Изложение 1 Въведение
Изтегляне 492.84 Kb.
|
1 2
- Навигация на страницата:
- 2) Стъкларската промишленост
- Сектор % от общото производство на ЕС (1996)
- Приблизително разпределение по сектори на обема на производството в стъкларската промишленост (без да се включват керамичните влакна и фритата)
- Комбинирането на изкопаеми горива и електрическа енергия при топенето
- Топилните пещи с непериодично(прекъснато) действие
- стъклени съдове за опаковка
- Стъкловлакно с непрекъснатост на нишката
- Емисии Източник/Бележки
- Обобщение на емисиите в атмосферата образувани при процесите на топене
- 5) Техники, които трябва да бъдат разгледани при определянето на НДНТ
- Прахообразни емисии в атмосферата
- Флуориди (HF) и хлориди (HCl)
- Емисии от дейности, които не са свързани с топилния процес
- Физико-химично третиране
- Списък на потенциални техники за третиране на отпадъчни води за приложение в стъкларската промишленост Твърди отпадъци
- 6) Обобщение на заключенията за НДНТ
Executive Summary – Glass КРАТКО ИЗЛОЖЕНИЕ1) Въведение Настоящият справочен документ за най-добрите налични техники в стъкларската промишленост отразява информационния обмен осъществен съгласно Член 16 (2) на Директива 96/61/ЕС на Съвета. Документът следва да се разглежда в светлината на предговора, който описва целите на документа и неговото приложение. Настоящият документ обхваща промишлените дейности определени в Раздели 3.3. и 3.4 на Приложение 1 на Директива 96/61/EC, а именно : 3.3 Инсталации за производство на стъкло, включително стъкловлакно, с дневен топилен капацитет над 20 тона. 3.4 Инсталации за топене на минерали, включително за производство на минерални влакна, с дневен топилен капацитет над 20 тона. За целите на настоящия документ, промишлените дейности, които отговарят на тези описания в Директивата, се считат за съставляващи стъкларската промишленост, която включва осем сектора. Тези сектори са обособени на базата на продуктите, които се произвеждат, но между тях неизбежно съществува известно припокриване. Осемте сектора обхващат производството на: стъклени съдове за опаковка; плоско стъкло; стъкловлакно с непрекъснатост на нишката; битова стъклария; специално стъкло (включително водно стъкло); минерална вата (с два под-сектора – стъклена вата и шлакова вата); керамични влакна; и фрита. Документът е съставен от седем главни раздела и няколко приложения с допълнителна информация. Седемте главни раздела и четирите приложения са:
Целта на краткото изложение е да обобщи основните заключения в документа. Поради характера на основния документ, е невъзможно в едно така кратко обобщение той да бъдe представен в цялата му комплексност и нюанси. Поради това се налага да се правят препратки към основния текст и трябва да се подчертае, че при определянето на НДНТ за конкретни инсталации трябва да се ползва само основния документ в неговата цялост. Да се основава едно подобно решение само на краткото изложение би могло да доведе до изваждане на информацията от контекста й и погрешно тълкуване на комплексността на въпросите. 2) Стъкларската промишленост Раздел 1 предоставя обща основна информация за стъкларската промишленост. Неговото главно предназначение е да внесе основни понятия за промишлеността като цяло, за да помогне на тези, които са отговорни за вземане на решенията, да гледат на предоставената по-нататък в документа информация в контекста на по-мащабните влияния, които оказват въздействие върху тази промишленост. Стъкларската промишленост в рамките на Европейския съюз (ЕС) е изключително разнообразна, както по отношение на произвежданите изделия, така и на прилаганите производствени техники. Изделията варират от фигурални ръчно изработени съдове от оловен кристал до големи количества флотационно стъкло произвеждано за строителната и автомобилната промишленост. Производствените техники включват от малки пещи с електрическо нагряване използвани в сектора за производство на керамични влакна, до регенеративни пещи с напречно горене в сектора за производство на плоско стъкло с дневен капацитет до 700 тона. В по-широк смисъл, стъкларската индустрия включва също така много на брой по-малки инсталации с дневен капацитет под 20-тоновия праг, определен в Приложение 1 на Директивата. По същество стъкларската промишленост е стокова промишленост, въпреки че за да се гарантира конкурентноспособността й са разработени много методи за внасяне на допълнителна стойност към произвежданите в голям обем изделия. Над 80% от произвежданата от тази промишленост продукция се пласира в други промишлености, а стъкларската промишленост като цяло е силно зависима от строителната промишленост и хранително-вкусовата промишленост. Въпреки това, някои от секторите с по-малък обем на производството произвеждат технически или потребителски стоки с висока добавена стойност. През 1996 г. общото производство в стъкларската промишленост в рамките на ЕС възлизаше на 29 милиона тона (без да се включват керамичните влакна и фритата). На долната таблица е дадено индикативно разпределението по сектори.
