының орташа көрсеткіштері басқа да дамып келе жатқан қалдықтарды өңдеу технологияларының теориялық әлеуеттерімен салыстырғанда CO2 теңгерімі бойынша нашар жұмыс істейді.

The most publicized concerns about the incineration of municipal solid wastes (MSW) involve the fear that it produces significant amounts of dioxin and furan emissions. Dioxins and furans are considered by many to be serious health hazards. The EPA announced in 2012 that the safe limit for human oral consumption is 0.7 picograms Toxic Equivalence (TEQ) per kilogram bodyweight per day, which works out to 17 billionths of a gram for a 150 lb person per year. In 2005, the Ministry of the Environment of Germany, where there were 66 incinerators at that time, estimated that " whereas in 1990 one third of all dioxin emissions in Germany came from incineration plants, for the year 2000 the figure was less than 1%. Chimneys and tiled stoves in private households alone discharge approximately 20 times more dioxin into the environment than incineration plants." demonstrated that one family using a burn barrel produced more emissions than an incineration plant disposing of of waste per day by 1997 and five times that by 2007 due to increased chemicals in household trash and decreased emission by municipal incinerators using better technology. Most of the improvement in U. S. dioxin emissions has been for large scale municipal waste incinerators. As of 2000, although small scale incinerators (those with a daily capacity of less than 250 tons) processed only 9% of the total waste combusted, these produced 83% of the dioxins and furans emitted by municipal waste combustion. Since this study, the global warming potential estimate for methane has been increased from 21 to 35, which alone would increase this estimate to almost the triple GWP effect compared to incineration of the same waste. In addition, nearly all biodegradable waste has biological origin. This material has been formed by plants using atmospheric CO2 typically within the last growing season. If these plants are regrown the CO2 emitted from their combustion will be taken out from the atmosphere once more. Such considerations are the main reason why several countries administrate incineration of biodegradable waste as renewable energy. The rest – mainly plastics and other oil and gas derived products – is generally treated as non renewables. Different results for the CO2 footprint of incineration can be reached with different assumptions. Local conditions (such as limited local district heating demand, no fossil fuel generated electricity to replace or high levels of aluminium in the waste stream) can decrease the CO2 benefits of incineration. The methodology and other assumptions may also influence the results significantly. For example, the methane emissions from landfills occurring at a later date may be neglected or given less weight, or biodegradable waste may not be considered CO2 neutral. A study by Eunomia Research and Consulting in 2008 on potential waste treatment technologies in London demonstrated that by applying several of these (according to the authors) unusual assumptions the average existing incineration plants performed poorly for CO2 balance compared to the theoretical potential of other emerging waste treatment technologies.

Басқа эмиссиялар

Қоқыс жағу пештерінен шығатын түтін газдарында азот оксидтері, күкірт диоксиді, тұз қышқылы, ауыр металдар және ұсақ бөлшектер сияқты басқа да газдар бар. Ауыр металдардың ішінде сынаптың уыттылығы және жоғары ұшқырлығы салдарынан ерекше алаңдаушылық туғызады, себебі шығарындыларды тазарту жүйелері арқылы тоқтатылмаса, қалалық қалдықтар ағынындағы барлық сынап түтін газдарымен бірге шығып кетуі мүмкін. Түтін газындағы су буы түтін құбырынан көрінетін түтін шығуына себеп болуы мүмкін, бұл көруге зиян келтіру ретінде қарастырылуы мүмкін. Мұны болдырмау үшін түтін газын конденсациялау және қайта қыздыру арқылы су буының мөлшерін азайтуға немесе түтін газының шығу температурасын оның шығыс нүктесінен жоғары көтеруге болады. Түтін газын конденсациялау судың булануының жасырын жылуын қайтаруға мүмкіндік береді, осылайша қондырғының жылу тиімділігі артады.

