Анализ процессов деструкции диоксинов и тяжелых углеводородов при многоконтурном циркуляционном пиролизе твердых бытовых отходов
Проанализированы термические методы деструкции диоксиновых решеток. Обоснованы технологические параметры метода многоконтурного циркуляционного пиролиза для экологически безопасного функционирования установки. Доказана целесообразность технологии экопирогенезиса для снижения токсичности выбросов до...
Збережено в:
| Дата: | 2011 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут газу НАН України
2011
|
| Назва видання: | Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/127046 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Анализ процессов деструкции диоксинов и тяжелых углеводородов при многоконтурном циркуляционном пиролизе твердых бытовых отходов / С.С. Рыжков, Л.Н. Маркина, Н.В. Рудюк, О.В. Ощип // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2011. — № 6. — С. 43-48. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-127046 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1270462025-02-09T20:38:47Z Анализ процессов деструкции диоксинов и тяжелых углеводородов при многоконтурном циркуляционном пиролизе твердых бытовых отходов The Analysis of Destruction Processes of Heavy Hydrocarbon Dioxins by Multiloop Circulating Рыжков, С.С. Маркина, Л.Н. Рудюк, Н.В. Ощип, О.В. Очистка и переработка отходов Проанализированы термические методы деструкции диоксиновых решеток. Обоснованы технологические параметры метода многоконтурного циркуляционного пиролиза для экологически безопасного функционирования установки. Доказана целесообразность технологии экопирогенезиса для снижения токсичности выбросов до уровня европейских норм. Проаналізовано термічні методи деструкції діоксинових решіток. Обгрунтовано технологічні параметри методу багатоконтурного циркуляційного піролізу для екологічно безпечного функціонування установки. Доведено доцільність технології екопірогенезісу для зниження токсичності викидів до рівня європейських норм. The methods of dioxin cells thermal destruction are analyzed. The technological parameters of multiplanimetric circulating pyrolysis method for the installation environmentally safe operation are grounded. It is approved the technology feasibility for toxic rejects decrease to the level of European norms. 2011 Article Анализ процессов деструкции диоксинов и тяжелых углеводородов при многоконтурном циркуляционном пиролизе твердых бытовых отходов / С.С. Рыжков, Л.Н. Маркина, Н.В. Рудюк, О.В. Ощип // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2011. — № 6. — С. 43-48. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 0235-3482 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/127046 658.567 ru Энерготехнологии и ресурсосбережение application/pdf Інститут газу НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Очистка и переработка отходов Очистка и переработка отходов |
| spellingShingle |
Очистка и переработка отходов Очистка и переработка отходов Рыжков, С.С. Маркина, Л.Н. Рудюк, Н.В. Ощип, О.В. Анализ процессов деструкции диоксинов и тяжелых углеводородов при многоконтурном циркуляционном пиролизе твердых бытовых отходов Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| description |
Проанализированы термические методы деструкции диоксиновых решеток. Обоснованы технологические параметры метода многоконтурного циркуляционного пиролиза для экологически безопасного функционирования установки. Доказана целесообразность технологии экопирогенезиса для снижения токсичности выбросов до уровня европейских норм. |
| format |
Article |
| author |
Рыжков, С.С. Маркина, Л.Н. Рудюк, Н.В. Ощип, О.В. |
| author_facet |
Рыжков, С.С. Маркина, Л.Н. Рудюк, Н.В. Ощип, О.В. |
| author_sort |
Рыжков, С.С. |
| title |
Анализ процессов деструкции диоксинов и тяжелых углеводородов при многоконтурном циркуляционном пиролизе твердых бытовых отходов |
| title_short |
Анализ процессов деструкции диоксинов и тяжелых углеводородов при многоконтурном циркуляционном пиролизе твердых бытовых отходов |
| title_full |
Анализ процессов деструкции диоксинов и тяжелых углеводородов при многоконтурном циркуляционном пиролизе твердых бытовых отходов |
| title_fullStr |
Анализ процессов деструкции диоксинов и тяжелых углеводородов при многоконтурном циркуляционном пиролизе твердых бытовых отходов |
| title_full_unstemmed |
Анализ процессов деструкции диоксинов и тяжелых углеводородов при многоконтурном циркуляционном пиролизе твердых бытовых отходов |
| title_sort |
анализ процессов деструкции диоксинов и тяжелых углеводородов при многоконтурном циркуляционном пиролизе твердых бытовых отходов |
| publisher |
Інститут газу НАН України |
| publishDate |
2011 |
| topic_facet |
Очистка и переработка отходов |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/127046 |
| citation_txt |
Анализ процессов деструкции диоксинов и тяжелых углеводородов при многоконтурном циркуляционном пиролизе твердых бытовых отходов / С.С. Рыжков, Л.Н. Маркина, Н.В. Рудюк, О.В. Ощип // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2011. — № 6. — С. 43-48. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
| series |
Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| work_keys_str_mv |
AT ryžkovss analizprocessovdestrukciidioksinovitâželyhuglevodorodovprimnogokonturnomcirkulâcionnompirolizetverdyhbytovyhothodov AT markinaln analizprocessovdestrukciidioksinovitâželyhuglevodorodovprimnogokonturnomcirkulâcionnompirolizetverdyhbytovyhothodov AT rudûknv analizprocessovdestrukciidioksinovitâželyhuglevodorodovprimnogokonturnomcirkulâcionnompirolizetverdyhbytovyhothodov AT oŝipov analizprocessovdestrukciidioksinovitâželyhuglevodorodovprimnogokonturnomcirkulâcionnompirolizetverdyhbytovyhothodov AT ryžkovss theanalysisofdestructionprocessesofheavyhydrocarbondioxinsbymultiloopcirculating AT markinaln theanalysisofdestructionprocessesofheavyhydrocarbondioxinsbymultiloopcirculating AT rudûknv theanalysisofdestructionprocessesofheavyhydrocarbondioxinsbymultiloopcirculating AT oŝipov theanalysisofdestructionprocessesofheavyhydrocarbondioxinsbymultiloopcirculating |
| first_indexed |
2025-11-30T14:09:56Z |
| last_indexed |
2025-11-30T14:09:56Z |
| _version_ |
1850224728165318656 |
| fulltext |
Äèîêñèíû è äèîêñèíîïîäîáíûå ñîåäèíåíèÿ
— ýòî ãëîáàëüíûå ñóïåðòîêñèêàíòû, êîòîðûå
îòëè÷àþòñÿ ìîùíûì ìóòàãåííûì, èììóíîäåïðå-
ñcàíòíûì, êàíöåðîãåííûì, òåðàòîãåííûì è ýì-
áðèîòîêñè÷åñêèì äåéñòâèåì. Ïðè÷èíîé èñêëþ-
÷èòåëüíîé òîêñè÷íîñòè ýòèõ âåùåñòâ ÿâëÿåòñÿ
òî, ÷òî äèîêñèíû è èõ ïðîèçâîäíûå, ïîïàäàÿ â
ðåöåïòîðû æèâûõ îðãàíèçìîâ, ïîäàâëÿþò èõ
æèçíåííûå ôóíêöèè. Îíè îáðàçóþòñÿ ïðè âñåõ
âûñîêîòåìïåðàòóðíûõ ïðîöåññàõ, â êîòîðûõ
ïðèíèìàþò ó÷àñòèå ëþáûå ãàëîãåíñîäåðæàùèå
ñîåäèíåíèÿ, â òîì ÷èñëå ïðè óòèëèçàöèè òâåð-
äûõ áûòîâûõ îòõîäîâ (ÒÁÎ), è ïîäîáíûå èì
ïðîìûøëåííûå îòõîäû, â ðåçóëüòàòå èõ òåðìè-
÷åñêîé äåñòðóêöèè.