Приблизително разпределение по сектори на обема на производството в стъкларската промишленост (без да се включват керамичните влакна и фритата) Раздел 1 предоставя информация за всеки сектор при следната схема на съдържание: общ преглед на сектора, продукти и пазари, търговски и финансови въпроси и основни въпроси по отношение на околната среда. Поради многообразието на тази промишленост, предоставената информация е различна за различните сектори. В илюстрация на това, по-долу е даден пример с обобщение на информацията за сектора на производството на стъклени съдове за опаковка. Подобна информация е дадена и за всички останали сектори за които се разполага с такава. Производството на стъклени съдове за опаковка е най-големият сектор на стъкларската промишленост в ЕС представляващо около 60% от общия обем на стъкларското производство. Секторът обхваща производството на стъклени опаковки, т.е. бутилки и буркани, въпреки че в този сектор се произвеждат също и известни количества машинно изработени прибори и чаши за хранене. През 1997 г. в 295 функциониращи в този сектор пещи на територията на ЕС се произвеждаха над 17.3 милиона тона стъкларски изделия. Има приблизително 70 фирми и 140 инсталации. Стъклени съдове се произвеждат във всички държави-членки с изключение на Люксембург. Производството на стъклени съдове за напитки осигурява приблизително 75% от общия тонаж произвеждани стъклени съдове за опаковка. Основната конкуренция идва от алтернативните опаковъчни материали – стомана, алуминий, картонени композити и пластмаси. Значително развитие в рамките на този сектор бе отбелязано с повишаване употребата на рециклирано стъкло. Средната степен на оползотворяване на отпадъците след консумация в рамките на сектора за производство на стъклени съдове в ЕС е приблизително 50% от общия обем на постъпващите за преработка суровини, като някои инсталации използват до 90% отпадъчно стъкло. 3) Прилагани процеси Раздел 2 разглежда обичайно срещаните в стъкларската промишленост процеси и техники на производство. Повечето от процесите могат да бъдат разделени на пет основни етапа: обработка на материалите; топене; формоване; по-нататъшна обработка и опаковка. Многообразието на стъкларското производство води до използването на голям диапазон от суровини и материали. Прилаганите техники за манипулации с материалите са общи за много видове промишлености и са разгледани в Раздел 2.1 на BREF - документа. Главният екологичен въпрос е контролирането на праховите емисии от манипулациите с фини материали. Основните суровини за процеса на топене са стъклообразуващите материали (напр. кварцов пясък, стъклени трошки), междинните/модифициращи материали (напр. калцинирана сода, варовик, фелдшпат) и оцветители/обезцветители (напр. железен хромит, железен окис). Топенето - съчетаване на отделните суровини при висока температура до образуване на стопено стъкло, е централната фаза в стъкларското производство. Процесът на топене е една сложна комбинация от химични реакции и физични процеси и може да бъде разделен на няколко етапа: загряване; първично топене; пречистване и хомогенизиране; и кондициониране. По-долу са обобщени основните техники на топене. В сектора за производство на шлакова вата и фрита се прилагат други видове техники и те са подробно описани в основния документ. Изработката на стъкло е силно енергийно-интензивна дейност и изборът на енергиен източник, техника на загряване и метод за регенериране на топлината са от основно значение за конструкцията на пещта. Също така, този избор е един от най-важните фактори влияещи върху екологичните характеристики и енергийната ефективност на топилната операция. Трите главни енергийни източници за стъкларското производство са природния газ, течните горива и електрическата енергия. Регенеративните пещи използват регенеративни системи за оползотворяване на топлината. Горелките обикновено са разположени в или под отворите за въздуха за горенето/отпадъчните газове. Топлината на отпадъчните газове се използва за подгряване на въздуха преди горенето като това се осъществява чрез пропускане на отпадъчните газове през камера съдържаща огнеупорен материал, който абсорбира топлината. Горенето в пещта се осъществява последователно от всяка страна. След около двайсет минути горенето е обръща от другата страна и въздухът преминава през камерата, която преди това е била загрята от отпадъчните газове. Тук е възможно да бъдат достигнати температури на подгряване до 1400 °C, което води до висока температурна ефективност. При регенеративната пещ с напречно горене отворите за въздуха за горенето и горелките са разположени надлъжно по страните на пещта, а регенеративните камери – от всяка страна на пещта. Принципът на работа на регенеративните пещи с крайно горене е същият, с тази разлика, че двете регенеративни камери са разположени в единия край на пещта. Рекуперативните пещи използват топлообменници (рекуператори) за възстановяване на топлината с непрекъснато подгряване на въздуха за горенето от отпадъчните газове. При металните рекуператори, температурите на подгряване на въздуха са ограничени до около 800 °C. Специфичният топилен капацитет (за единица площ на топилния котел) на рекуперативните пещи е около 30% по-нисък от този на регенеративните пещи. Горелките са разположени по дължина отстрани на всяка пещ, напречно на потока на стъкломасата и горенето е непрекъснато и от двете страни. Този вид пещи се използват предимно когато се изисква голяма гъвкавост на работа при минимален първоначално вложен капитал и особено когато мащабът на работа е прекалено малък, за да бъде използването на регенератори икономически оправдано. По-подходящи са за инсталации с малък капацитет, въпреки че не е необичайно да се използват и пещи с по-голям капацитет (до 400 тона дневно). При кислородното горене въздухът за горенето е заменен с кислород (чистота > 90%). Елиминирането на по-голямата част от азота от горивната среда намалява