Түтін газын тазарту

Өрт өңдеу қондырғыларының түтін газдарындағы ластаушы заттардың мөлшері, қондырғының түріне байланысты, бірнеше процестер арқылы азайтылуы немесе азайтылмауы мүмкін. Бөлшектер бөлшектерді сүзгілеу арқылы жиналады, көбінесе электростатикалық тұндырғыштар (ESP) және/немесе қапшық сүзгілер арқылы. Қапшық сүзгілер ұсақ бөлшектерді жинауға әдетте өте тиімді. Данияның Қоршаған орта министрлігінің 2006 жылғы зерттеуі бойынша, 16 даниялық өрт өңдеу қондырғыларынан шығарылған өңделген қалдықтардың энергия бірлігіне шаққандағы орташа бөлшектер шығарылымы 2,02 г/ГДж-ден (өңделген қалдықтардың энергия бірлігіне шаққандағы грамм) төмен болды. Үш өрт өңдеу қондырғысында 2,5 микрометрден кіші өлшемді ұсақ бөлшектердің (PM2.5) егжей-тегжейлі өлшемдері жүргізілді: бөлшектерді сүзгілеу үшін ESP жабдықталған бір қондырғы 5,3 г/ГДж ұсақ бөлшектер шығарды, ал қапшық сүзгілерімен жабдықталған екі қондырғы 0,002 және 0,013 г/ГДж PM2.5 шығарды. Өте ұсақ бөлшектер (PM1.0) үшін ESP қондырғысынан 4,889 г/ГДж PM1.0, ал қапшық сүзгілерімен жабдықталған қондырғылардан 0,000 және 0,008 г/ГДж PM1.0 шығарылымдары өлшенді. Қышқыл газды тазалағыштар тұз қышқылын, азот қышқылын, фторлы сутектің қышқылын, сынапты, қорғасынды және басқа ауыр металдарды жою үшін қолданылады. Жою тиімділігі нақты жабдыққа, қалдықтардың химиялық құрамына, қондырғының конструкциясына, реагенттердің химиясына және инженерлердің әр түрлі ластаушы заттар үшін осы жағдайларды оңтайландыру қабілетіне байланысты болады, бұл жағдайлар кейбір ластаушы заттар үшін қарама-қайшы болуы мүмкін. Мысалы, ылғалды тазалау машиналары арқылы сынапты жою кездейсоқ деп есептеледі және 50%-дан кем болуы мүмкін. Тазалағыштардан шыққан сулар кейіннен сарқырама суларды тазарту қондырғысынан өтуі керек. Күкірт диоксиді сондай-ақ бөлшектерді сүзгілеуден бұрын, түтін газына әк тастың суспензиясын шашу арқылы құрғақ күкіртті жою арқылы алынуы мүмкін. NOx катализаторда аммиакпен каталитикалық тотығу (селективті каталитикалық тотығу, SCR) немесе пеште аммиакпен жоғары температурадағы реакция (селективті каталитикалық емес тотығу, SNCR) арқылы азайтылады. Аммиактың орнына мочевинаны тотықтырғыш реагент ретінде қолдануға болады, бірақ ол аммиакқа гидролизденуі үшін процестің басында берілуі керек. Мочевинаны алмастыру сусыз аммиакты сақтаумен байланысты шығындарды және қауіптерді азайтуы мүмкін. Ауыр металдар көбінесе бөлшектерді сүзгілеу арқылы жиналатын белсенді көмір ұнтағына сіңіріледі.

The quantity of pollutants in the flue gas from incineration plants may or may not be reduced by several processes, depending on the plant. Particulate is collected by particle filtration, most often electrostatic precipitators (ESP) and/or baghouse filters. The latter are generally very efficient for collecting fine particles. In an investigation by the Ministry of the Environment of Denmark in 2006, the average particulate emissions per energy content of incinerated waste from 16 Danish incinerators were below 2.02 g/GJ (grams per energy content of the incinerated waste). Detailed measurements of fine particles with sizes below 2.5 micrometres (PM2.5) were performed on three of the incinerators: One incinerator equipped with an ESP for particle filtration emitted 5.3 g/GJ fine particles, while two incinerators equipped with baghouse filters emitted 0.002 and 0.013 g/GJ PM2.5. For ultra fine particles (PM1.0), the numbers were 4.889 g/GJ PM1.0 from the ESP plant, while emissions of 0.000 and 0.008 g/GJ PM1.0 were measured from the plants equipped with baghouse filters. Acid gas scrubbers are used to remove hydrochloric acid, nitric acid, hydrofluoric acid, mercury, lead and other heavy metals. The efficiency of removal will depend on the specific equipment, the chemical composition of the waste, the design of the plant, the chemistry of reagents, and the ability of engineers to optimize these conditions, which may conflict for different pollutants. For example, mercury removal by wet scrubbers is considered coincidental and may be less than 50%. Waste water from scrubbers must subsequently pass through a waste water treatment plant. Sulfur dioxide may also be removed by dry desulfurisation by injection limestone slurry into the flue gas before the particle filtration. NOx is either reduced by catalytic reduction with ammonia in a catalytic converter (selective catalytic reduction, SCR) or by a high temperature reaction with ammonia in the furnace (selective non catalytic reduction, SNCR). Urea may be substituted for ammonia as the reducing reagent but must be supplied earlier in the process so that it can hydrolyze into ammonia. Substitution of urea can reduce costs and potential hazards associated with storage of anhydrous ammonia. Heavy metals are often adsorbed on injected active carbon powder, which is collected by particle filtration.

Қатты шығыстар

Көмбу кезінде, көмір жаққандағыдай, ұшқыш күл және түп күл пайда болады. Қатты коммуналдық қалдықтарды өртеуден түсетін күлдің жалпы көлемі бастапқы қалдықтардың 4-10% және салмағының 15-20% құрайды, ал ұшқыш күл – жалпы күлдің шамамен 10-20% болады. Түп күлде маңызды мөлшерде ауыр металдар кездесуі сирек. Қазіргі таңда, өрттеу операторлары тобының сынақтан өткізген кейбір бұрынғы үлгілері қазіргі экожығымдылық критерийларына сай келеді, бірақ EA "біз өрттеудің түп күлін қауіпсіз деп қарастыруға келістік" деп мәлімдейді, сынақ бағдарламасы аяқталғанша.