Ñóùåñòâóþò ñõåìû î÷èñòêè âûáðîñîâ îò äè-
îêñèíîâ ïðè ðàçíûõ òåðìè÷åñêèõ ìåòîäàõ îáåç-
âðåæèâàíèÿ ÒÁÎ, â òîì ÷èñëå ñæèãàíèå äî äî-
ïóñòèìûõ óðîâíåé ÏÄÊ, íî âñå îíè î÷åíü ñëîæ-
íû è íóæäàþòñÿ â áîëüøèõ êàïèòàëüíûõ è ýêñ-
ïëóàòàöèîííûõ ðàñõîäàõ. Èçâåñòíûå ìåòîäû äå-
ñòðóêöèè äèîêñèíîâ ïî òåõíè÷åñêèì ïðè÷èíàì
íå ìîãóò áûòü îáúåäèíåíû è èñïîëüçîâàíû â
òåðìè÷åñêèõ òåõíîëîãèÿõ óòèëèçàöèè ÒÁÎ.
Öåëü ñòàòüè — àíàëèç ìåõàíèçìîâ è óñëî-
âèé îáðàçîâàíèÿ è äåñòðóêöèè äèîêñèíîâ ïðè
òåðìè÷åñêèõ ìåòîäàõ óòèëèçàöèè ÒÁÎ, ðàçðà-
áîòêà òåõíîëîãèè òåðìè÷åñêîé óòèëèçàöèè
ÒÁÎ ñ îáåñïå÷åíèåì äåñòðóêöèè îáðàçîâàííûõ
äèîêñèíîâ íà îñíîâå èñïîëüçîâàíèÿ èçìåíåíèÿ
ìîëåêóëÿðíîé ìàññû è òåìïåðàòóðû êîíäåíñà-
öèè ãàçîîáðàçíûõ ïðîìåæóòî÷íûõ òîêñè÷íûõ
êîìïîíåíòîâ.
Äèîêñèíîì â îðãàíè÷åñêîé õèìèè íàçûâà-
þò øåñòè÷ëåííûé ãåòåðîöèêë.  òîêñèêîëîãèè
ïîä òåðìèíîì «äèîêñèí» ïîíèìàþò 2,3,7,8-òåòðà-
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2011. ¹ 6 43
Îõðàíà îêðóæàþùåé ñðåäû
ÓÄÊ 658.567
Àíàëèç ïðîöåññîâ äåñòðóêöèè äèîêñèíîâ
è òÿæåëûõ óãëåâîäîðîäîâ ïðè ìíîãîêîíòóðíîì
öèðêóëÿöèîííîì ïèðîëèçå òâåðäûõ áûòîâûõ îòõîäîâ
Ðûæêîâ Ñ.Ñ., Ìàðêèíà Ë.Í., Ðóäþê Í.Â., Îùèï Î.Â.
Íàöèîíàëüíûé óíèâåðñèòåò êîðàáëåñòðîåíèÿ, Íèêîëàåâ
Ïðîàíàëèçèðîâàíû òåðìè÷åñêèå ìåòîäû äåñòðóêöèè äèîêñèíîâûõ ðåøåòîê. Îáîñíîâà-
íû òåõíîëîãè÷åñêèå ïàðàìåòðû ìåòîäà ìíîãîêîíòóðíîãî öèðêóëÿöèîííîãî ïèðîëèçà
äëÿ ýêîëîãè÷åñêè áåçîïàñíîãî ôóíêöèîíèðîâàíèÿ óñòàíîâêè. Äîêàçàíà öåëåñîîáðàç-
íîñòü òåõíîëîãèè ýêîïèðîãåíåçèñà äëÿ ñíèæåíèÿ òîêñè÷íîñòè âûáðîñîâ äî óðîâíÿ åâ-
ðîïåéñêèõ íîðì.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: òâåðäûå áûòîâûå îòõîäû, äåñòðóêöèÿ äèîêñèíîâ, ãàçîãåíåðàöèÿ, ìíîãî-
êîíòóðíûé öèðêóëÿöèîííûé ïèðîëèç.
Ïðîàíàë³çîâàíî òåðì³÷í³ ìåòîäè äåñòðóêö³¿ ä³îêñèíîâèõ ðåø³òîê. Îáãðóíòîâàíî òåõíî-
ëîã³÷í³ ïàðàìåòðè ìåòîäó áàãàòîêîíòóðíîãî öèðêóëÿö³éíîãî ï³ðîë³çó äëÿ åêîëîã³÷íî
áåçïå÷íîãî ôóíêö³îíóâàííÿ óñòàíîâêè. Äîâåäåíî äîö³ëüí³ñòü òåõíîëî㳿 åêîï³ðîãåíå-
ç³ñó äëÿ çíèæåííÿ òîêñè÷íîñò³ âèêèä³â äî ð³âíÿ ºâðîïåéñüêèõ íîðì.
Êëþ÷îâ³ ñëîâà: òâåðä³ ïîáóòîâ³ â³äòõîäè, äåñòðóêö³ÿ ä³îêñèí³â, ãàçîãåíåðàö³ÿ, áàãàòî-
êîíòóðíèé öèðêóëÿö³éíèé ï³ðîë³ç.
� Ðûæêîâ Ñ.Ñ., Ìàðêèíà Ë.Í., Ðóäþê Í.Â., Îùèï Î.Â., 2011
õëîðäèáåíçî-n-äèîêñèí C6H4Cl2–O–O–C6H4Cl2
(2,3,7,8-ÒÕÄÄ), êîòîðûé ÿâëÿåòñÿ íàèáîëåå
òîêñè÷íûì ïðåäñòàâèòåëåì øèðîêîé ãðóïïû
÷ðåçâû÷àéíî îïàñíûõ êñåíîáèîòèêîâ èç ÷èñëà
ïîëèõëîðèðîâàííûõ ïîëèöèêëè÷åñêèõ ñîåäèíå-
íèé áëàãîäàðÿ ïîëîæåíèþ àòîìîâ ãàëîãåíîâ
(÷àùå âñåãî õëîðà è áðîìà) â ëàòåðàëüíûõ ïî-
ëîæåíèÿõ 2, 3, 7, 8. Ê ýòîé æå ãðóïïå îòíîñÿò-
ñÿ äèáåíçî-n-äèîêñèíû (ÏÕÄÄ), äèáåíçîôóðà-
íû (ÏÕÄÔ) è áèôåíèëû (ÏÕÁ).
Äèîêñèíû ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ãðóïïó áè- è
òðèöèêëè÷åñêèõ ãàëîãåííûõ ñîåäèíåíèé. Îá-
ùóþ ñòðóêòóðó äèîêñèíîâ ñîñòàâëÿþò äâà àðî-
ìàòè÷åñêèõ êîëüöà, ñâÿçàííûõ ìåæäó ñîáîé
äâóìÿ êèñëîðîäíûìè ìîñòèêàìè (ðèñ.1). Ñî-
åäèíåíèÿ, êîòîðûå èìåþò â îñíîâå ëèøü îäèí
êèñëîðîäíûé ìîñòèê, ñîñòàâëÿþò ãðóïïó ôóðà-
íîâ, êîòîðûå òàêæå óñëîâíî îòíîñÿòñÿ ê äèîê-
ñèíàì. Ìîëåêóëû äèîêñèíîâ ñîñòîÿò èç îáÿçà-
òåëüíûõ áèôåíîëüíûõ ñòðóêòóðíûõ åäèíèö.