обема на отпадъчните газове с около две трети. В резултат на това е възможно да се реализират икономии на енергия тъй като не се налага азотът от атмосферния въздух да се нагрява до температурата на пламъка. Също така, до голяма степен се намалява образуването при термичния процес на NOx. В общия случай, пещите с кислородно горене имат същата основна конструкция както топилните агрегати, с няколко странични горелки и един изход отпадъчните газове. Предназначените за кислородно горене пещи, обаче, не включват системи за регенериране на топлината за подгряване на подавания в горелките кислород. Електрическите пещи се състоят от камера с огнеупорна облицовка монтирана върху стоманена рамка, като електродите са поставени отстрани или отгоре, а най-често на дъното на пещта. Необходимата за топенето енергия се осигурява от съпротивителното нагряване при преминаването на електрическия ток през стопеното стъкло. Тази техника обикновено се прилага при малки пещи и особено за специално стъкло. Съществува една горна граница по отношение на размерите на електрическите пещи, над която използването им е икономически неоправдано, и тя зависи от разликата в цените на електрическата енергия и на изкопаемите горива. Замяната на изкопаемите горива като източник на енергия за пещта елиминира образуването на продукти на горенето. Комбинирането на изкопаеми горива и електрическа енергия при топенето може да има две форми: с преобладаване на изкопаемите горива като гориво и с електрическо подсилване; или с преобладаващо електрическо нагряване подпомагано от изкопаеми горива Електрическото подсилване е метод за внасяне на допълнително количество топлина в стъкларската пещта посредством пропускане на електрически ток през електроди разположени на дъното на съда. Една по-рядко срещана техника е използването на газ или течно гориво като спомагателно гориво за основно електрически-нагрявана пещ. Топилните пещи с непериодично(прекъснато) действие се използват за по-малки количества стъкло, особено, когато се налага редовно да се правят промени в рецептурата за стъклото. В тези случаи за топенето на определена партида от суровини се използват тиглови пещи или партидни вани. Много от стъкларските процеси от този вид не попадат в категорията на изискванията за Комплексно предотвратяване и контрол на замърсяванията, тъй като дневните топилни капацитети при тях са често под 20 тона. В основни линии, една тиглова пещ се състои от долна част в която се извършва подгряването на въздуха за горенето и горна част в която са поставени тиглите и която служи за топилна камера. Партидните вани са разработени на основата на тигловите пещи, но са с по-голям капацитет - от порядъка на 10 тона дневно. Структурно, те повече наподобяват четириъгълника на една конвенционална пещ, но се презареждат ежедневно на партиди. За подобряване на ефективността и характеристиките по отношение на околната среда се произвеждат топилни пещи със специална конструкция. Най-известните от този вид пещи са LoNOx и Flex. В следващите параграфи са очертани някои аспекти на основния процес и техниките, използвани в тази промишленост. Производството на стъклени съдове за опаковка е един много разнообразен по отношение на асортимента сектор и в него могат да се срещнат почти всички от топилните техники разгледани по-горе. Процесът на формоване се осъществява в два етапа – първоначалното формоване на заготовките посредством пресоване с бутало или издухване със сгъстен въздух, и окончателно формоване чрез издухване до получаване на окончателната обемна форма. Тези два процеса се наричат съответно “пресоване и издухване” и “издухване и издухване”. Производството на стъклени съдове се осъществява изключително с машини с индивидуални гнезда за изделията. Плоското стъкло се произвежда почти изключително само в регенеративни пещи с напречно горене. Основният принцип на флотационния процес е изливане на стопеното стъкло във вана от стопен калай и образуването на лента, чиито горна и долна повърхности застават успоредно под действието на гравитацията и повърхностното напрежение. След излизането си от флотационната вана стъклената лента преминава през темперна пещ, която постепенно охлажда стъклото за намаляване на остатъчните напрежения. За подобряване експлоатационните качества на изделието в линията може да бъде включен процес за нанасяне на повърхностно покритие (напр. ниско-емисионен гланц). Стъкловлакно с непрекъснатост на нишката се произвежда в рекуперативни пещи или пещи с кислородно горене. Потокът стъкломаса преминава от пещта към предпещието откъдето изтича през втулки в основата й. Стъклото се изтегля през краищата на втулките до получаване на непрекъснати нишки. Нишките се изтеглят едновременно и преминават през един валец или ремък, който покрива всяка нишка с воден слой. Нишките върху които е нанесен този слой се събират на снопи (жилки) за по-нататъшна обработка. Производството на битова стъклария е сектор с голямо разнообразие на произвежданите изделия и прилаганите процеси. Диапазонът на асортимента варира от сложните ръчно изработени изделия от оловен кристал до високо производителните механизирани методи за домакинска стъклария – масово производство. В този сектор се използват почти всички гореописани техники на топене – от тигловите пещи до големите регенеративни пещи. Процесите на формоване могат да включват автоматична, ръчна или полуавтоматична обработка като след изработката основните продукти могат да се подложат на студена дообработка (напр. оловният кристал често се стругова и полира). Производството на специално стъкло е също така разнообразен сектор, който обхваща голям диапазон от изделия които понякога значително се различават по състав, метод на изработка и употреба. Най-често използваните техники са рекуперативните пещи, кислородните пещи, регенеративните пещи, електрическите топилни пещи и партидните вани. Широкият продуктов диапазон в сектора предполага