Басқа ластану мәселелері

Иіс ластануы ескі үлгідегі жағып жою қондырғыларында проблема тудыруы мүмкін, бірақ жаңа жағып жою өсімдіктерінде иіс пен шаң өте жақсы бақыланады. Олар қалдықтарды жабық аумақта, теріс қысыммен қабылдап, сақтайды, ал ауа ағыны қазандық арқылы бағытталады, бұл жағымсыз иістердің атмосфераға таралуына кедерес жасайды. Бір зерттеу көрсеткендей, Шығыс Қытайдағы жағып жою зауытындағы ең күшті иіс оның қалдықтарды түсіру портында байқалған. Қоғамдық қарым-қатынастарға әсер ететін мәселе – қалалық қалдықтарды жағып жоюға тасымалдау үшін қоқыс жинау көліктерінің жол қозғалысының артуы. Осы себепті, көптеген жағып жою орындары өнеркәсіптік аймақтарда орналасқан. Бұл мәселені тасымалдау станцияларынан теміржол арқылы қалдықтарды тасымалдау арқылы белгілі бір деңгейде болдырмауға болады.

Денсаулыққа әсері

Ғылыми зерттеушілер қалдықтарды жағудан пайда болатын ластаушы заттардың адам денсаулығына тигізетін әсерін зерттеді. Көптеген зерттеулер АҚШ Экологиялық агенттігінің (EPA) модельдеу нұсқауларын пайдалана отырып, ластаушы заттарға ұшыраудың денсаулыққа тигізетін әсерін қарастырды. Бұл модельдерде ингаляция, жұту, топырақ және тері арқылы ұшырау ескеріледі. Зерттеулер қалдықтарды жағу орындарының жанында тұратын тұрғындар мен жұмысшылардың қан және зәр сынамалары арқылы ластаушы заттарға ұшырау деңгейін де бағалады. Бұрынғы зерттеулердің жүйелі шолуының нәтижесінде, қалдықтарды жағумен байланысты бірқатар симптомдар мен аурулар анықталды. Оларға неоплазия, туа біткен аномалиялар, нәрестелердің өлімі немесе түсік тастау жатады. Қалдықтарды жағу технологиясының денсаулыққа тигізетін әсері туралы ақпарат, әсіресе денсаулық сақтау жүйесіне артық жүктеме түсетін аймайналарда орналасқан жағдайларда жарияланды. Мысалы, Мэриленд штатының Балтимор қаласындағы Wheelabrator Incinerator зауыты, көршілес аудандағы астма ауруының өсуіне байланысты тексерілді, онда көбінесе төмен кірісті, түрлі этностық топтар тұрады. Жағу зауыттары электр энергиясы мен жылу өндіре алады, бұл аймақтық электр және жылу желісінде басқа отынмен жұмыс істейтін электр станцияларын алмастырады, сондай-ақ өнеркәсіптік тұтынушыларға бумен қамтамасыз етеді. Қалдықтарды энергияға айналдыратын зауыттар, көмір, мұнай және газбен жұмыс істейтін электр станцияларынан шығатын парниктік газдардың ластануын азайтатын, кемінде жартылай биомассаға негізделген жаңартылатын энергияны өндіреді. Еуроодақ (EU) биогендік қалдықтардан (биологиялық текті қалдықтардан) жағу арқылы өндірілген энергияны, эмиссия шектеулері аясында шикізат емес жаңартылатын энергия деп санайды. Бұл парниктік газдарды азайту, полигондардағы метанның азаюына қосымша. Жанудан кейін қалған күлдің улы емес қалдық екені анықталды және оны қауіпсіз түрде полигондарға салуға болады немесе құрылыс материалы ретінде қайта өңдеуге болады. Ұсақ бөлшектерді түтін газдарынан қапшық сүзгілер арқылы тиімді түрде жоюға болады. Данияда жақылған қалдықтардың шамамен 40% қапшық сүзгілері жоқ зауыттарда жақылған, бірақ Данияның қоршаған ортаны зерттеу институтының өлшеулеріне негізделген бағалаулар 2006 жылы атмосфераға 2,5 микрометрден кіші бөлшектердің (PM2.5) жалпы ішкі эмиссиясының шамамен 0,3% жақылған қалдықтардың үлесі екенін көрсетті. 2016 жылғы Еуропалық қоршаған орта агенттігінің (EEA) елі бойынша шолуында, қайта өңдеу бойынша ең жақсы көрсеткіштерді көрсеткен елдер, сонымен қатар жағуды ең көп пайдаланатын елдер болып табылды, тіпті қалдықтарды жағуға жіберілген материалдардан алынған барлық қайта өңдеу (мысалы, металдар және құрылыс қалдықтары) еуропалық мақсаттар бойынша қайта өңдеу ретінде есептелмейді. Құрылыста қайта пайдаланылатын шыны, тас және керамикалық материалдарды, сондай-ақ жану қалдықтарынан алынған темір және кейбір жағдайларда басқа металдарды қайта өңдеу, нақты қайта өңделген көлемді арттырады. Күлден алынған металдарды дәстүрлі әдістермен қайта өңдеу қиын немесе мүмкін емес болуы мүмкін, өйткені жағу арқылы жануға жарамды материалды жою, еңбекті немесе энергияны қажет ететін механикалық бөлу әдістеріне балама болады. Жақылған қалдықтардың көлемі шамамен 90%-ға азаяды, бұл полигондардың қызмет ету мерзімін ұзартады. Қазіргі заманғы жағу зауыттарынан шыққан күл 1000 °C (1832 °F) -тан 1100 °C (2012 °F) температурада шыныландырылады, бұл қалдықтардың сіңуі мен уыттылығын азайтады. Нәтижесінде, қалалық қалдықтардан шығатын жағу күлін арнайы полигондарға салу қажет болмайды, ал қолданыстағы полигондардың қызмет ету мерзімі қалдықтарды жағу арқылы күрт ұлғаяды, бұл муниципалитеттердің жаңа полигондарды іздеу және салу қажеттілігін азайтады.