Áîëüøèíñòâî ÏÕÄÄ è ÏÕÄÔ ïðåäñòàâëÿ-
þò ñîáîé áåñöâåòíûå êðèñòàëëè÷åñêèå âåùåñòâà,
òåìïåðàòóðà ïëàâëåíèÿ êîòîðûõ çàâèñèò îò ñòå-
ïåíè õëîðèðîâàíèÿ, ñ ìîëåêóëÿðíîé ìàññîé
321,98 (ïðè àòîìíîé ìàññå õëîðà 35) è òåìïå-
ðàòóðîé ïëàâëåíèÿ 320–325 �Ñ. Õîòÿ ëåòó÷åñòü
äèîêñèíîâ íåçíà÷èòåëüíà, îíè ìîãóò ïåðåíî-
ñèòüñÿ âîçäóøíûìè ìàññàìè â âèäå àýðîçîëü-
íûõ ÷àñòåé â ñâåðõâûñîêèõ êîíöåíòðàöèÿõ è
áîëåå èíòåíñèâíî èñïàðÿòüñÿ ñ ïîâåðõíîñòè âî-
äû. Çíà÷åíèÿ ñêîðîñòè èñïàðåíèÿ ïðè 100 �Ñ
êîëåáëþòñÿ â ïðåäåëàõ 0,05–0,9 ìã/(ñì2.÷).
Äèîêñèíû îáðàçóþòñÿ êàê ïîáî÷íûå ïðî-
äóêòû â õèìè÷åñêîé, öåëëþëîçíî-áóìàæíîé,
ìåòàëëóðãè÷åñêîé, ýëåêòðîòåõíè÷åñêîé, òåê-
ñòèëüíîé è äðóãèõ îòðàñëÿõ ïðîìûøëåííîñòè,
à òàêæå êàê ïîáî÷íûå ïðîäóêòû, ñîïðîâîæäàþ-
ùèå âûñîêîòåìïåðàòóðíûå ðåàêöèè ïðè ó÷àñòèè
õëîðà. Äèîêñèíû ïîïàäàþò â îêðóæàþùóþ ñðå-
äó ñ ïðîäóêöèåé èëè îòõîäàìè ìíîãèõ òåõíîëî-
ãèé. Îíè òàêæå îáðàçóþòñÿ ïðè ñæèãàíèè ïðî-
ìûøëåííîãî è ãîðîäñêîãî ìóñîðà, áåíçèíà ñî
ñâèíöîâûìè ïðèñàäêàìè, äðåâåñèíû, â öåìåíò-
íûõ ïå÷àõ è ò.ï.
 ñîîòâåòñòâèè ñ êëàññèôèêàöèåé ñïîñîáîâ
îáðàçîâàíèÿ è ïîïàäàíèÿ äèîêñèíîâ â áèîñôåðó
âûäåëÿþò òðè îñíîâíûå ãðóïïû [1]: 1) ôóíê-
öèîíèðîâàíèå íåñîâåðøåííûõ, óñòàðåâøèõ è
ýêîëîãè÷åñêè îïàñíûõ òåõíîëîãèé ïðîèçâîäñò-
âà, äëÿ êîòîðûõ õàðàêòåðíû äèîêñèíñîäåðæà-
ùèå îòõîäû è ñòîêîâûå âîäû, à òàêæå áîëüøèå
äîïîëíèòåëüíûå âûáðîñû â ñëó÷àå àâàðèéíîé
ñèòóàöèè; 2) èñïîëüçîâàíèå õèìè÷åñêîé èëè
äðóãîé ïðîäóêöèè, êîòîðàÿ ñîäåðæèò ïðèìåñè
äèîêñèíîâ èëè èõ ïðåäøåñòâåííèêîâ; 3) íåñî-
âåðøåíñòâî òåõíîëîãèè îáåçâðåæèâàíèÿ, çàõî-
ðîíåíèÿ è ïåðåðàáîòêè ÒÁÎ ïðè íàëè÷èè âûñî-
êèõ òåìïåðàòóð.
Âïåðâûå ìèêðîïðèìåñè äèîêñèíîâ áûëè
íàéäåíû â ëåòó÷åé çîëå ìóñîðîñæèãàòåëüíîãî çà-
âîäà (ÌÑÇ) â Íèäåðëàíäàõ â 1977–1978 ãã. Â
ïîñëåäóþùèå 5–6 ëåò äèîêñèíîâûå ïðèìåñè áû-
ëè îáíàðóæåíû â âûáðîñàõ ìóñîðîñæèãàòåëüíûõ
ïå÷åé (ÌÑÏ): ëåòó÷åé çîëå è ãàçîâîé ôàçå [2].
Ïóòè íàêîïëåíèÿ äèîêñèíîâ â âûáðîñàõ
ÌÑÏ âûÿñíåíû íå äî êîíöà. Ñ÷èòàåòñÿ, ÷òî
îíè îáðàçóþòñÿ ïðè ïåðåðàáîòêå ìóñîðà èëè
îñòàþòñÿ íåðàçðóøåííûìè ïðè ñæèãàíèè êîì-
ïîíåíòîâ ìóñîðà, êîòîðûå ñîäåðæàò äèîêñèí â
îñòàòî÷íûõ êîëè÷åñòâàõ. Íàïðèìåð, ïðåäøåñò-
âåííèêè äèîêñèíîâ õëîðôåíîëû îáðàçóþòñÿ
ïðè ñæèãàíèè îðãàíè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ â ïðè-
ñóòñòâèè íåîðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé õëîðà.
Èõ êîëè÷åñòâî çàâèñèò îò ðåæèìà ñæèãàíèÿ è
îò õàðàêòåðèñòèêè îòõîäîâ. Îäíàêî íè îäíà èç
ñóùåñòâóþùèõ òåõíîëîãèé ñæèãàíèÿ ïîêà íå
èñêëþ÷àåò èõ îáðàçîâàíèÿ [2].
 1974 ã. áûëè îáíàðóæåíû õëîðáåíçîëû
ïðè ïèðîëèçå ÏÂÕ, òàêæå ïðè òåðìè÷åñêîé äåñò-
ðóêöèè õëîðàëêàíîâ è õëîðóãëåâîäîðîäîâ â ïðè-
ñóòñòâèè âîçäóõà è â èíåðòíîé àòìîñôåðå ïðè
òåìïåðàòóðå îò 300 äî 700 �Ñ [1].  1980-õ ãã.
áûëè ïîëó÷åíû ïðÿìûå äîêàçàòåëüñòâà îáðàçîâà-
íèÿ ñìåñè äèîêñèíîâ ÏÕÄÄ è ÏÕÄÔ â ïðîöåññå
ïðåâðàùåíèÿ ÏÂÕ è äðóãèõ õëîðîðãàíè÷åñêèõ
ïîëèìåðîâ â ÌÑÏ, â íåçíà÷èòåëüíûõ êîëè÷åñò-
âàõ â ïèðîëèòè÷åñêèõ óñëîâèÿõ. Êîëè÷åñòâî îá-
ðàçóþùèõñÿ ÏÕÄÄ è ÏÕÄÔ óâåëè÷èâàåòñÿ â
10–1000 ðàç â óñëîâèÿõ ïðèñóòñòâèÿ â òåõíîëîãè-
÷åñêîì ïðîöåññå êèñëîðîäà âîçäóõà [3].
Íàïðèìåð, ñ êàæäûì 1 ìëí ò ñîææåííîãî
ãîðîäñêîãî ìóñîðà îáðàçóåòñÿ îêîëî 34 òûñ. ò
ëåòó÷åé çîëû ñî ñìåñüþ ÏÕÄÄ è ÏÕÄÔ, ïðè-
÷åì 95–99 % ýòîãî êîëè÷åñòâà îñàæäàåòñÿ íà
ýëåêòðîñòàòè÷åñêèõ ôèëüòðàõ è âìåñòå ñ ïûëüþ
ïîïàäàåò íà ìóñîðíûå
ñâàëêè, à îñòàëüíîå
âìåñòå ñ ãàçàìè ïîïà-
äàåò â àòìîñôåðó.