използване на много видове техники на формоване. Някои от най-важните са : “пресоване и издухване”; валцоване; пресоване; лентов процес; екструдиране на тръбообразни изделия; изтегляне и разтваряне (водно стъкло). Пещите за стъклена вата обикновено са електрически топилни пещи, рекуперативни пещи използващи газ за горенето или кислородни пещи. Стопеното стъкло преминава през предпещие и изтича през втулки с един отвор във въртящи се центробежни “спининг-машини”. Изтеглянето на нишките се получава при спининговането с изтъняване под действието на горещите горивни газове. Върху нишките се впръсква воден разтвор на фенолна смола. Нишките със смолистото покритие се изтеглят чрез засмукване върху един движещ се транспортьор и преминават през сушилня за изсушаване и втвърдяване на изделието. Шлаковата вата обикновено се произвежда във вагрянки с вдухване на горещ въздух и с коксово гориво. Стопеният материал се събира на дъното на пещта и по един къс улей изтича върху спиннинг-машината. За допълнително изтъняване на влакната и насочването им към събирателните ленти се използва въздушна струя. Влакната се напръскват с воден разтвор на фенолна смола посредством серия от дюзи. Останалата част от процеса по същество не се различава от този за производството на стъклена вата. Керамичните влакна се произвеждат изключително само в електрически пещи. Стъкломасата се изтегля в нишки посредством високоскоростни мотовилки или с въздушна струя под високо налягане след което влакната се изтеглят върху събирателната лента. На този етап изделието може да се балира или да се преработи в платно предназначено за балиране като изделие или зашито във вид на филц. Може да се извърши и допълнителна по-нататъшна обработка. При производството на фрита се използват както пещи с непрекъснато действие, така и пещи с периодично действие. Тук е обичайно да се произвеждат малки партиди изделия с голям диапазон различни рецептури. Пещите за фрита обикновено използват природен газ или течно гориво за горенето, а много предприятия за фрита използват и кислородно горене. Горенето в пещите с непрекъснато действие може да бъде напречно или крайно, осигурявано от една единствена горелка. Пещите с периодично действие представляват съдове с формата на кутия или цилиндър, с огнеупорна облицовка, монтирани така, че да позволяват известно завъртане. Стопената маса може да бъде охладена директно във водна баня или охладена между валци с водно охлаждане за изработване на люспести изделия. 4) Консумация и емисии Раздел 3 предоставя информация за диапазоните на консумацията и емисиите отчетени в рамките на стъкларската промишленост за целия набор от процеси и техники разгледани в Раздел 2. Разгледани са суровините и материалите на вход и изходните продукти за стъкларската промишленост като цяло, след което е направено по-специфично разглеждане за всеки отделен сектор. В този раздел са определени ключовите емисионни характеристики, източниците на емисии и някои енергийни въпроси. Информацията е предназначена да позволява разходните и емисионните стойности на определена инсталация, кандидатстваща за разрешително, да бъдат разгле Основните суровини и материали на вход на процеса могат да бъдат разделени на четири главни категории: суровини (материали, които са част от изделието), енергия (горива и електричество), вода и спомагателни материали (технологични помощни средства, почистващи материали, химикали за третиране на водите и т.н.). Суровините за стъкларската промишленост са предимно твърди неорганични съединения, както свободно срещащи се в природата минерали, така и продукти на човешкия труд. Те варират от много едри материали до фини прахове. Също така, широко се използват течности и газове, както като спомагателни материали, така и за гориво. Таблица 3.1 в основния документ изброява най-често използваните суровини в стъкларското производство. Суровините и спомагателните материали, използвани за формоване на изделията и други последващи дейности (напр. покрития и свързващи смоли) са специфични за всеки сектор и са разгледани в следващите раздели. Като цяло, стъкларската промишленост не е голям консуматор на вода, като тя основно се използва за охлаждане, почистване и периодично овлажняване. Изработката на стъкло е енергийно зависим процес и поради това, горивата имат значим принос за процеса. Главните енергийни източници в рамките на стъкларската промишленост са течните горива, природния газ и електрическата енергия. Въпросите, свързани с горивата и енергията са разгледани в Раздел 3.2.3 и в отделните раздели за съответния сектор. Основните изходни продукти от процеса могат да бъдат разделени на пет категории: изделия, емисии във въздуха, потоци отпадъчни води, твърди технологични отпадъци и енергия. Всички сектори включени в рамките на стъкларската промишленост касаят употребата на прахообразни, гранулирани или запрашаващи материали. Съхранението и манипулациите с тези материали създават потенциална възможност за образуването на прахови емисии. Главните екологични предизвикателства пред стъкларската промишленост са емисиите във въздуха и разходът на енергия. Стъкларското производство е високо-температурна, енергийно зависима дейност в резултат на която се емитират продукти на горенето и се получава високо-температурното окисление на азота в атмосферния въздух; т.е. серен диоксид, въглероден диоксид и азотни оксиди. Емисиите от пещите съдържат също прах и малки количества метали. Изчислено е, че през 1997 г. емисиите във въздуха от стъкларската промишленост са съдържали: 9000 тона прах; 103500 тона NOx; 91500 тона SOx; и 22 милиона тона CO2 (включително производството на електрическа енергия). Тези стойности съставляват около 0.7 % от общите емисии на тези вещества в ЕС. Общият разход на енергия в стъкларската промишленост беше приблизително 265 PJ. В долната таблица са обобщени основните емисии образувани в резултат на топилните дейности в стъкларската промишленост.