Scientific researchers have investigated the human health effects of pollutants produced by waste incineration. Many studies have examined health impacts from exposure to pollutants utilizing U. S. EPA modeling guidelines. Exposure through inhalation, ingestion, soil, and dermal contact are incorporated in these models. Research studies have also assessed exposure to pollutants through blood or urine samples of residents and workers who live near waste incinerators. Findings from a systematic review of previous research identified a number of symptoms and diseases related to incinerator pollution exposure. These include neoplasia, congenital anomalies, and infant deaths or miscarriages. Potential health effects of waste incineration technology have been publicized, notably when located in communities already facing disproportionate health burdens. For example, the Wheelabrator Incinerator in Baltimore, Maryland, has been investigated due to increased rates of asthma in its neighboring community, which is predominantly occupied by low income, people of color. Incineration plants can generate electricity and heat that can substitute power plants powered by other fuels at the regional electric and district heating grid, and steam supply for industrial customers. Incinerators and other waste to energy plants generate at least partially biomass based renewable energy that offsets greenhouse gas pollution from coal , oil and gas fired power plants. The E. U. considers energy generated from biogenic waste (waste with biological origin) by incinerators as non fossil renewable energy under its emissions caps. These greenhouse gas reductions are in addition to those generated by the avoidance of landfill methane. The bottom ash residue remaining after combustion has been shown to be a non hazardous solid waste that can be safely put into landfills or recycled as construction aggregate. Samples are tested for ecotoxic metals. In densely populated areas, finding space for additional landfills is becoming increasingly difficult. Fine particles can be efficiently removed from the flue gases with baghouse filters. Even though approximately 40% of the incinerated waste in Denmark was incinerated at plants with no baghouse filters, estimates based on measurements by the Danish Environmental Research Institute showed that incinerators were only responsible for approximately 0.3% of the total domestic emissions of particulate smaller than 2.5 micrometres (PM2.5) to the atmosphere in 2006 In a country overview from 2016 by the European Environmental Agency the top recycling performing countries are also the ones having the highest penetration of incineration, even though all material recovery from waste sent to incineration (e. g. metals and construction aggregate) is per definition not counted as recycling in European targets. The recovery of glass, stone and ceramic materials reused in construction, as well as ferrous and in some cases non ferrous metals recovered from combustion residue thus adds further to the actual recycled amounts. Metals recovered from ash would typically be difficult or impossible to recycle through conventional means, as the removal of attached combustible material through incineration provides an alternative to labor or energy intensive mechanical separation methods. Volume of combusted waste is reduced by approximately 90%, increasing the life of landfills. Ash from modern incinerators is vitrified at temperatures of 1000 °C (1832 °F) to 1100 °C (2012 °F), reducing the leachability and toxicity of residue. As a result, special landfills are generally no longer required for incinerator ash from municipal waste streams, and existing landfills can see their life dramatically increased by combusting waste, reducing the need for municipalities to site and construct new landfills.

