|
|
|
|
Savukaasujen puhdistusprosessit
Jätteenpolton savukaasujen puhdistuksen vähimmäistason määrittää nykyisin teollisuuden päästöistä annettu direktiivi (2010/75/EU) ja jätteenpolttoasetus
(valtioneuvoston asetus jätteen polttamisesta, 151/2013), joissa esitetyt raja-arvot savukaasun
epäpuhtauspitoisuuksille on alitettava. Puhdistusprosessin suoritusarvojen ja raja-arvojen välille varataan riittävä
häiriö- ja vaihtelumarginaali, joten tavoitteena on selvästi asetuksen arvoja puhtaampi savukaasujen puhdistus.
Puhdistusprosessin suunnitteluun vaikuttaa poltettavan jätteen laatu ja laadun vaihtelu sekä itse polttoprosessi
ja vaadittava savukaasujen puhtaustaso. Mahdollisia toisiinsa kytkettyjä ja toisiinsa vaikuttavia puhdistusvaiheita ja niiden erilaisia yhdistelmiä
on lukuisia. Puhdistusmenetelmät voidaan karkeasti ryhmittää kolmeen pääryhmään: märkiin, puolikuiviin ja kuiviin puhdistusprosesseihin.
Märkä puhdistusprosessi
Märässä puhdistusprosessissa savukaasu pestään vedellä tai epäpuhtauksien kanssa reagoivilla liuoksilla. Pesuja ennen
savukaasusta poistetaan yleensä pääosa hiukkasista sähkösuotimella. Vesipesuria kutsutaan myös happamaksi pesuriksi,
koska savukaasusta liukenee veteen muun muassa HCl:ää ja pesurissa kiertävä vesi on sen vuoksi voimakkaasti hapanta.
Happaman pesun jälkeen savukaasu pestään niin kutsutulla alkalisella pesulla, jossa pesunesteenä käytetään esimerkiksi
kalkkimaitoa tai natriumhydroksidin vesiliuosta. Alkalinen pesu poistaa savukaasusta muun muassa rikin oksidit. Mikäli
laitos on tarpeen varustaa katalyyttisellä typen oksidien pelkistyksellä, se sijoitetaan tyypillisesti alkalisen pesun
jälkeen. Viimeisenä vaiheena on metallisen elohopean ja dioksiinien poisto. Nämä molemmat voidaan tehdä
aktiivihiilisuodatuksella. Vaihtoehtoisesti elohopea voidaan myös hapettaa ja poistaa jo happamassa pesussa ja
dioksiiniyhdisteet hajottaa katalyyttisesti.
Märkä savukaasunpuhdistusprosessi, jossa pesuliuokset haihdutetaan.1
Märällä puhdistusprosessilla päästään erittäin hyvään puhdistustulokseen ja sen
puhdistuskapasiteetti riittää hyvin jätteen laadunvaihtelusta
aiheutuvien tilapäisesti korkeiden epäpuhtauspitoisuuksien käsittelemiseen.
Menetelmän haittapuolia ovat monimutkaisuus, energian kulutus ja käsittelyä vaativien jätevesien tuotto.
Puolikuiva puhdistusprosessi
Puolikuivassa puhdistuksessa savukaasujen happamat yhdisteet ja rikkiyhdisteet sidotaan kalsiumhydroksidi-vesi-lietteeseen eli kalkkimaitoon suihkupesurissa. Liete kuivuu savukaasuvirrassa ja reaktiotuotteet poistuvat pesurista savukaasuvirtaan sekoittuneena pölynä. Pöly erotetaan pesurin jälkeen kangassuotimella.
Savukaasuvirtaan puhalletaan monasti ennen suodinta hienojakoista aktiivihiiltä elohopean ja dioksiiniyhdisteiden sitomiseksi. Aktiivihiili voidaan sekoittaa myös pesuriin ruiskutettavaan kalkkimaitoon. Prosessin viimeisenä vaiheena voi olla typen oksidien katalyyttinen pelkistys, mutta yleisemmin puolikuivaa menetelmää käyttävissä laitoksissa typen oksidit hallitaan joko polttoteknisesti tai ne pelkistetään tulipesässä ammoniakkiruiskutuksella. Prosessin alussa voidaan käyttää lentotuhkan esierotukseen sähkösuodinta.
Puolikuivan savukaasunpuhdistuksen periaate.1
Menetelmä ei tuota lainkaan jätevesiä, mutta kiinteän puhdistusjätteen määrä on selvästi suurempi kuin märkämenetelmissä. Puolikuivaa puhdistusprosessia käytetään yleensä laitoksissa, joissa poltosta tulevan puhdistamattoman savukaasun epäpuhtausmäärät eivät vaihtele kovin paljon.
Kuiva puhdistusprosessi
Kuivan savukaasunpuhdistuksen periaate on sama kuin puolikuvassa menetelmässä, mutta epäpuhtauksien sidonta-aine sekoitetaan
savukaasuun kuivana. Sidontaan käytetään joko kalsiumhydroksidia tai natriumbikarbonaattia. Sorbentti puhalletaan savukaasukanavaan ennen kangassuodinta. Puhalluksen aikana sidonta-ainetta kostutetaan, sillä sidontareaktiot tapahtuvat sorbenttipartikkelien liukoisessa tilassa olevalla pinnalla. Sorbenttiin voidaan sekoittaa elohopean ja dioksiiniyhdisteiden pidättämiseksi myös hienojakoista aktiivihiiltä.
Kuiva puhdistusmenetelmä on yksinkertainen ja mahtuu pieneen tilaan. Sillä saavutetaan jätteenpolttoasetuksen mukaiset päästöraja-arvot edellyttäen, että poltettava jäte on tasalaatuista. Sorbentin kulutus on kuivassa menetelmässä tyypillisesti suurempi kuin puolikuivassa menetelmässä.
|
Kuivan savukaasunpuhdistuksen periaate.1
|
Uusia savukaasujen puhdistustekniikoita
» Dioksiinien katalyyttinen hajotus
» NOx-pelkistys matalalämpötilakatalyytillä
» Aktiivihiiltä sisältävät täytekappaleet
» Yhdistetty savukaasujen pesu ja vesien käsittely
1. Jätteenpolton BREF 2006
|
|
|