Обобщение на емисиите в атмосферата образувани при процесите на топене Емисиите от следващи основния процес дейности понякога са доста различни за отделните сектори и са разгледани в специфичните за съответния сектор раздели. Въпреки че съществуват известни сходства в използваните в много сектори техники на топене, последващите дейности обикновено са специфични за различните производства. Емисиите във въздуха могат да се образуват от: нанасяне на покрития и/или сушене, вторична обработка (напр. струговане, полиране и др.) и от някои операции по формоване на изделията (напр. минерална вата и керамични влакна). В общия случай, емисиите във водната среда са относително ниски и за стъкларската промишленост съществуват само няколко специфични основни проблемни въпроси. Въпреки това, в някои сектори се предприемат дейности, които изискват допълнително обсъждане и те са разгледани в специфичните за отделните сектори раздели и преди всичко за секторите на производство на битова стъклария, специално стъкло и стъкловлакно с непрекъснатост на нишката. Характерно за повечето сектори е, че по-голямата част от получаваните в процеса стъклени отпадъци се връщат обратно за преработка в пещта. Основни изключения правят секторът за стъкловлакно с непрекъснатост на нишката, секторът за керамични влакна и производствата на силно чувствителни по отношение на качеството изделия от секторите на производство на специално стъкло и битова стъклария. Секторите за производство на минерална вата и фрита бележат големи различия по отношение на количеството отпадъци, които се връщат обратно в пещта за преработка, които са в диапазона от нула до 100% при някои инсталации за силикатна вата. 5) Техники, които трябва да бъдат разгледани при определянето на НДНТ Много от производствените сектори в стъкларската промишленост използват големи пещи с непрекъснато действие, чийто жизнен цикъл е до дванадесет години. Тези пещи са голяма капитална инвестиция, а непрекъснатото действие на пещите и периодичното им реконструиране са предпоставка за един естествен цикъл на инвестиране в процеса. Най-икономически изгодно е генералните изменения в технологията на топене да се внасят едновременно с тези възстановителни операции, а това е валидно и за сложните мерки за вторично намаляване на замърсяванията. Въпреки това, по време на нормалния работен ритъм е възможно да се внесат много подобрения в работата на пещите, включително инсталиране на техники за вторично очистване. Настоящото изложение очертава накратко основните техники за контрол на всички вещества емитирани от процеса на топене и от някои от по-нататъшните операции. То е насочено предимно към емисиите във въздуха, тъй като обикновено това са най-значимите емисии от процесите включени в стъкларското производство. В Раздел 4 са дадени подробни описания на всяка техника заедно с обяснения за достигнатите емисионни норми, приложимостта на техниката, някои финансови аспекти и други свързани с тях съображения. Прахообразни емисии в атмосферата Техниките за контролиране на прахообразните емисии в атмосферата включват мерки за вторично фино очистване - обикновено електростатични филтри и ръкавни филтри и мерки за първично очистване. Електростатичният филтри (ЕСФ) се състои от серия от високо-волтови корониращи електроди и съответните колекторни електроди. Под действието на електричното поле частиците се наелектризират и впоследствие – отделят от газовия поток. ЕСФ са много ефикасни за улавянето на прахови частици в диапазона от 0.1 µm до 10 µm и общата им ефективност на улавяне може да достигне 95 - 99 %. Реалната ефикасност на техниката варира главно в зависимост от характеристиките на отпадъчните газове и конструкцията на електростатичния филтър. По принцип, тази техника е приложима за всички нови и съществуващи инсталации във всички сектори (с изключение на вагрянките за шлакова вата, където съществува риск от експлозии). Разходите по внедряването на тази техника понякога са по-високи при съществуващи инсталации, особено когато има ограничения в пространството. В повечето приложения, един съвременен добре конструиран еднофазен или двуфазен ЕСФ може да се очаква да достигне 20 mg/m3. Когато се използва високо-ефективна конструкция, или са налице благоприятни условия, често е възможно да се достигнат и по-ниски нива на емисиите. Разходите варират в значителна степен в зависимост преди всичко от изискванията за ефикасност и обемите на отпадъчните газове. Капиталните разходи (включително за очистване на киселинни газове) обикновено са в рамките на 0.5 до 2.75 милиона Евро при текущи разходи от 0.03 до 0.2 милиона Евро годишно. Ръкавните филтри използват текстилна мембрана, която пропуска газовете, но задържа праха. Прахът се наслоява върху и във вътрешността на тъканта и с натрупването на повърхностния слой, той се превръща в доминиращата филтрувална среда. Посоката на газовия поток може да бъде както от вътрешността на ръкавния филтър навън, или отвън навътре. Текстилните филтри са високо ефективни и може да се очаква ефективност на улавяне от 95 - 99 %. Могат да се достигнат прахообразни емисии в атмосферата между 0.1 mg/m3 и 5 mg/m3и в повечето случаи на прилагане на ръкавните филтри могат да се очакват постоянни нива под 10 mg/m3. Способността да се постигат подобни ниски емисии би могла да бъде от голямо значение когато прахът съдържат значителни количества метали и е необходимо да се достигнат ниски нива на емисии на метали. По принцип, ръкавните филтри са приложими за всички нови и съществуващи инсталации във всички сектори. Въпреки това, поради потенциалната възможност да се запушват при определени обстоятелства, те не са предпочитания за всички инсталации избор. В повечето случаи съществува техническо решение на тези затруднения, но това може да бъде свързано с разходи. Капиталните и текущи разходи за тази техника са сходни с тези за ЕСФ. Техниките за първичен контрол се базират предимно на измененията във вида на суровините и в устройството на пещите/горенето. В повечето случаи техниките за първично грубо очистване не могат да достигнат нормите за емисиите, които да са