Îáúåì îáðàçîâà-
íèÿ äèîêñèíîâ çàâè-
ñèò îò èñõîäíîãî ñû-
ðüÿ, â ïåðâóþ î÷åðåäü
îò ñîäåðæàíèÿ â íåì
44 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2011. ¹ 6
Ðèñ.1. Ñòðóêòóðíàÿ ôîðìóëà íàèáîëåå îïàñíûõ ãàëîãåííûõ ñîåäèíåíèé: à — 2,3,7,8-òåòðà-
õëîðäèáåíçî-n-äèîêñèí; á — 2,3,4,7,8-ïåíòàõëîðäèáåíçîôóðàí; â — 3,3�4,4�,5-ïåíòàõëîðáèôå-
íèë.
õëîð- è áðîìñîäåðæàùèõ êîìïîíåíòîâ. Îöåíêà
îáùèõ èñòî÷íèêîâ îáðàçîâàíèÿ õëîðà ïðèâîäèò
ê âûâîäó, ÷òî â öåëîì õëîð ïðèñóòñòâóåò âî
âñåõ êîìïîíåíòàõ ìóñîðà. Îñîáåííî áîëüøîå
åãî êîëè÷åñòâî ñîäåðæèòñÿ â áóìàãå (1/4) è
ïëàñòìàññàõ (1/2) [1]. Ñóùåñòâóåò ìíåíèå, ÷òî
äèîêñèíû îáðàçóþòñÿ ïðè âñåõ âûñîêîòåìïåðà-
òóðíûõ ïðîöåññàõ, êîòîðûå âêëþ÷àþò óãëåâîäî-
ðîäû è ëþáûå ñîåäèíåíèÿ õëîðà â ðàçíîì âà-
ëåíòíîì ñîñòîÿíèè. Êàòàëèçàòîðàìè â òàêèõ
ñëîæíûõ ãåòåðîãåííûõ ñèñòåìàõ âñåãäà ìîãóò
áûòü ìåòàëëè÷åñêèå ïîâåðõíîñòè èëè ïîâåðõíî-
ñòè ÷àñòèö ëåòó÷åé çîëû [2]. Ñ÷èòàåòñÿ, ÷òî ïðè
ïðîèçâîäñòâå 1 ìëí ò õëîðíîé ïðîäóêöèè â îêðó-
æàþùóþ ñðåäó âíîñèòñÿ äî 1 ò ÏÕÄÄ è ÏÕÄÔ.
Ïðè îòáåëèâàíèè 1 ò öåëëþëîçû â îêðóæàþùóþ
ñðåäó ïîïàäàåò 1 ã äèîêñèíîâ, à â ìèðå ïðîèçâî-
äèòñÿ åå íå ìåíåå 50 ìëí ò/ãîä [4].
Äèîêñèí — õèìè÷åñêè èíåðòíîå âåùåñòâî.
Êèñëîòàìè è îñíîâàíèÿìè îí íå ðàçëàãàåòñÿ äà-
æå ïðè êèïÿ÷åíèè. Îí èìååò âûñîêóþ àäãåçè-
îííóþ ñïîñîáíîñòü, â òîì ÷èñëå ê ÷àñòèöàì çî-
ëû, êîòîðàÿ ñïîñîáñòâóåò èõ íàêîïëåíèþ è ìè-
ãðàöèè â âèäå êîìïëåêñîâ ñ îðãàíè÷åñêèìè âå-
ùåñòâàìè è ïîïàäàíèþ â âîçäóõ, ïî÷âó, âîäó,
äîííûå îòëîæåíèÿ, ïèùåâûå ïðîäóêòû.
Ñóùåñòâóåò ìíîãî ýêñïåðèìåíòàëüíûõ è
òåîðåòè÷åñêèõ ïîäòâåðæäåíèé ñõåì îáðàçîâàíèÿ
äèîêñèíîâ â ïðîöåññå òåðìè÷åñêîé îáðàáîòêè
ðàçíûõ îòõîäîâ (ðèñ.2) [1]. Ïðîöåññ íà÷èíàåò-
ñÿ ñ îáðàçîâàíèÿ õëîðáåíçîëîâ ïî ðåàêöèè (1),
â äàëüíåéøåì îí ñâîäèòñÿ ê ïðåâðàùåíèþ ïðè
íàëè÷èè êèñëîðîäà ïî ðåàêöèè (2), à ïðè áîëåå
íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ (ïðèáëèçèòåëüíî 620 �Ñ)
— ñíà÷àëà â ôåíîëû è äèôåíèëîâûå ýôèðû, à
ïîçæå â ñìåñü ÏÕÄÄ è ÏÕÄÔ.
 îáùåì ñëó÷àå â êàæäîì èç òåðìè÷åñêèõ
ïðîöåññîâ ìîæíî âûäåëèòü ñëåäóþùèå îòëè÷è-
òåëüíûå ïðèçíàêè: 1) âñå õëîð- è áðîìîðãàíè-
÷åñêèå ñîåäèíåíèÿ íåçàâèñèìî îò ñâîéñòâ ðàñïà-
äàþòñÿ ñ îáðàçîâàíèåì äèîêñèíîâ â äèàïàçîíå
òåìïåðàòóð 500–1200 �Ñ ïðè íàëè÷èè êèñëîðî-
äà; 2) ãàðàíòèðîâàííîå ðàçðóøåíèå îáðàçîâàí-
íîé äèîêñèíîâîé ðåøåòêè ïðîèñõîäèò ïðè íà-
ãðåâàíèè ïðîäóêòîâ îáðàáîòêè ïðè òåìïåðàòóðå
âûøå 1250 �Ñ è âûäåðæêå ñûðüÿ íå ìåíåå 2 ñ
(ïðàâèëî 2-õ ñåêóíä); 3) ðàçðóøåííàÿ äèîêñè-
íîâàÿ ðåøåòêà ñïîñîáíà ê ïîâòîðíîìó ñèíòåçó
ïðè 200–450 �Ñ è íåâûïîëíåíèè óñëîâèÿ 2-õ
ñåêóíä [5].
Íà ñåãîäíÿøíèé äåíü ïðîáëåìà çàãðÿçíå-
íèÿ îêðóæàþùåé ñðåäû äèîêñèíàìè â ðåçóëüòà-
òå èõ ãåíåðàöèè â ïå÷àõ äëÿ ñæèãàíèÿ áûòîâûõ
è òåõíè÷åñêèõ îòõîäîâ îñîçíàíà âî âñåõ ïðî-
ìûøëåííî ðàçâèòûõ ñòðàíàõ. Ýòà ïðîáëåìà
ðàçðåøàåòñÿ íà óðîâíå çàêîíîäàòåëüíûõ àêòîâ
è ïîñòàíîâëåíèé, â êîòîðûõ îãðàíè÷èâàþòñÿ
êîíöåíòðàöèè äèîêñèíîïîäîáíûõ âåùåñòâ â
ïðîìûøëåííûõ âûáðîñàõ è ïðîäóêòàõ ïèòàíèÿ
âî ìíîãèõ ðàçâèòûõ åâðîïåéñêèõ ñòðàíàõ [6–9].
Ýòè îãðàíè÷åíèÿ îòíîñèòåëüíî âûáðîñîâ â àò-
ìîñôåðó ïî åâðîïåéñêèì íîðìàì êàñàþòñÿ êîí-
öåíòðàöèè 0,1 íã/ì3.