Жандыруға қарсы дәлелдер

Шотландияның қорғаныс агенттігінің (SEPA) денсаулыққа қатысты зерттеулерінің толық нәтижелері 2009 жылдың қазан айында денсаулыққа тигізетін әсері бойынша "белгісіз" қорытындыға келді. Авторлар қазіргі әдебиеттерде кәсіби емес денсаулыққа зиян келтіретін нақты дәлелдер табылмайынша, "шағын, бірақ маңызды әсерлерді анықтау өте қиын болуы мүмкін" деп нақтылайды. Есепте Ұлыбританиядағы бұрынғы денсаулық сақтау зерттеулеріндегі эпидемиологиялық кемшіліктер көрсетіліп, болашақ зерттеулерге қатысты ұсыныстар берілген. Ұлыбританияның денсаулықты қорғау агенттігі 2009 жылдың қыркүйек айында одан да аз көлемдегі мағлұматтарды ұсынды. Уыттылығы төмен күл (көмір күлі, IBA) құрылыс материалы ретінде бетонға қосыла алады, бірақ алюминий құрамында болғандықтан сутегі газының жарылу қаупі бар. Ұлыбританияның жолдар басқармасы 2009 жылы болған бірқатар жарылыстарды тергеп жатқандықтан, IBA-ны көбік бетонға қолдануды тоқтатты. Күлден пайдалы металдарды қайтару – жаңа, бірақ одан да нашар дамыған тәсіл. Ескі өрт сөндіру қондырғыларынан шығатын диоксин мен фурандардың денсаулыққа тигізетін әсері, әсіресе іске қосылғанда және тоқтатылғанда, немесе сүзгілерді айналып өту қажет болғанда, проблема болып қала береді. Өрт сөндіру қондырғылары вандий, марганец, хром, никель, мырыш, сынап, қорғасын және кадмий сияқты ауыр металдардың әртүрлі мөлшерін шығарады, олардың тіпті өте аз концентрацияда да уытты болуы мүмкін. Балама технологиялар бар немесе дамытылуда, мысалы, механикалық-биологиялық өңдеу, анаэробтық ыдырату (MBT/AD), автоклавтау немесе механикалық жылумен өңдеу (MHT) бу немесе плазмалық дуалдық газдандыру (PGP) арқылы, яғни электр энергиясымен өндірілген өте жоғары температураларды пайдалану арқылы жағу, немесе осы өңдеулердің комбинациялары. Өрт сөндіру қондырғыларын салу басқа да жаңа технологияларды дамыту мен енгізумен бәсекелеседі. Ұлыбритания үкіметінің WRAP есебінде 2008 жылдың тамызында Ұлыбританиядағы өрт сөндіру қондырғыларының тоннаға шаққандағы орташа шығындары MBT өңдеуіне қарағанда әдетте тоннасына 18 фунт стерлингке жоғары екендігі, ал 2000 жылдан кейінгі ең заманауи өрт сөндіру қондырғылары үшін тоннасына 27 фунт стерлингке жоғары екендігі анықталды. Қалдықтарды өңдеу орналастырулар, мысалы, өрт сөндіру қондырғыларын салу және пайдалану үшін бастапқы инвестициялық шығындарды өтеу үшін ұзақ мерзімді келісім-шарттар қажет, бұл ұзақ мерзімді байланысқа алып келеді. Өрт сөндіру қондырғыларының қызмет ету мерзімі әдетте 25-30 жылды құрайды. Бұл туралы 2009 жылдың сәуір айында Лондон қаласының әкімі Питер Джонс, Лондон қаласының қалдықтар жөніндегі өкілі айтқан. Өрт сөндіру қондырғылары пеште ұсақ бөлшектерді шығарады. Қазіргі заманғы газдарды сүзгілеуге қарамастан, олардың бір бөлігі атмосфераға шығарылады. PM2.5 Еуропалық қалдықтарды жағу директивасында бөлек реттелмейді, тіпті олар Ұлыбританиядағы нәрестелер өлімімен бірнеше рет байланысты болса да (М. Райанның ONS деректеріне негізделген Эдмонтон, Ковентри, Чинехам, Кирклиз және Шеффилдтегі EfW/CHP қалдықтарды жағу орындарының карталары). WID бойынша үйірмедегі немесе жел бағыты бойынша өрт сөндіру қондырғыларынан шығатын PM2.5 деңгейін бақылау талап етілмейді. 2008 жылдың маусым айында Еуропадағы бірнеше дәрігерлер қауымдастығы (дәрігерлер, экологиялық химия және токсикологтар сияқты салааралық сарапшыларды қоса алғанда), 33000-нан астам дәрігерді білдіретін, тікелей Еуропа Парламентіне арнап, өрт сөндіру қондырғыларынан шығатын бөлшектерге қатысты кең таралған алаңдаушылықты және осы ұсақ және көзге көрінбейтін бөлшектердің шығарындыларын зерттеу үшін арнайы ұсақ және өте ұсақ бөлшек мөлшерін бақылаудың немесе терең өнеркәсіптік/үкіметтік эпидемиологиялық зерттеулердің жоқтығы туралы мәлімдеме жасады. Жергілікті тұрғындар көбінесе қалдықтарды өңдеу орналастыруларын, мысалы, өрт сөндіру қондырғыларын өздерінің маңайында орналастыру идеясына қарсы (Менің ауламда емес құбылысы). Массачусетс штатының Андовер қаласында жүргізілген зерттеулер өрт сөндіру қондырғысына жақын жердегі жылжымайтын мүліктің құнының 10%-ға төмендегенін көрсетті. Қалдықтарды алдын алу, қалдықтарды азайту, қайта пайдалану және қайта өңдеу қалдықтарды жағуға қарағанда қалдықтардың иерархиясына сәйкес басымдыққа ие болуы керек. Қалдықтарды жоюды жақтаушылар өрт сөндіру қондырғыларын және басқа да қалдықтарды өңдеу технологияларын белгілі бір деңгейден асып кеткенде қайта өңдеу мен бөлуге кедергі ретінде қарастырады және қалдық ресурстар энергия өндіру үшін құрбандыққа шалынады. 2008 жылғы Eunomia есебінде кейбір жағдайларда және болжаулар бойынша, қалдықтарды жағу басқа да жаңа EfW және CHP технологияларының комбинацияларына қарағанда көмірқышқыл газын азайтуға аз әсер ететіні анықталды. Қазіргі заманғы муниципалдық қалдықтарды жағу және энергияны қалдықтан өндіру қондырғыларынан шығатын эмиссия деңгейлерінің тарихи максимумдардан төмендеуі, эмиссияны бақылау технологияларын тиімді пайдаланудың нәтижесі болып табылады. Эмиссияны бақылау шаралары бастапқы және операциялық шығындарды арттырады. Заңмен талап етілмесе, барлық жаңа қондырғылар ең жақсы қол жетімді бақылау технологияларын қолданады деп болжамау керек. Полигонға қойылған қалдықтар ондаған және ғасырлар өткен соң да қазылып, болашақтағы технологиялармен қайта өңделеді – бұл жағуға қатысты емес.