сравними с тези за ръкавните филтри и ЕСФ. Азотни оксиди (NOx) Най-подходящите техники за контролиране на емисиите на NOx обикновено са: първични мерки, топене с кислородно горене, химично редуциране с гориво, селективна каталитична редукция и селективна не-каталитична редукция. Първичните мерки за грубо очистване могат да бъдат разделени на два основни вида: “обичайните” модификации на горенето и специалната конструкция на пещите или конструктивни пакети за оптимизиране на горенето. Кислородното горене също е първична техника, но поради специфичния й характер тя е разгледана отделно. Обичайните модификации при горенето обикновено се базират на: намаляване коефициента на смесване въздух/гориво, намаляване на температурата на подгряване, поетапно горене и използване на ниско-азотни горелки, както и комбинация от тези техники. Капиталните разходи обикновено са съвсем малки, а текущите разходи често намаляват поради намаления разход на гориво и подобренията в горенето. В тази област има отбелязан значителен напредък, но достижимото намаляване на емисиите очевидно зависи от началната точка. Не е необичайно достигането на 40 – 60% намаляване на NОx, а в някои приложения са постигнати Разработени са специални конструкции на пещи, които намаляват емисиите на NOx , като топилната пещ LoNOx например. Тези конструкции имат много голям успех, но приложимостта им е ограничена от някои технологични ограничения. Процесът FENIX представлява пакет за оптимизиране на горенето основаващ се на първични мерки, но е специално разработен за определена пещ. Отчетени са стойности от 510 mg/Nm3 и около 1.1 kg/тон стопена маса, но по времето на съставяне на настоящия материал броят на примерните приложения е ограничен. Горенето с кислород в горивната смес се състои в замяната на въздуха за горенето с кислород. Елиминирането на по-голямата част от азота от горивната среда намалява обема на отпадъчните газове с около две трети. При това е възможно да се реализират икономии на енергия, тъй като не е необходимо да се нагрява азота от атмосферния въздух до температурата на пламъка. Образуването на NОx при термичния процес значително се намалява, тъй като в горивната среда азот се съдържа единствено под формата на остатъчен азот в кислорода/горивото, азот от разпадането на нитрата и този в евентуалните количества паразитен въздух. Принципът на кислородното горене е добре познат и по принцип може да се счита за приложим за цялата промишленост. Въпреки това, обаче, някои сектори (по-специално производството на плоско стъкло и домашна стъклария) все още се считат, че тази техника е в процес на разработка с потенциално висок финансов риск. Непрекъснато се извършва значителна работа за доразвиване на техниката и с нарастване на броя на инсталациите тя започва да се приема все по-широко. Въпросите касаещи тази техника са много сложни и са разгледани подробно в Раздел 4. Икономическата конкурентноспособност на тази техника зависи до голяма степен от мащаба на икономиите на енергия (и относителната себестойност на други алтернативни техники за намаляване на замърсяванията) съпоставени с разходите за осигуряване на кислорода. Техническата, както и икономическата обоснованост на използването на техниката зависят в значителна степен от специфичните особености на обекта. Химическата редукция с гориво касае онези техники, при които към потока от отпадъчните газове се добавя гориво, за да се постигне химична редукция на NOx до N2 чрез серия от реакции. Горивото не изгаря, а претърпява пиролиза в резултат на което се образуват радикали, които влизат в реакция с компонентите на отпадъчните газове. Двете основни техники, които са разработени за приложение в стъкларската промишленост са процесът 3R и процесът на повторно изгаряне. Понастоящем приложението на тези две техники е ограничено само за регенеративни пещи. Процесът 3R е изцяло разработен за приложение конкретно в тази промишленост, а процесът на повторно изгаряне е напълно изпитан в производствени условия и показва обещаващи резултати. Процесът 3R може да достигне нива на емисиите под 500 mg/Nm3, което съответства на 6 –10% увеличение на разхода на горивото. След доразработването се надяваме процесът на повторно изгаряне да постигне сходни стойности на емисиите. Повишеният разход на енергия и при двете техники може до голяма степен да бъде намален с използването на системи за регенериране на енергията и чрез съчетаването на тези техники с първични мерки. Селективната каталитична редукция (СКР) се състои в реакцията на NOx и амоняк в каталитичен слой при температура около 400 °C. Повечето приложения в стъкларската промишленост налагат използването на 3-етапна система, която включва намаляване на праховите емисии и очистване на киселинните газове. Обикновено системите са предвидени да постигат намаляване от 75 - 95 %, като обичайно достижимите стойности на емисиите са под 500 mg/Nm3. Разходите за прилагане на СКР зависят предимно от обема на отпадъчните газове и желаното намаляване на NОx. В общия случай, капиталните разходи (включително и за ЕСФ и газоочистване) са от порядъка на 1 милион до 4.5 милиона Евро, при текущи разходи от 0.075 до 0.5 милиона Евро годишно. По принцип, СКР може да се прилага за повечето процеси в стъкларската промишленост, както за нови, така и за съществуващи инсталации. Все пак, съществуват някои въпроси, които биха могли да ограничат приложимостта на техниката в някои случаи. Например, техниката не е доказана за стъкларски пещи използващи за горенето тежки горива, както и за производството на стъклена вата или стъкловлакно с непрекъснатост на нишката. Селективната не-каталитична редукция (СНКР) действа на същата основа както СКР, но реакциите се осъществяват при по-високи температури (800 - 1100°C) без да е необходим катализатор. СНКР не налага намаляване на праховите емисии и очистване на киселинните газове. Достижимите стойности на редукция обикновено са 30 - 70 % като критичният фактор е наличието на достатъчно амоняк в точния температурен прозорец. Капиталните разходи са от порядъка на 0.2 до 1.35 милиона Евро, а текущите разходи от - 23000 до 225000 