Èç ïðàêòèêè ïîñëåäíèõ 10–15 ëåò ìîæíî
ñäåëàòü âûâîä, ÷òî, åñëè ïðè ðàçðàáîòêå íîâûõ
òåõíîëîãèé òåðìè÷åñêîé óòèëèçàöèè îòõîäîâ íå
èçó÷àòü âîïðîñû îáðàçîâàíèÿ ïîáî÷íûõ ïðî-
äóêòîâ, â îñîáåííîñòè äèîêñèíîâ, ýòî ïðèâåäåò
ê íåãàòèâíûì ïîñëåäñòâèÿì. Ïðè âíåäðåíèè
ëþáîé òåõíîëîãèè óòèëèçàöèè íåîáõîäèìî îñó-
ùåñòâëåíèå ìîíèòîðèíãà äèîêñèíîâ, áîëåå äå-
òàëüíîå èçó÷åíèå õàðàêòåðèñòèê ïðîöåññîâ îá-
ðàçîâàíèÿ ÏÕÄÄ, ÏÕÄÔ è ïîïàäàíèÿ èõ â
îêðóæàþùóþ ñðåäó.  íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ ðàç-
ìåðû âûáðîñîâ äèîêñèíîâ è ñïîñîáû çàõîðîíå-
íèÿ äèîêñèíñîäåðæàùèõ îòõîäîâ ìàëî èçâåñò-
íû, à èõ íàëè÷èå ñòàíîâèòñÿ î÷åâèäíûì ñêîðåå
ïî èçìåíåíèþ çäîðîâüÿ íàñåëåíèÿ è ñîñòîÿíèÿ
îêðóæàþùåé ñðåäû.
 ïîñëåäíèå äåñÿòèëåòèÿ â ðàçâèòûõ ñòðà-
íàõ îñóùåñòâëÿþòñÿ ìàñøòàáíûå, íóæäàþùèåñÿ
â áîëüøèõ êàïèòàëîâëîæåíèÿõ ðàáîòû ïî óòè-
ëèçàöèè ðàíåå âûðàáîòàííîé è â íàñòîÿùåå âðå-
ìÿ íåíóæíîé äèîêñèíîãåííîé ïðîäóêöèè. Ýòî
îòíîñèòñÿ, íàïðèìåð, ê îñòàòêàì ãåðáèöèäà
«agentorange» ïî îêîí÷àíèè åãî èñïîëüçîâàíèÿ
(ÑØÀ), ÏÕÁ ïîñëå åãî çàïðåùåíèÿ (ßïîíèÿ,
ÑØÀ) [2].
Äîñòèæåíèå â îáëàñòè òåðìè÷åñêèõ è, â ÷à-
ñòíîñòè, íèçêîòåìïåðàòóðíûõ ìåòîäîâ äåãàëîãå-
íèðîâàíèÿ è äåñòðóêöèè äèîêñèíîâ ñèñòåìàòè-
çèðîâàíû è îáîáùåíû âî ìíîãèõ ïå÷àòíûõ ñî-
îáùåíèÿõ, îáñóæäàëèñü íà íàó÷íûõ êîíôåðåí-
öèÿõ [3, 6, 10].
Íàèáîëåå ýôôåêòèâíûìè â îáëàñòè äåñòðóê-
öèè äèîêñèíîâ ñ÷èòàþòñÿ òåðìè÷åñêèå òåõíîëî-
ãèè, ïðè êîòîðûõ îñíîâíûìè ÿâëÿþòñÿ òåïëî-
âîå âîçäåéñòâèå, íàãðåâàíèå è îêèñëåíèå ïðè
òåìïåðàòóðàõ îêîëî 1000 �Ñ, äîæèãàíèå â ñïå-
öèàëüíûõ ïå÷àõ, óíè÷òîæåíèå ñ ïîìîùüþ ÈÊ-
íàãðåâàíèÿ, óíè÷òîæåíèå â âûñîêîýôôåêòèâíîì
ýëåêòðè÷åñêîì ðåàêòîðå (fluidwall destruction),
îêèñëåíèå ñóïåðêðèòè÷åñêîé âîäîé [1].
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2011. ¹ 6 45
Ðèñ.2. Ìåõàíèçì îáðàçîâàíèÿ äèîêñèíîâ â ÌÑÏ.
Ëèøü íåêîòîðûå èç ïðåäëîæåííûõ òåõíî-
ëîãèé ñîîòâåòñòâóþò ñòàíäàðòó, ïðèíÿòîìó â
öèâèëèçîâàííûõ ñòðàíàõ.  ÷àñòíîñòè, â ÑØÀ
ñòàíäàðò 40 CFR 264.343, óñòàíîâëåííûé ÝÐÀ,
äîëæåí îáåñïå÷èòü óíè÷òîæåíèå è óäàëåíèå
99,99 % âñåõ îñíîâíûõ îïàñíûõ êîìïîíåíòîâ, à
äëÿ íàèáîëåå îïàñíûõ îðãàíè÷åñêèõ êîìïîíåíòîâ
òîêñè÷íûõ îòõîäîâ ÏÕÄÄ, ÏÕÄÔ è ÏÕÁ —
ðàçðóøåíèå è óíè÷òîæåíèå íà 99,9999 % [10].
Àëüòåðíàòèâîé îáû÷íûì ìåòîäàì òåðìè÷å-
ñêîé ïåðåðàáîòêè òâåðäûõ îòõîäîâ åñòü òåõíî-
ëîãèè, êîòîðûå ïðåäóñìàòðèâàþò ðàçëîæåíèå
îðãàíè÷åñêîé ñîñòàâëÿþùåé îòõîäîâ â áåñêèñ-
ëîðîäíîé àòìîñôåðå (ïèðîëèç) [5].
Åñëè ñðàâíèâàòü ðàçíûå ìåòîäû óòèëèçà-
öèè ñ òî÷êè çðåíèÿ îáðàçîâàíèÿ äèîêñèíîâ, òî
ñòîèò îáðàòèòü âíèìàíèå íà òî, ÷òî äèîêñèíû
îáðàçóþòñÿ â øèðîêîì èíòåðâàëå òåìïåðàòóð,
íî ìàêñèìóì èõ îáðàçîâàíèÿ è âûõîäà áóäåò
ñîâïàäàòü ñ ïåðèîäîì íàèáîëüøåãî âûõîäà ëå-
òó÷èõ ñîåäèíåíèé ïðè 650–750 �Ñ ïðè íàëè÷èè
êèñëîðîäà. Ïðîöåññû íèçêîòåìïåðàòóðíîãî ïè-
ðîëèçà ïðîõîäÿò ïðè òåìïåðàòóðàõ íèæå äèà-
ïàçîíà èíòåíñèâíîãî îáðàçîâàíèÿ óêàçàííûõ
òîêñèêàíòîâ. Íî ãëàâíîå ïðåèìóùåñòâî ïðî-
öåññà â òîì, ÷òî ïèðîëèç ïðîâîäÿò â áåñêèñëî-
ðîäíîé ñðåäå, ÷òî çíà÷èòåëüíî óìåíüøàåò ïî-
ÿâëåíèå äèîêñèíîâ è ôóðàíîâ (ñì. ðèñ.2, óðàâ-
íåíèå (2)).
Ïðîáëåìà îáðàçîâàíèÿ äèîêñèíîâ ïðè ïè-
ðîëèçå îðãàíè÷åñêèõ îòõîäîâ ñâÿçàíà íå òîëüêî
ñ òåõíîëîãèåé ñîáñòâåííî ïèðîëèçà, íî è ñ íà-
ëè÷èåì â áîëüøèíñòâå îòõîäîâ ôîñôîðà, ñåðû
è õëîðà. Ïðîöåññ óñòðàíåíèÿ íåäîñòàòêîâ, ñâÿ-
çàííûõ ñ îáðàçîâàíèåì è âûõîäîì äèîêñèíîâ,
âûíîñèòñÿ èç çîíû ðåàêòîðà âî âíåøíèå àïïà-
ðàòû ãàçîî÷èñòêè. Ïðè ýòîì ïîÿâëÿåòñÿ íîâàÿ
ïðîáëåìà, ñâÿçàííàÿ ñ ïîñëåäóþùåé î÷èñòêîé è
íåéòðàëèçàöèåé çàãðÿçíåííûõ ôèëüòðîâ, ñêðóá-
áåðîâ è äðóãèõ óñòàíîâîê, ó÷àñòâóþùèõ â çà-
äåðæàíèè ÷àñòèö çîëû, ïûëè, ñîäåðæàùèõ äè-
îêñèíîâûå ñîåäèíåíèÿ.
Ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ïðåâðàùåíèÿ äèîêñè-
íîâ â ïðîöåññå èõ ðàçëîæåíèÿ ñ ñîîòâåòñòâóþ-
ùèì èçìåíåíèåì òîêñè÷íîñòè íîâûõ êîìïîíåí-
òîâ è èõ îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè ïðåäñòàâëå-
íû íà ðèñ.3 [1].
Ïðåäñòàâëåííàÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ïðå-
âðàùåíèÿ âûñîêîòîêñè÷íîãî ñîåäèíåíèÿ äèáåí-
çî-n-äèîêñèíà äî óðîâíÿ íàôòàëèíà, êîòîðûé
ðàíüøå èñïîëüçîâàëñÿ â äîìàøíèõ óñëîâèÿõ
êàê íåòîêñè÷íûé äëÿ ÷åëîâåêà êîìïîíåíò, îáó-
ñëîâëèâàåò äàííîå ïðåâðàùåíèå.
Ïîñêîëüêó òåõíîëîãèÿ è îáîðóäîâàíèå
óëàâëèâàíèÿ äèîêñèíîâ î÷èñòèòåëüíûìè ñî-
îðóæåíèÿìè ñîâðåìåííûõ çàâîäîâ ïî óòèëèçà-
öèè ÒÁÎ íóæäàþòñÿ â çíà÷èòåëüíûõ êàïèòàëî-
âëîæåíèÿõ è ïåðèîäè÷åñêèõ çàìåíàõ ïðè çíà-
÷èòåëüíûõ ýêñïëóàòàöèîííûõ ðàñõîäàõ, áûëà
ïîñòàâëåíà çàäà÷à ñîçäàòü òàêóþ òåõíîëîãèþ,
êîòîðàÿ áû â ïðîöåññå óòèëèçàöèè îáåñïå÷èâà-
ëà ïðåâðàùåíèå âûñîêîòîêñè÷íûõ è âûñîêîìî-
ëåêóëÿðíûõ êîìïîíåíòîâ â ìåíåå òîêñè÷íûå,
èëè âîîáùå íå òîêñè÷íûå. Èñõîäÿ èç ýòîãî,
ïðîàíàëèçèðóåì èçìåíåíèå ôèçè÷åñêèõ õàðàê-
òåðèñòèê êàæäîãî èç óêàçàííûõ êîìïîíåíòîâ â
ïðîöåññå èõ òåðìè÷åñêîãî ðàçëîæåíèÿ, êîòî-
ðûå ìîãóò áûòü ïîëîæåíû â îñíîâó òåõíîëîãè-
÷åñêîãî ïðîöåññà, êîòîðûé ïîçâîëèë áû, èçìå-
íÿÿ òå èëè èíûå óñëîâèÿ, äîáèòüñÿ óêàçàííûõ
ïðåâðàùåíèé.
Äàííûå îñíîâíûõ ôèçè÷åñêèõ õàðàêòåðè-
ñòèê ïîñëåäîâàòåëüíîãî ðÿäà ïðåâðàùàåìûõ
êîìïîíåíòîâ ïðåäñòàâëåíû â òàáëèöå [1]. Âèä-
íî, ÷òî â ïðîöåññå ïðåâðàùåíèé èçìåíÿåòñÿ õè-
ìè÷åñêàÿ ôîðìóëà êîìïîíåíòà, ñîîòâåòñòâåííî
èçìåíÿþòñÿ ìîëåêóëÿðíàÿ ìàññà è òåìïåðàòóðà
åãî êîíäåíñàöèè. Ïðîàíàëèçèðîâàâ âîçìîæíûå
âàðèàíòû óïðàâëåíèÿ óêàçàííûìè ôèçè÷åñêèìè
õàðàêòåðèñòèêàìè, àâòîðû ïðåäëîæèëè òåõíî-
ëîãèþ äâóõñòàäèéíîé óòèëèçàöèè ÒÁÎ ìåòîäîì
ìíîãîêîíòóðíîãî öèðêóëÿöèîííîãî ïèðîëèçà è
ãàçèôèêàöèè (ðèñ.4) [11].
46 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2011. ¹ 6
Ðèñ.3. Ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ïðåâðàùåíèÿ äèîêñèíîâ â ïðîöåññå èõ ðàçëîæåíèÿ: äèáåíçî-n-äèîêñèí (à) � äèáåíçîôóðàí (á)
� áèôåíèë (â) � íàôòàëèí (ã).
Ôèçè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè êîìïîíåíòîâ
Ïàðàìåòð
ÏÕÄÄ
(C6H4Cl2–O
–O–C6H4Cl2)
Áèôåíèë
(Ñ12Í10)
Íàôòàëèí
(Ñ10Í8)
Ì.ì., ã/ìîëü 321,98 154,20 128,17
Òêèï, �Ñ – 254–255 218
Òïëàâ, �Ñ 320–325 70,5 80,26
Òêîíä, �Ñ 250–280 180–200 160–180
Ñíà÷àëà ÒÁÎ íåîáõîäèìî ðàçäåëèòü íà äâà
ïîòîêà: ïîòîê ñóõèõ îòõîäîâ (ÑÎ), êóäà âõîäÿò
âûñîêîìîëåêóëÿðíûå òåðìîïëàñòè÷íûå ïîëèìå-
ðû è äðóãèå îðãàíè÷åñêèå îòõîäû; ïîòîê âëàæ-
íûõ îòõîäîâ (ÂÎ), êóäà âõîäÿò ïèùåâûå îòõî-
äû, îïàâøèå ëèñòüÿ äåðåâüåâ è äð. Óòèëèçàöèÿ
ïðîèñõîäèò äâóõñòàäèéíî. Íà ïåðâîé ñòàäèè
ïðîâîäèòñÿ ìíîãîêîíòóðíûé öèðêóëÿöèîííûé
ïèðîëèç (ÌÖÏ) ñóõèõ îòõîäîâ â ãåðìåòè÷åñêîì
ðåàêòîðå áåç äîñòóïà âîçäóõà â äèàïàçîíå òåì-
ïåðàòóð 1000–1100 �Ñ. Ïðè ýòîì îðãàíè÷åñêèå
îòõîäû ðàñêëàäûâàþòñÿ ñ îáðàçîâàíèåì óãëå-
ðîäíîãî îñòàòêà (ïèðîêàðáîíà) è ïåðâè÷íûõ
êîìïîíåíòîâ ïàðîãàçîâîé ñìåñè (ÏÃÑ). Íà âòî-
ðîé ñòàäèè âëàæíûå îòõîäû ïîäàþòñÿ â äâóõ-
çîííûé ãàçîãåíåðàòîð (ÃÃ-2ç) äëÿ ãàçèôèêàöèè
ïðè îãðàíè÷åííîì äîñòóïå âîçäóõà.
