2009 01 020504

G W v.til $. I. IXil'ty (Am(f voAr»nU \ttr- -ISBN 9?*4>4M5324'.1.0 by W PW SHi?

S38    19. Chemia odpadów stałych

Podczas jego spalania zachodzi następująca reakcja:

CH., + 20: -» C0> + 2H_:0    A//=-890,3 kJ mol"¹    (19.12)

Dlatego z I t odpadów można otrzymać 4500-890 300 = 4.0- 10⁹ J energii, przy wydajnym systemie zbierania i odzysku.

Jeżeli, alternatywnie, bezpośrednio spalimy 1 1 odpadów, to około 85% tej ilości ulegnie spaleniu (wartość energetyczna przy spalaniu jest nieco większa niż uzyskiwana przy rozkładzie, ponieważ odpady zawierają tworzywa sztuczne, które rozkładają się w składowisku bardzo wolno). Reakcję spalania można przedstawić następującym równaniem:

{CH_;0} + 0₂ - CO: + H_:0 AW = -440 kJ - mol"¹    (19.13)

W tych warunkach z I t odpadów = (I • I0S/30 moli (CH^O} powstaje (I • I0⁶ -0,85 • 440000)/30 = 1.2 • 1()¹⁰ J energii cieplnej. Wynika stąd. że w wyniku bezpośredniego spalenia odpadów uzyskuje się ok. trzykrotnie więcej energii niż w wyniku spalenia metanu pochodzącego ze składowiska zawierającego tę samą masę odpadów. Należy jednak rozpatrzyć inne konsekwencje środowiskowe spalania odpadów. W wyniku spalania większość materii organicznej ulega przekształceniu w ditlenek węgla 1 wodę. W zależności od charakteru odpadów 1 od warunków spalania powstają również inne gazy — ditlenek siarki, związki NO,, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) oraz chlorowane pochodne organiczne — niektóre z nich mają szczególne znaczenie środowiskowe. Pewne szczególne niebezpieczeństwo wynikające z uwalniania polichlorowanych połączeń organicznych zostanie przedstawione później.

Jakkolwiek spalanie w znacznym stopniu zmniejsza masę mieszanych odpadów miejskich. nie eliminuje ich jednak całkowicie. Są to stałe pozostałości określane mianem popiołu. Niektóre z nich (zazwwczaj < \%) są emitowane przez kominy jako lotne popioły. Piec do spalania, który przerabia 20 t • h^_l odpadów, może uwalniać od 2 do 10 kg • h^-1 lotnego popiołu. Znacznie większa frakcja stałego składnika (> 99%), określana mianem popiołu dennego, pozostaje w komorze spalania po jego zakończeniu. Odzyskanie dużej części lotnego popiołu jest technicznie możliwe przy wykorzystaniu technologii opisanej w rozdz. 6. Zarówno lotny, jak i denny popiół muszą być składowane i obydwa te składniki stanowią wyjątkowy problem.

Zazwyczaj lotny popiół zaw iera w swoim składzie lotne metale, takie jak kadm. ołów i rtęć, ulegające odparowaniu, które są emitowane przez komin, podczas gdy bardziej odporne na temperaturę pierwiastki pozostają w popiele dennym. Losu tych metali nie można opisać jednak w prosty sposób. Lotność pierwiastka zależy od postaci, w której on występuje, charakteru innych materiałów występujących w strumieniu odpadów' oraz warunków procesu ich spalania.

Rozpatrzmy przykład ołowiu, pierwiastka obecnego w materiałach odpadowych farb malarskich i zużytych bateriach, a także w innych wyrobach. Wszystkie te materiały nigdy nic powinny być poddane procesowi spalania, ale bez bardzo skrupulatnego ich usuwania nieuchronnie trafiają do strumienia odpadów. Metal (Pb⁰) zaczyna intensywnie parować w temp. ok. 1(H)() C; tę temperaturę osiaga się zazwyczaj w komorze dopalacza układu piecowego. Stąd też pewne ilości ołowiu uwalniane są w postaci pierwiastkowej