Евро годишно, в зависимост размера на пещта. По принцип, техниката е приложима за всички стъкларски процеси, както за нови, така и за съществуващи инсталации. Главното ограничение за приложимостта на СНКР е възможността реактивът да бъде въведен в системата на отпадъчните газове точно на етапа, на който е възможно поддържането на подходящата температура в продължение на времето, необходимо за осъществяване на реакцията. Това се отнася особено за съществуващите инсталации и за регенеративните пещи. Серни оксиди (SOx) Основните техники за контролиране на емисиите на SOx са изборът на съответно гориво, рецептурата за партидите и пречистване на киселинните газове. При процесите използващи течни горива основният източник на SОx е окисляването на сярата съдържаща се в горивото. Количеството на получените SОx от суровините вложени в рецептурата е различно в зависимост от вида на стъклото, но когато се използват течни горива, обикновено емисиите на SOx от горивото надвишават тези от суровините използвани в партидите. Най-лесния начин за намаляване на емисиите на SОx е да се намали съдържанието на сяра в горивата. Съществуват течни горива с различно сярно съдържание (<1 %, <2 %, <3 % и >3 %), а природният газ практически не съдържа сяра. Преминаването към работа с гориво с по-ниско сярно съдържание обикновено не води до друго увеличаване на разходите, освен необходимото за по-високата цена на горивото. Преминаването към работа с природен газ налага монтирането на различен вид горелки и ред други изменения. Цените на различните горива варират съществено във времето и между различните държави-членки, но обикновено горивата с по-ниско сярно съдържание са по-скъпи. Както вече бе разяснено в Раздел 5, финансовите и политически аспекти свързани с ценообразуването на горивата и наличността им на пазара са такива, че изборът на гориво се счита за въпрос, който е извън обхвата на настоящия документ. Във всички случаи, когато за гориво се използва природен газ, емисиите на SОx обикновено са по-ниски, докато при използване на течни горива, за НДНТ се считат стойности на сярно съдържание от 1% или по-ниски. Използването на гориво с по-високо сярно съдържание също може да бъде считано за НДНТ при условие, че се използва техника за намаляване на емисиите до изискваните норми. При конвенционалното стъкларско производство, сулфатите са главният източник на емисии на SOx от суровините влагани в партидните рецептури. Сулфатите са най-широко използваните за горенето реактиви и също така важни окислители. В повечето съвременни стъкларски пещи нивата на сулфатите в рецептурите са намалени до минималните практически възможни нива, които са различни за различните видове стъкло. Въпросите свързани с намаляването на сулфатите в рецептурите за партидите са разгледани в Раздел 4.4.1.1, а тези за рециклиране на отфилтрувания прах и праха от ЕСФ– в Раздел 4.4.3.3. Важни източници на емисии на SO2 при производството на шлакова (минерална) вата (освен кокса) са използването в партидите на шлака от доменни пещи и циментирани брикети. Наличието на кокс с ниско сярно съдържание и шлака е ограничено поради много слабото предлагане в рамките на икономически оправдани транспортни разстояния. Шлаката обикновено може да бъде елиминирана от повечето партиди, с изключение на производството на ограничени количества бяло влакно за специални цели. Използването на циментирани отпадъчни брикети е свързано с намирането на баланс между минимизирането на твърдите отпадъци и намаляването на емисиите на SОx, който често зависи от специфичните приоритети и задължително трябва да се разглежда свързано с употребата на техника за очистване на киселинните газове. Този въпрос е разгледан по-обширно в раздели 4 и 5 на основния документ. Принципите на действие на сухото и полусухо газоочистване са същите. Реактивът (абсорбентът) се въвежда и диспергира в потока на отпадъчните газове. Той реагира със съответните видове SOx и образува твърдо вещество, което трябва да бъде отстранено от потока на отпадъчните газове посредством електростатичен филтър или ръкавен филтър. Абсорбентите, които се избират за отстраняването на SОx са ефективни също и за отстраняването на други киселинни газове. При сухия процес абсорбентът е сух прах (обикновено Ca(OH)2, NaHCO3, или Na2(CO)3 ). При полусухия процес абсорбентът (обикновено Na2CO3, CaO или Ca(OH)2) се добавя във вид на суспензия или разтвор и водните изпарения охлаждат газовия поток. Намалените стойности на емисиите, които се постигат с тези техники, зависят от редица фактори, включително температурата на отпадъчните газове, количеството и вида на добавения абсорбент (или по-точно от моларното съотношение между реагента и замърсителите) и диспергирането на абсорбента. В раздел 4.4.3.3 са очертани стойностите на пречистване, които се постигат с различните абсорбенти и процеси. Пълното рециклиране на отфилтрувания прах, включително и сулфатираните отпадъци, често се счита за разумно екологично и икономически съобразно решение за случаите, където е технически осъществимо. Общото намаление на емисиите на SOx се ограничава (от съображения за баланс на масата) до намаляването на емисиите при източника, осъществявано чрез заменяне на сулфатите в суровините с отфилтруван прах. (Разбира се, това е в допълнение към останалите подходящи първични мерки за общо намаляване на въвежданата в процеса сяра). Поради това, за намаляване на емисиите на киселинни газове, може да бъде необходимо да се обсъди маршрут за изхвърляне на част от уловения материал извън рамките на процеса. Определянето на най-добрия начин за опазване на околната среда като цяло често зависи от спецификата на обекта и може да се състои в балансирането на потенциално конфликтните приоритети за минимизиране на твърдите отпадъци и намаляване на емисиите на SОx. При подобни случаи, от съществено значение за определянето на емисионните норми съответстващи на НДНТ ще бъде технологичният баланс на сярата. При рециклиране на отфилтрувания прах в затворен технологичен кръг отчитаните понастоящем стойности на емисиите на SOx обикновено са в диапазона от 200 - 800 mg/Nm3 