Смолистые отходы коксохимического производства
Смолистые отходы коксохимического производства Новокузнецкого металлургического комбината в течение всей деятельности (больше 60 лет) вывозились на химотвал, который представляет собой «смоляное озеро», расположенное в естественном логу. Размеры отвала 265×65 м., глубина 30-35 м. По приблизительным оценкам в нем находится в настоящее время 400-450 тыс. т. отходов, состав которых представлен преимущественно фусами, полимерами и кислой смолкой.
Смоляное «озеро»
На данный момент отходы предприятия представляют собой «слоёный пирог» с различными характеристиками элементов, как по периметру, так и по глубине залегания в отстойнике, что значительно усложняет технологию их утилизации.
Можно условно разделить на три очевидных, подтверждённых опытами отборов, зоны отхода по вертикали расположения:
- Первый, верхний, слой представлен в основном нафталином и полимерами очистки коксового газа. Его глубина, по визуальным оценкам, может достигать одного метра.
- Второй слой состоит из смол коксохимического производства в смеси с другими отходами металлургического производства, в том числе – отработанные масла, растворители, краски и др. По вертикали залегания слой может располагаться на глубину трёх-семи метров от верхней корки нафталина.
- Нижний слой содержит науглероженный до 40-60% осадок – каменноугольные фусы, частицы уноса кокса из коксовых батарей, тяжёлые фракции каменноугольной смолы.
Все три слоя, в различной степени, загрязнены промышленным и хозбытовым мусором. Исходя из производственной практики, слои в вертикали залегания, вдобавок имеют разлинзованную по горизонтали структуру, особенно это относится ко второму, более жидкоподвижному слою.
Промышленные испытания технологии термической утилизации
При проведении промышленных испытаний технологии термической утилизации на установке HURIKAN использован подготовленный образец отхода условно в равных пропорциях, включающий в себя составы всех трех зон смоляного озера.
Основная цель исследования – установить уровень снижения негативного воздействия отхода после применения технологии, определение состава, свойств, класса опасности зольного остатка.
Смолка кислая при сернокислотной очистке коксового газа от аммиака отнесена к отходам II и III класса опасности.
По результатам сжигания отхода удалось снизить его класс опасности до III, IV, V класса.
Ниже представлен протокол испытаний по результатам тестов (Рис 1)
Рис 1
Учебно-научно-производственный коллектив «Аналит» Кубанского государственного университета провел анализ образцов зол от сжигания кислой смолки, а также взвешенных частиц сточных вод, прошедших систему газоочистки инсинератора.
По результатам исследования установлено следующее:
По данным термических испытаний установлены интервалы термодеструкции исследованных образцов проб зол:
| № п/п | Температурный интервал | Эффект |
|---|---|---|
| 1. | 30-221 0С | Удаляются остатки сорбционной воды |
| 2. | 312-632 0С | Экзоэффект, связанный с выгоранием органической части |
| 3. | 563-801 0С | Убыль массы. Сопровождается незначительным экзоэффектом в связи с выгоранием осмолившейся части органики. |
| 4. | 709,7 0С | Разложение карбоната кальция. |
| 5. | до 1100 0С | Термодеструкция ангидрида |
Таким образом, можно сделать вывод о том, что предложенный метод переработки отходов коксохимического производства при применении технологии компании Эко-Спектрум высокоэффективен.
Дополнительно произведен теплотехнический расчет обоснования конструкторско-технологического решения термического обезвреживания и утилизации отходов кислой смолки на базе H1000R, обоснован эколого-экономический эффект от внедрения технологии.
В науке описаны различные концепции по разработке технологий утилизации техногенных органических отходов коксохимии и других производств путем пиролиза в коксовых печах и модификацией ими сырья других производств; технологии на основе раскисления и растворения нафталина специальными присадками на основе ПАВ. Однако не один из этих проектов не нашел практического применения в связи с недостатками промышленных испытаний, критичного экологического эффекта и отсутствием сфер применения полученных побочных продуктов.
Зола после сжигания кислой смолки была применена для производства полимер песчаных изделий: товаров для городского благоустройства: плитки, лавочек, канализационных люков, кашпо и т.д.
Одной из основных задач компании Эко-Спектрум – последующее изучение вопроса развития технологии переработки зольного материала, полученного в процессе инсинерации и ее продвижение в нашей стране.