 ïðîöåññå ãàçèôèêàöèè â ãàçîãåíåðàòîðå
îáðàçóåòñÿ çîëà (Ç) è ãîðÿ÷èé ãåíåðàòîðíûé
ãàç (ÃÃ) ñ ïðèìåñÿìè òÿæåëûõ ìàñåë ñ òåìïåðà-
òóðîé 600–900 �Ñ, êîòîðûé ïîäàåòñÿ íà ëèíèþ
ÌÖÏ è ñìåøèâàåòñÿ èç ÏÃÑ1. Ãîðÿ÷èé ïèðî-
êàðáîí (Ñ) ñ òåìïåðàòóðîé 600–1000 �Ñ èç ëè-
íèè ÌÖÏ ïîäàåòñÿ íà ëèíèþ ÃÃ-2ç, ãäå ñìåøè-
âàåòñÿ ñ õîëîäíûìè âëàæíûìè îòõîäàìè è ïîä-
âåðãàåòñÿ äàëüíåéøåé ãàçèôèêàöèè. Äîáàâëå-
íèå ïèðîêàðáîíà ïîâûøàåò ýíåðãåòè÷åñêèå ïî-
êàçàòåëè âëàæíûõ îòõîäîâ, ÷òî óëó÷øàåò ïðî-
öåññ ãîðåíèÿ ïðè íåäîñòàòêå êèñëîðîäà â ïðî-
öåññå ãàçèôèêàöèè.
Ñìåñü ÏÃÑ ñ òåìïåðàòóðîé 600–800 �Ñ, êî-
òîðàÿ â îñíîâíîì ñîñòîèò èç òÿæåëûõ ôðàêöèé
óãëåâîäîðîäîâ, âìåñòå ñ ãåíåðàòîðíûìè ãàçàìè,
â êîòîðûõ ïðèñóòñòâóþò òÿæåëûå ñìîëû è ÷àñ-
òè÷íî äèîêñèíû, ïîñòóïàåò íà ïåðâûé óðîâåíü
îõëàæäåíèÿ (Ê1) ñ òåìïåðàòóðîé 450 �Ñ. Ïðè
ýòîì òÿæåëûå óãëåâîäîðîäû, â òîì ÷èñëå òÿæå-
ëûå ñìîëû è äèîêñèíû, êîíäåíñèðóþòñÿ è â âè-
äå æèäêîé ôðàêöèè ñòåêàþò â ðåàêòîð 1, ãäå
îíè ïîäâåðãàþòñÿ ïîâòîðíîìó íàãðåâàíèþ è ïî-
âòîðíî ðàçëàãàþòñÿ. Ìîëåêóëÿðíàÿ ìàññà òàêèõ
êîìïîíåíòîâ íàõîäèòñÿ â ïðåäåëàõ 2500–10000.
Ïðè ïîâòîðíîì íàãðåâàíèè è îáðàçîâàíèè âòî-
ðè÷íîé ÏÃÑ îíà ñíîâà ïîñòóïàåò íà ïåðâûé
êîíòóð. Ïðè ýòîì áîëåå ëåãêèå êîìïîíåíòû, êî-
òîðûå îáðàçîâàëèñü ïîñëå ïîâòîðíîãî ðàçëîæå-
íèÿ, èìåþò òåìïåðàòóðó êîíäåíñàöèè ìåíåå
450 �Ñ. Îíè íå êîíäåíñèðóþòñÿ íà ïåðâîì êîí-
òóðå è ïåðåõîäÿò âî âòîðîé êîíòóð (Ê2) ñ òåì-
ïåðàòóðîé îõëàæäåíèÿ 350 �Ñ, ïðè ýòîì èõ ìî-
ëåêóëÿðíàÿ ìàññà ñíèæàåòñÿ äî 1500–2000.
Ïðîöåññ êîíäåíñàöèè è âîçâðàùåíèÿ òÿæå-
ëûõ ôðàêöèé â êîíäåíñàòîð ïîâòîðÿåòñÿ. Íà òðå-
òèé êîíòóð (Ê3), èìåþùèé òåìïåðàòóðó 230 �Ñ,
ïîïàäàþò êîìïîíåíòû ñ òåìïåðàòóðîé êîíäåíñà-
öèè áîëüøå óêàçàííîé òåìïåðàòóðû, êîòîðûå
èìåþò ìîëåêóëÿðíóþ ìàññó 300–700.
Òàêèì îáðàçîì îáåñïå÷èâàåòñÿ ãëóáîêîå
ðàçëîæåíèå òÿæåëûõ óãëåâîäîðîäîâ, à ó÷èòû-
âàÿ, ÷òî òåìïåðàòóðà êîíäåíñàöèè äèîêñèíîâ, â
òîì ÷èñëå ÏÕÄÄ, ñîñòàâëÿåò 250 �Ñ è ìîëåêó-
ëÿðíàÿ ìàññà 321,8, (ñì. òàáëèöó), òî åãî ïàðî-
ãàçîâàÿ êîìïîíåíòà áóäåò êîíäåíñèðîâàòüñÿ
âìåñòå ñ óãëåâîäîðîäàìè íà òðåòüåì êîíòóðå, à
â äàëüíåéøåì è íà ÷åòâåðòîì (Ê4), òåìïåðàòó-
ðà êîòîðîãî 130 �Ñ, ïðè ýòîì ñêîíäåíñèðîâàâ-
øèåñÿ äèîêñèíû âìåñòå ñ òÿæåëûìè ôðàêöèÿìè
óãëåâîäîðîäîâ áóäóò âîçâðàùåíû â ðåàêòîð, ãäå
ïîâòîðíî áóäåò ïðîèñõîäèòü èõ äåñòðóêöèÿ.
Äàííûå ïðîöåññû äåñòðóêöèè áóäóò ïðî-
èñõîäèòü áëàãîäàðÿ îïèñàííîé âûøå ðåöèðêó-
ëÿöèè äî òåõ ïîð, ïîêà ìîëåêóëû óãëåâîäîðî-
äîâ è äèîêñèíîâ íå áóäóò ðàçëîæåíû íà áîëåå
ëåãêèå êîìïîíåíòû. Ïîñëå ÷åòâåðòîãî êîíòóðà
(Ê4) ïîëó÷èì ÏÃÑ ëåãêèõ ôðàêöèé ñ òåìïå-
ðàòóðîé êîíäåíñàöèè íèæå 130 �Ñ è ìîëåêó-
ëÿðíîé ìàññîé íèæå 150, ÷òî îáåñïå÷èò ïîë-
íûé ðàñïàä íå òîëüêî ôðàêöèé òÿæåëûõ óãëå-
âîäîðîäîâ, íî è âñåãî ñîñòàâà äèîêñèíîâ, êî-
òîðûå îáðàçîâàëèñü ïðè ïèðîëèçå è ïðè ãàçè-
ôèêàöèè.
Òàêèì îáðàçîì, ïðåäëîæåííàÿ òåõíîëîãèÿ
äâóõñòàäèéíîãî ïðîöåññà ãàçèôèêàöèè ñ ìíîãî-
êîíòóðíûì öèðêóëÿöèîííûì ïèðîëèçîì íå íóæ-
äàåòñÿ â ïðèâåäåíèè ê èçâåñòíîìó ïðàâèëó 2-õ
ñåêóíä äëÿ äåñòðóêöèè äèîêñèíîâ, à îáåñïå÷è-
âàåò íåîãðàíè÷åííîå âðåìåíåì ïðåáûâàíèå óãëå-
âîäîðîäîâ è äèîêñèíîâ â óñëîâèÿõ çàäàííûõ
òåìïåðàòóð äî ïîëíîãî èõ ðàçëîæåíèÿ.
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2011. ¹ 6 47
Ðèñ.4. Ñõåìà óòèëèçàöèè ÒÁÎ ìåòîäîì ÌÖÏ: 1 — ðåàêòîð;
Ê1–Ê4 — êîíòóðû öèðêóëÿöèîííîé ñèñòåìû; 2 — êîíäåí-
ñàòîð; 3 — ãàçîãåíåðàòîð äâóõçîííûé. Ïîòîêè: ÑÎ — ñóõèå
îòõîäû; ÏÃÑ1 — ïåðâè÷íàÿ ïàðîãàçîâàÿ ñìåñü; ÒÆÔ — òÿ-
æåëûå æèäêèå ôðàêöèè; ÏÃÑ2 — ïàðîãàçîâàÿ ñìåñü ëåãêèõ
ôðàêöèé; ÄÒ — äèçåëüíîå òîïëèâî; ÑÃ — ñèíòåç-ãàç; Â —
âîçäóõ; ÂÎ — âëàæíûå îòõîäû; Ç — çîëà; Ñ — ïèðîêàð-
áîí; ÃÃ — ãåíåðàòîðíûé ãàç.