The Scottish Protection Agency's (SEPA) comprehensive health effects research concluded "inconclusively" on health effects in October 2009. The authors stress, that even though no conclusive evidence of non occupational health effects from incinerators were found in the existing literature, "small but important effects might be virtually impossible to detect". The report highlights epidemiological deficiencies in previous UK health studies and suggests areas for future studies. The U. K. Health Protection Agency produced a lesser summary in September 2009. The less toxic bottom ash (incinerator bottom ash, IBA) can be encased into concrete as a building material, but there is a risk of hydrogen gas explosion due to the aluminum content. The UK Highway Authority put the use of IBA in foam concrete on hold as it investigates a series of explosions in 2009. Recovery of useful metals from ash is a new but even less mature approach. The health effects of dioxin and furan emissions from old incinerators; especially during start up and shut down, or where filter bypass is required continue to be a problem. Incinerators emit varying levels of heavy metals such as vanadium, manganese, chromium, nickel, arsenic, mercury, lead and cadmium, which can be toxic at very minute levels. Alternative technologies are available or in development such as mechanical biological treatment, anaerobic digestion (MBT/AD), autoclaving or mechanical heat treatment (MHT) using steam or plasma arc gasification (PGP), which is incineration using electrically produced extreme high temperatures, or combinations of these treatments. Erection of incinerators compete with the development and introduction of other emerging technologies. A UK government WRAP report, August 2008 found that in the UK median incinerator costs per ton were generally higher than those for MBT treatments by £18 per metric ton; and £27 per metric ton for most modern (post 2000) incinerators. Building and operating waste processing plants such as incinerators requires long contract periods to recover initial investment costs, causing a long term lock in. Incinerator lifetimes normally range from 25 to 30 years. This was highlighted by Peter Jones, OBE, the Mayor of London's waste representative in April 2009. Incinerators produce fine particles in the furnace. Even with modern particle filtering of the flue gases, a small part of these is emitted to the atmosphere. PM2.5 is not separately regulated in the European Waste Incineration Directive, even though they are repeatedly correlated spatially to infant mortality in the UK (M. Ryan's ONS data based maps around the EfW/CHP waste incinerators at Edmonton, Coventry, Chineham, Kirklees and Sheffield). Under WID there is no requirement to monitor stack top or downwind incinerator PM2.5 levels. Several European doctors associations (including cross discipline experts such as physicians, environmental chemists and toxicologists) in June 2008 representing over 33,000 doctors wrote a keynote statement directly to the European Parliament citing widespread concerns on incinerator particle emissions and the absence of specific fine and ultrafine particle size monitoring or in depth industry/government epidemiological studies of these minute and invisible incinerator particle size emissions. Local communities are often opposed to the idea of locating waste processing plants such as incinerators in their vicinity (the Not in My Back Yard phenomenon). Studies in Andover, Massachusetts correlated 10% property devaluations with close incinerator proximity. Prevention, waste minimisation, reuse and recycling of waste should all be preferred to incineration according to the waste hierarchy. Supporters of zero waste consider incinerators and other waste treatment technologies as barriers to recycling and separation beyond particular levels, and that waste resources are sacrificed for energy production. A 2008 Eunomia report found that under some circumstances and assumptions, incineration causes less CO2 reduction than other emerging EfW and CHP technology combinations for treating residual mixed waste. The reduced levels of emissions from municipal waste incinerators and waste to energy plants from historical peaks are largely the product of the proficient use of emission control technology. Emission controls add to the initial and operational expenses. It should not be assumed that all new plants will employ the best available control technology if not required by law. Waste that has been deposited on a landfill can be mined even decades and centuries later, and recycled with future technologies – which is not the case with incineration.

Өрт сөндіру қондырғыларын пайдаланудағы үрдістер

Қатты коммуналдық қалдықтарды (ҚҚҚ) жағу тарихы, қоқыс полигондары мен басқа да қалдықтарды өңдеу технологияларының тарихымен тығыз байланысты. Жағудың артықшылықтары, әрқашан қолда бар баламалармен салыстыра отырып бағаланады. 1970 жылдардан бері қайта өңдеу және басқа да алдын алу шаралары осы бағалауларға қатысты жағдайды өзгертті. 1990 жылдардан бері қалдықтарды өңдеудің баламалы технологиялары дамып, қолдануға жарамды бола бастады. Жағу – қауіпті қалдықтар мен медициналық қалдықтарды өңдеудегі маңызды процестің бірі. Медициналық қалдықтарды патогендерді және олардың құрамындағы зиянды заттарды жою үшін, көбінесе жағудың жоғары температурасына ұшырату қажет.