при използване на природен газ и 800 - 1600 mg/ Nm3 при използване на течни горива с 1 % S. Болшинството инсталирани съоръжения за пречистване на отпадъчните газове за SOx функционират на принципа на сухото варно очистване при температура около 400 °C, която е температурата на отпадъчните газове получени от една ефективна пещ от регенеративен тип. При тези температури е възможно да се достигне намаление на емисиите на SOx от около 50 %. При температури около 200 °C и висока влажност могат да се постигне по-висока степен на намаляване на емисиите, но това включва и някои други съображения. Пречистването на газовете от SOx е изключително сложна област по която се проведоха много дискусии в рамките на работната група. Поради това е много важно представените в Раздели 4 и 5 дискусии и разяснения да бъдат обсъдени изцяло. Флуориди (HF) и хлориди (HCl) Емисиите на F и HCl обикновено са резултат от летливостта на флуоридите и хлоридите в рецептурните суровини, където присъстват като примеси, или се добавят умишлено за придаване на специфични характеристики на продуктите или на технологичния процес. Основните техники за намаляване на тези емисии са рецептурните изменения или пречистването на отпадъчните газове. Когато има наличие на халогениди като нежелани примеси, емисиите обикновено могат да се контролират чрез подбора на суровините, въпреки че пречистването на отпадъчните газове често се използва едва когато подборът на суровините не е достатъчен или когато пречистването на отпадъчните газове се използва за контролиране и на други емисии. Когато употребата на халогениди се налага за придаване на специфични характеристики, съществуват два основни подхода – пречистването на отпадъчните газове или промяна в рецептурното съдържание на партидата за постигане на желаните характеристики с други средства. Определени успехи с промяната в рецептурата са постигнати в производството на стъкловлакна с непрекъснатост на нишката. Емисии от дейности, които не са свързани с топилния процес Емисиите от следващите процеси на преработка са специфични за отделните сектори и са разгледани в известни подробности в раздел 4.5 на основния документ. С изключение на производството на минерална вата, емисиите в различните сектори обикновено са много по-ниски от тези при топилните процеси. Техниките за намаляването им обикновено се базират на конвенционалните методи за прахоулавяне и мокро пречистване на отпадъчните газове с известно термично окисление. При процесите за производство на минерална вата съществува потенциална възможност от образуване на значителни емисии от нанасянето и втвърдяването на свързващите системи базирани на органични смоли. Техниките за контролиране на тези емисии са разгледани подробно в Раздел 4.5.6 на основния документ. Емисии във водите В общия случай, емисиите във водоприемниците са относително слаби и в стъкларската промишленост има само няколко малко на брой специфични въпроси в този аспект. Водата се използва предимно за почистване и охлаждане и може лесно да бъде рециклирана или третирана със стандартните техники. При процесите за производство на минерална вата и стъкловлакна с непрекъснатост на нишката могат да възникнат някои специфични органични замърсявания. Възможности за замърсявания с тежки метали (по-специално олово) съществуват при процесите на производство на специално стъкло, фрита и домашна стъклария. На долната таблица са определени основните потенциални техники за контролиране на емисиите във водите.
Списък на потенциални техники за третиране на отпадъчни води за приложение в стъкларската промишленост Твърди отпадъци Характерно за стъкларската промишленост е, че повечето от дейностите образуват сравнително малко количество твърди отпадъци. В повечето процеси не се наблюдават значителни присъщи за тях потоци от странични продукти. Основните технологични отпадъци се образуват от неизползвани суровини и материали, отпадъчно стъкло, което не е използвано за изработката на изделия, както и бракувани изделия. Други видове твърди отпадъци са отпадъчните огнеупорни материали и уловеният прах в пречиствателните съоръжения за пречистване на димните газове. Обикновено отпадъците, които не съдържат стъклени влакна лесно се рециклират в процеса, а техниките за рециклиране на останалите видове отпадъци са в процес на разработване. Степента на рециклиране на отпадъци се увеличава с прилагането на финансови стимули, особено с повишаване на таксите за депониране. Главните видове технологични отпадъци в стъкларската промишленост и прилаганите техники за контролирането им са разгледани в Раздел 4.7 на основния документ. Енергия Стъкларското производство е силно енергийно интензивен процес и подборът на енергийните източници, техниките на загряване и методите за оползотворяване на топлината е от изключително значение за конструкцията на пещта и за икономическата ефективност на процеса. Също така, подборът на тези параметри е сред най-важните фактори влияещи върху характеристиките по отношение на околната среда и енергийната ефективност на топилните процеси. В общия случай, необходимата за топенето на стъклото енергия съставлява над 75% от цялата енергия необходима за процеса на стъкларското производство. Разходите за енергия за топенето са сред най-високите текущи разходи при стъкларските инсталации и това е един значителен стимул за производителите да намаляват разхода на енергия. По-долу са изброени основните техники за намаляване на разхода на енергия, които са разгледани по-подробно в основния документ:
6) Обобщение на заключенията за НДНТ Каталог: webdav -> CircaBC -> env -> ippc brefs -> Library Library -> Executive Summary Tanning Library -> Executive Summary – Non Ferrous Metals кратко изложение Library -> Изложение въведение env -> IV. Мониторинг на водите Повърхностни води env -> Проект за план за управление на Западнобеломорски район за басейново управление env -> Проект за план за управление на Западнобеломорски район за басейново управление Library -> Executive Summary – Cement and Lime Library -> Executive Summary – Chlor-Alkali Изтегляне 492.84 Kb. Сподели с приятели:
|
1 2