Âûâîäû
Îáÿçàòåëüíûì óñëîâèåì îáðàçîâàíèÿ äèîê-
ñèíîâ ÿâëÿåòñÿ ïðèñóòñòâèå êèñëîðîäà. Ïî-
ñêîëüêó ÌÖÏ ïðîâîäèòñÿ â áåñêèñëîðîäíîé
ñðåäå, òî èíòåíñèâíîñòü îáðàçîâàíèÿ äèîêñèíîâ
íà ïîðÿäîê ìåíüøå ïî ñðàâíåíèþ ñ îáû÷íûì
ìåòîäîì ñæèãàíèÿ, à çíà÷èòåëüíîå êîëè÷åñòâî
âûñîêîìîëåêóëÿðíûõ äèîêñèíîâ, îáðàçîâàííûõ
ïðè ãàçèôèêàöèè, ïîïàäàÿ íà ëèíèþ ÌÖÏ,
ïîäâåðãàåòñÿ ãëóáîêîé äåñòðóêöèè.
Äîêàçàíî, ÷òî ÌÖÏ îáåñïå÷èâàåò ãëóáîêîå
òåðìè÷åñêîå ðàçëîæåíèå âûñîêîìîëåêóëÿðíûõ
êîìïîíåíòîâ íå òîëüêî óãëåâîäîðîäîâ, íî è äè-
îêñèíîâ ñ ñîîòâåòñòâóþùèì óìåíüøåíèåì èõ
ìîëåêóëÿðíîé ìàññû.
Ó÷èòûâàÿ òî, ÷òî äèîêñèíû îòíîñÿòñÿ ê âû-
ñîêîìîëåêóëÿðíûì ñîåäèíåíèÿì, ïðè ÌÖÏ îíè
ïîääàþòñÿ ãëóáîêîé òåðìè÷åñêîé äåñòðóêöèè çà
ñ÷åò ðåöèðêóëÿöèè íà êîíòóðàõ ñ îáðàçîâàíèåì
íîâûõ ñîåäèíåíèé ñ ìåíüøåé ìîëåêóëÿðíîé
ìàññîé è, ñëåäîâàòåëíî, ìåíüøåé òîêñè÷íîñòüþ
èñõîäíûõ ïðîäóêòîâ.
Òåõíîëîãèÿ ÌÖÏ ïîçâîëÿåò îáåñïå÷èòü
óíè÷òîæåíèå è ðàçëîæåíèå íàèáîëåå îïàñíûõ
îðãàíè÷åñêèõ êîìïîíåíòîâ òîêñè÷íûõ îòõîäîâ
ÏÕÄÄ, ÏÕÄÔ è ÏÕÁ íà 99,9999 %.
Ñïèñîê ëèòåðàòóðû
1. Ôåäîðîâ Ë.À. Äèîêñèíû êàê ýêîëîãè÷åñêàÿ îïàñ-
íîñòü : Ðåòðîñïåêòèâà è ïåðñïåêòèâû. — Ì. :
Íàóêà, 1993. — 266 ñ.
2. Ìàéñòðåíêî Â.Í., Õàìèòîâ Ð.Ç., Áóäíèêîâ Ã.Ê.
Ýêîëîãî-àíàëèòè÷åñêèé ìîíèòîðèíã ñóïåðòîêñè-
êàíòîâ. — Ì. : Õèìèÿ, 1996. — 319 ñ.
3. Ïàðôåíþê À.Ñ., Àíòîíþê Ñ.È., Òîïîðîâ À.À. Äè-
îêñèíû : Ïðîáëåìà òåõíîãåííîé áåçîïàñíîñòè òåõ-
íîëîãèé òåðìè÷åñêîé ïåðåðàáîòêè óãëåðîäèñòûõ
îòõîäîâ // Ýêîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå.
— 2002. — ¹ 6. — Ñ. 40–44.
4. Õàçèïîâ Â.À., Ïîãðåáíÿê Â.Ã., Õàçèïîâà Â.Â. Äè-
îêñèíû è èõ îáðàçîâàíèå â ïðîöåññå êîêñîâàíèÿ
// Òàì æå. — 2000. — ¹ 6. — Ñ. 50–55.
5. Ëóíåâà Î.Â., Ãîðäà Â.È., Ìàòëàê Å.Ñ. Îñíîâû
ïðàêòè÷åñêîé òåîðèè ïðåäîòâðàùåíèÿ îáðàçîâà-
íèÿ òîêñè÷íûõ ïðîäóêòîâ ïðè òåðìè÷åñêîé óòè-
ëèçàöèè òâåðäûõ áûòîâûõ îòõîäîâ // Íàóê.
ïð. Äîíåöê. íàö. òåõí. óí-òà. Ñåð. Õ³ì³ÿ ³ õ³ì.
òåõíîëîã³ÿ. — 2005. — Ò. 174, âèï. 95. — Ñ.
117–123.
6. ÃÍ 2.1.6.014-94. Ïðåäåëüíî äîïóñòèìàÿ êîíöåíòðà-
öèÿ ÏÄÊ ïîëèõëîðèðîâàííûõ äèîêñèíîâ è ïîëè-
õëîðèðîâàííûõ äèáåíçîôóðàíîâ â àòìîñôåðíîì
âîçäóõå íàñåëåííûõ ìåñò. — Ââåä. 01.01.94.
7. 31989L0369. Council Directive 89/369/EEC of 8
June 1989 on the prevention of air pollution from
new municipal waste incineration plants.
8. 31989L0429. Council Directive 89/429/EEC of 21
June 1989 on the reduction of air pollution from ex-
isting municipal waste-incineration plants.
9. 32000L0076R(01). Corrigendum to Directive
2000/76/EC of the European Parliament and of
the Council of 4 December 2000 on the incineration
of waste (OJ L 332 of 28.12.2000).
10. Åëàíñêèé Ã. Í., Ìåäâåäåâ Ì. Í. Äèîêñèíû — ýêî-
ëîãè÷åñêàÿ îïàñíîñòü // Ñòàëü. — 2000. — ¹ 2.
11. Çàÿâêà íà âèíàõ³ä À 201104980 Óêð., ÌÏÊ9 F 23
G, C 10 G. Åêîï³ðîãåíåç³ñ — ñïîñ³á ãëèáîêîãî
ðîçêëàäàííÿ ä³îêñèí³â ïðè òåðì³÷í³é óòèë³çàö³¿
îðãàí³÷íèõ ïîáóòîâèõ â³äõîä³â / Ë.Ì.Ìàðê³íà,
Ñ.Ñ.Ðèæêîâ, Ì.Â.Ðóäþê. — Îïóáë. 20.04.11.
Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 18.07.11
48 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2011. ¹ 6
The Analysis of Destruction Processes
of Heavy Hydrocarbon Dioxins by Multiloop Circulating
Ryzhkov S.S., Markina L.N., Rudiuk N.V., Oschyp O.V.
National University of Shipbuilding, Nikolaev
The methods of dioxin cells thermal destruction are analyzed. The technological parame-
ters of multiplanimetric circulating pyrolysis method for the installation environmentally
safe operation are grounded. It is approved the technology feasibility for toxic rejects de-
crease to the level of European norms.
Key words: municipal solid wastes, dioxins degradation, gas generation, multiloop circulating
pyrolysis.
Received July 18, 2011
|