Солтүстік Америкада

АҚШ-тағы алғашқы өртеу қондырғысы 1885 жылы Нью-Йорктегі Губернатор аралында салынған. 1949 жылы Роберт Росс АҚШ-тағы қауіпті қалдықтарды басқару компанияларының бірін құрды. Ол Солтүстік Огайодағы компаниялардың қауіпті қалдықтарды басқару қажеттіліктерін қанағаттандыру мүмкіндігін байқағандықтан, «Роберт Росс Индустриалдық жою» компаниясын іске қосты. 1958 жылы компания АҚШ-тағы қауіпті қалдықтарды өртеуге арналған алғашқы қондырғылардың бірін салды.

АҚШ-тағы алғашқы толық масштабты, муниципалитеттермен басқарылатын өртеу қондырғысы 1975 жылы Айова штатының Эймс қаласында салынған Арнольд О. Чантленд Ресурстарды қалпына келтіру зауыты болды. Зауыт әлі де жұмыс істеп тұр және жергілікті электр станцияларына отын ретінде жіберілетін қалдықтан алынған отынды өндіреді. АҚШ-тағы алғашқы коммерциялық тұрғыдан сәтті өртеу зауыты 1975 жылдың қазан айында Wheelabrator Technologies компаниясымен Массачусетс штатының Саугус қаласында салынды және бүгінгі күнге дейін жұмыс істеп келеді. 1996 мен 2007 жылдар аралығында жаңа өртеу қондырғылары салынбады. Бұл белсенсіздіктің басты себептері:
Экономика. Ірі, арзан аймақтық полигондардың санының өсуі және, соңғы уақытқа дейін, электр энергиясының салыстырмалы түрде төмен бағасы өртеу қондырғыларына АҚШ-тағы «отынға», яғни қалдықтарға бәсекелесуге мүмкіндік бермеді.
Салық саясаты. АҚШ-та 1990 мен 2004 жылдар аралығында қалдықтардан электр энергиясын өндіретін зауыттарға берілетін салық жеңілдіктері алынып тасталды. АҚШ және Канадада өртеу және басқа да қалдықтан энергия өндіру технологияларына қызығушылық қайтадан артып келеді. АҚШ-та 2004 жылы өртеуге жаңаруға жарамды энергия өндіруге салық жеңілдіктері берілді. Қазіргі зауыттардың қуатын арттыру жобалары жүріп жатыр және муниципалитеттер коммуналдық қалдықтарды полигонға тастаудың орнына өртеу зауыттарын салу мүмкіндігін қайта қарастыруда. Дегенмен, осы жобалардың көптегені өртеудің парниктік газдарға тигізетін пайдасы, ауаның ластануын жақсарту және күлді қайта өңдеу туралы жаңа аргументтерге қарамастан, саяси қарсылыққа тап болып отыр.

Еуропадағы

Еуропада тазартылмаған қалдықтарды полигонға тастауға тыйым салғандықтан, соңғы он жылда көптеген қақпақтар салынды, ал тағы да көптері салыну үстінде. Жақында бірқатар муниципалитеттер қақпақтарды салу және пайдалану бойынша келісімшарт беру процесін бастады. Еуропадағы қалдықтардан өндірілген электр энергиясының бір бөлігі «Жаңартылатын энергия көзінен» (ЖЭК) алынған деп есептеледі, сондықтан жекеменшікпен жұмыс істесе, салық жеңілдіктеріне ие болады. Сонымен қатар, Еуропадағы кейбір қақпақтарда қалдықтарды қайта өңдеу жүйесі бар, бұл күйдірілген қалдықтардағы темір және темір емес материалдарды қайта пайдалануға мүмкіндік береді. Оның көрнекті мысалы – Амстердамдағы АЕБ қалдықтармен жұмыс істейтін электр станциясы. Швецияда өндірілген қалдықтардың шамамен 50%-ы энергияны өндіру объектілерінде өртеледі, электр энергиясын өндіреді және жергілікті қалалардың жылу жүйелерін қамтамасыз етеді. Швецияның электр энергиясын өндіру схемасында қалдықтардың маңыздылығы олардың энергия қондырғыларын қалдықтармен қамтамасыз ету үшін жылына (2014 жылы) импортталатын 2,700,000 тонна қалдықтарынан көрінеді. Еуроодақта (ЕО) қатты коммуналдық қалдықтарды қайта өңдеу бойынша мақсаттардың өсуіне байланысты, 2025 жылға қарай кем дегенде 55%-дан 2035 жылға дейін 65%-ға дейін, бірнеше дәстүрлі қақпақтарды пайдаланатын елдер оларды орындамау қаупі бар, өйткені ең көп дегенде 35% жылумен өңдеуге және жоюға қол жетімді болады. Дания 2030 жылға дейін өз қақпақтарының қуатын 30%-ға азайтуға шешім қабылдады. Қауіпті емес қалдықтарды жағу ЕО-ның тұрақты қызмет түрлеріне арналған таксономиясына экологиялық инвестициялардың бір түрі ретінде енгізілмеді, себебі бұл айналымдық экономиканың дамуына зиян келтіреді, бұл коммуналдық қатты қалдықтарды жағу секторына болашақтағы ЕО-ның қаржыландыруын тоқтатады.

