АНАЛИЗ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТЫ ИНСИНЕРАТОРОВ КТО ПРИ ВЕРОЯТНОМ ОБРАЗОВАНИИ ДИОКСИНОВ

ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
21

ФИЗИКА И ХИМИЯ
2013. Вып. 4

УДК: 504.3.054

В.Г. Петров, С.И. Стомпель, В.А. Буков

АНАЛИЗ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТЫ ИНСИНЕРАТОРОВ КТО 
ПРИ ВЕРОЯТНОМ ОБРАЗОВАНИИ ДИОКСИНОВ

Определено с использованием метода хромато-масс-cпектрометрии и с помощью расчетного метода содержание полихлорированных дибензо-п-диоксинов и дибензофуранов в дымовых газах комплексов по термическому обезвреживанию отходов (КТО). Проверка проводилась для комплекса КТО-50, выпускаемого ЗАО «Безопасные технологии» (г. Санкт-Петербург). Установлено, что содержание диоксинов в дымовых газах существенно ниже норм экологической безопасности таких установок. Комплексы КТО-50 могут быть рекомендованы 
для обезвреживания промышленных отходов при вероятном образовании диоксинов.

Ключевые слова: комплексы термического обезвреживания отходов, образование диоксинов, экологическая 
безопасность.

Процессы высокотемпературного обезвреживания отходов широко распространены как в Рос
сии, так и за рубежом. В ряде случаев этот метод является единственно возможным для обезвреживания опасных веществ и отходов. Методом сжигания в настоящий момент уничтожаются в разных 
странах такие опасные вещества и отходы, как химическое оружие, реакционные массы детоксикации отравляющих веществ, медицинские отходы, различные виды опасных промышленных отходов
[1; 2]. Широко распространены за рубежом  мусоросжигающие заводы [3]. Метод сжигания позволяет уменьшить количество отходов, снизить их токсичность, уничтожить возбудителей опасных заболеваний. Одной из проблем, связанных с использованием технологии сжигания, является возможность образования полихлорированных дибензо-п-диоксинов и дибензофуранов (ПХДД/Ф) в отходящих газах таких установок. В 2011 г. РФ ратифицирована Международная конвенция по стойким 
органическим загрязнителям [4], в которой регламентировано образование ПХДД/Ф в процессе промышленной деятельности. В статье проведен анализ безопасности работы комплексов термического 
обезвреживания отходов (КТО), выпускаемых ЗАО «Безопасные технологии», при вероятном образовании диоксинов.

Материалы и методика исследований

С целью подтверждения экологической безопасности эксплуатации комплексов КТО для обез
вреживания отходов был проведен технический анализ, который включал исследование отходящих 
газов работающих установок производительностью 50-70 кг/ч жидких и твердых отходов (КТО-50)
на содержание ПХДД/Ф, а также проведение количественной оценки образования ПХДД/Ф на основании данных по термодинамическим и кинетическим характеристикам реакций синтеза этих веществ. За безопасный уровень выброса диоксинов в отходящих газах инсинераторов было принято 
значение 0,1 нг ТЭ/нм3 [3]. ТЭ – токсический эквивалент смеси ПХДД/Ф по отношению к наиболее 
токсичному 2,3,7,8-ТХДД.

Определение содержания ПХДД/Ф в отходящих газах КТО-50 проводилось химико
аналитическим центром «Арбитраж» ФГУП «ВНИИМ им Д.И. Менделеева» (г. Санкт-Петербург) [5]. 
Определение смеси ПХДД/Ф проводилось методом хромато-масс-cпектрометрии на приборе «Agilent
6890 N».  

Оценку образования ПХДД/Ф на основании термодинамических и кинетических характеристик 

реакций синтеза этих веществ проводили с использованием методов групповых составляющих для 
определения термодинамики химических реакций. С применением метода неизотермической кинетики была определена энергия активации процесса синтеза ПХДД/Ф в зоне охлаждения отходящих газов, а также определен предэкспоненциальный множитель в уравнении Аррениуса для равенства констант скоростей прямой и обратной реакции при нулевом значении потенциала Гиббса.  Полученные 
данные позволяют сделать количественную оценку образования ПХДД/Ф при известных параметрах 
технологического процесса: температуре и времени пребывания критичной смеси газов в различных 
узлах установки [6].