Ұлыбританияда

Ұлыбританиядағы қалдықтарды басқару саласында қолданылатын технология, қоқыс полигондарының кең қолжетімділігіне байланысты, Еуропа деңгейіндегі технологиядан қалып қойды. Еуропалық Одақтың қоқыс полигондарына қатысты директивасы Ұлыбритания үкіметін қалдықтарға салық салу және қоқыс полигондарына квота саудасы жүйесін қоса алғанда, қалдықтарға қатысты заңнаманы қабылдауға алып келді. Бұл заңнаманың мақсаты – қалдықтарды өңдеудің балама әдістерін пайдалану арқылы қоқыс полигондарынан бөлінетін парниктік газдардың шығарылуын азайту. Ұлыбритания үкіметінің пікірінше, муниципалдық қалдықтарды өңдеу және Ұлыбританияда энергиямен қамтамасыз етуде өртеу үлкен рөл атқарады. 2008 жылы шамамен 100 нысанда өртеу орналастыру жоспарлары жасалған. Бұл нысандарды Ұлыбританияның ҮЕҰ-лары (Үкіметтік емес ұйымдары) интерактивті картаға түсірді. 2012 жылдың маусым айындағы жаңа жоспар бойынша, DEFRA қолдауымен (Фермерлік және орман шаруашылығын жақсарту схемасы) грант схемасы құрылды, ол ауыл шаруашылығы жерлерінде биологиялық қауіпсіздікті арттыру үшін төмен қуатты өртеу қондырғыларын пайдалануға ынталандыру мақсатында болды. Жақында Кембридж – Милтон-Кейнс – Оксфорд дәлізінің орталығында, Бедфордширде Ұлыбританиядағы ең ірі қалдықтарды өртеу орнына рұқсат берілді. Букингемширдегі Грейтмурде ірі өртеу қондырғысы салынып, Бедфорд маңында тағы бір қондырғы салу жоспарланғандықтан, Кембридж – Милтон-Кейнс – Оксфорд дәлізі Ұлыбританиядағы маңызды өртеу орталығына айналады.

Тез арада пайдалануға арналған өрт сөндіру қондырғылары

Жануарлар мен олардың қосалқы өнімдерін жаппай қырылу немесе аурудың пайда болуы кезінде шұғыл және биологиялық қауіпсіздікті қамтамасыз ете отырып, жою үшін төтенше жағу жүйелері қолданылады. Әлемдік үкіметтер мен мекемелердің қағидаларды күшейтуі және оларды сақтауға бақылау жасауы қоғамдық қысым мен маңызды экономикалық тәуекелдердің нәтижесінде туындады. Жұқпалы жануар аурулары 2012 жылға дейінгі 20 жыл ішінде үкіметтер мен индустрияға 200 миллиард доллар шығын келтірді және соңғы алпыс жылдағы жұқпалы аурулардың шамамен 65% -іне жауапты. Әлемдік ет экспортының үштен бірі (шамамен 6 миллион тонна) кез келген уақытта сауда шектеулеріне тап болады, сондықтан үкіметтер, мемлекеттік органдар және коммерциялық операторлар ауруды оқшаулау және бақылау үшін жануарлардың денелерін жоюдың таза, қауіпсіз және тиімді әдістеріне баса назар аударуда. Ірі көлемді жағу жүйелерін мамандандырылған жеткізушілерден алуға болады және үкіметтер оларды жұқпалы аурудың пайда болуына қарсы сақтандыру үшін жиі сатып алады. Олардың көпшілігі жылжымалы және биологиялық қауіпсіздікті қамтамасыз ететін жою қажет болған жерлерге жылдам жеткізілуі мүмкін.

Кіші өрт сөндіру қондырғылары

Шағын көлемді жағып жою қондырғылары арнайы мақсаттар үшін қолданылады. Мысалы, жылжымалы шағын көлемді жағып жою қондырғылары дамушы елдерде медициналық қалдықтарды гигиеналық тұрғыдан қауіпсіз жоюға арналған. Inciner8 сияқты, Ұлыбританияда орналасқан компания, I8 M50 және I8 M70 модельдерімен жылжымалы жағып жою қондырғыларын өндірушілердің жақсы мысалы болып табылады. Шағын жағып жою қондырғыларын жұқпалы аурудың ошағы болған шалғай аймақтарға жылдам жеткізіп, жұқтырған жануарларды тез және қырқысты жұқтыру қаупінсіз жоюға болады.

Контейнерлік өрт сөндіру қондырғылары

Контейнерлік күйдіру пештері – дәстүрлі инфрақұрылымның жоқ болуы мүмкін шалқай орналасқан жерлерде жұмыс істеу үшін арнайы жасалған, ерекше күйдіру пештерінің түрі. Бұл пештер көбінесе тасымалдау және орнатуды жеңілдету үшін тасымалдау контейнерінің ішінде құрастырылады. Incinco – әртүрлі климаттық және жұмыс жағдайларында бүкіл әлемде қолданылып келе жатқан контейнерлік күйдіру пештерін өндіру және жеткізу саласындағы жетекші компания. Бұл пештер толыққанды дербес болып табылады және мұнай және газ барлау алаптары, далалық госпитальдар, апат аймақтары және басқа да қиын жағдайлардағы қалдықтарды басқару үшін өте қолайлы шешім болып табылады.

ЕС-тің ақпараты

BREF Дайындамалары мен құжаттары, eippcb. jrc. es