الأحد، 2 أكتوبر، 2016

التجهيز المشترك السليم بيئياً للنفايات

1-         ينبغي لتحقيق الأداء الأمثل (التجهيز المشترك دون انبعاثات إضافية) تغذية قمينة الأسمنت بالوقود والمواد الخام البديلة من خلال نقاط التغذية الملائمة، وبنسب كافية مع نظم ملائمة لمراقبة نوعية النفايات والانبعاثات.
2-         ولعملية التجهيز المشترك الخصائص التالية خلال عملية الإنتاج (الوكالة الألمانية للتعاون الدولي/Holcim، 2006):
(‌أ)                   تؤثر الظروف القلوية والخلط المكثف إيجابياً في امتصاص المكونات المتطايرة من مرحلة الغاز. وتسفر عملية تنظيف الغاز الداخلية هذه في خفض انبعاثات المكونات مثل ثاني أكسيد الكبريت (SO2)، وكلوريد الهيدروجين (HCl) ومعظم المعادن الثقيلة باستثناء الزئبق والكادميوم والثاليوم؛
(‌ب)              تتيح تفاعلات الكلنكر عند درجة حرارة 1400 درجة مئوية التلاحم الكيميائي للمعادن وإدراج الأتربة في الكلنكر؛
(‌ج)               الإحلال المباشر للوقود الرئيسي بمواد نفايات عالية الحرارة يزيد من كفاءة استرجاع الطاقة بالمقارنة بالتكنولوجيات الأخرى ’’لتحويل النفايات إلى طاقة‘‘.
3-         تتطلب عمليات التجهيز المشترك المأمونة والمسؤولة اختيار نقاط التغذية بعناية في نظام القمينة فضلاً عن مراقبة تشغيلية شاملة بشأن الخصائص النوعية لمواد النفايات وأحجامها.
4-         ينبغي اختيار نقاط تغذية كافية وفقاً للخصائص ذات الصلة للنفايات بما في ذلك الخصائص الفيزيائية والكيميائية والسمية (أنظر الشكل الثالث). ويمكن استخدام نقاط تغذية مختلفة، ومن الشائع الأعم إدخال النفايات عن طريق:
(‌أ)                   الموقد الرئيسي عند طرف الخروج من القمينة الدوارة؛
(‌ب)              مسقط تغذية في غرفة التحويل عند طرف الدخول في القمينة الدوارة (بالنسبة للوقود المتكتل)؛
(‌ج)               المواقد الثانوية إلى الممر الصاعد؛
(‌د)                 مواقد التكليس الأولي إلى آلة التكليس؛
(‌ه)                  مسقط تغذية إلى التكليس الأولي (للوقود المجمع)؛
(‌و)                صمام في وسط القمينة في حالة القمائن الطويلة الرطبة والجافة (للوقود المجمع).


نقاط تغذية نمطية بالنفايات
5-         ويجرى عادة حقن النفايات السائلة في الطرف الساخن من القمينة. ويمكن إدخال النفايات الصلبة إلى منطقة التكليس في بعض المواقع. وتوجد هذه في وسط القمينة بالنسبة للقمائن الطويلة، وفي مرفق التغذية في القسم شديد الحرارة في قمائن التسخين الأولي/التكليس الأولي.
6-         ويجري تغذية النفايات الصلبة المستخدمة كمواد خام بديلة في نظام القمينة عن طريق الإمداد العادي بالمسحوق الخام بنفس الطريقة التي تتم بها للمواد الخام التقليدية. غير أنه ينبغي تغذية المواد المحتوية على مكونات يمكن تطييرها عند درجات حرارة منخفضة (مثل المذوبات) في المناطق مرتفعة الحرارة في نظام القمينة. وينبغي عدم تغذية النفايات التي تحتوي على مكونات عضوية متطايرة عن طريق الإمداد بالمساحيق الخام العادية ما لم تظهر عمليات اختبار محكوم في القمينة أو اختبارات مختبرية كافية أن بالوسع تجنب الانبعاثات غير المرغوبة في المدخنة.
7-         ويتعين إجراء عملية تدمير للمركبات السامة القابلة للاحتراق التي توجد في بعض النفايات الخطرة مثل المواد العضوية المهلجنة وذلك من خلال درجات حرارة ملائمة ومدة استبقاء كافية. وينبغي في قمائن التسخين الأولي والتكليس الأولي عموماً تغذية النفايات الخطرة من خلال المواقد الرئيسية أو الثانوية. وتتحلل النفايات الخطرة وغيرها من النفايات التي يتم تغذيتها من خلال الموقد الرئيسي حيث الظروف ملائمة دائماً، في ظل ظروف الأكسدة في درجة حرارة مشعل تبلغ أكثر من 1800 درجة مئوية (أنظر الشكل الرابع). أما النفايات التي يتم تغذيتها إلى موقد ثانوي أو جهاز تسخين أولي أو تكليس أولي فسوف تتعرض لدرجات حرارة أقل وإن كان من المتوقع أن تبلغ درجات الحرارة في منطقة الحرق في التكليس الأولي أكثر من 1000 درجة مئوية (برنامج الأمم المتحدة للبيئة، 2007). وينبغي تشغيل القمينة بطريقة تتيح زيادة الغاز الناشئ عن العملية بعد الحقن الأخير لهواء الاحتراق، بطريقة محكومة ومتجانسة، حتى في ظل أشد الظروف المعاكسة إلى درجة حرارة 850 درجة مئوية لفترة ثانيتين (المرجع التوجيه 2000/76/EC). وفي حالة النفايات الخطرة، بمحتوى أكثر من 1 في المائة من المواد العضوية المهلجنة (معبراً عنها بالكلور)، ينبغي رفع درجة الحرارة إلى 1100 درجة مئوية لفترة ثانيتين على الأقل. وفي إطار قانون مكافحة المواد السامة TSCA في الولايات المتحدة يتطلب التخلص من الفينول المتعدد الكلور درجة حرارة تبلغ 1200 درجة مئوية مع فترة استبقاء لمدة ثانيتين (عند 3 في المائة من الأوكسجين الزائد في غاز المدخنة).
الشكل الرابع
درجات الحرارة ومدة الاستبقاء خلال تصنيع الأسمنت
الخصائص
درجات الحرارة والمدة

درجة الحرارة في الموقد الرئيسي (1) في القمينة الدوارة (2)
<1450 درجة مئوية (مواد) <1800 درجة مئوية (درجة حرارة الشعلة)
مدة الاستبقاء في الموقد الرئيسي
<12-15 ثانية عند درجة حرارة <1200 درجة مئوية
< 5-6 ثواني عند درجة حرارة < 1800 درجة مئوية
درجة الحرارة في قمينة التكليس (3)
<850 درجة مئوية (المواد)
<1000 درجة مئوية (درجة حرارة الشعلة)
مدة الاستبقاء في قمينة التكليس
<2-6 ثوان عند درجة حرارة <800 درجة مئوية
8-         ينبغي إجراء ما يلي بالنسبة لتغذية النفايات الخطرة في القمينة (EIPPCB، 2010):
(‌أ)               استخدام نقاط التغذية الملائمة إلى القمينة من حيث درجة الحرارة ومدة الاستبقاء بحسب تصميم القمينة وتشغيلها؛
(‌ب)          تغذية مواد النفايات التي تحتوي على مكونات عضوية يمكن تطييرها قبل منطقة التكليس إلى المناطق المرتفعة الحرارة بصورة كافية في نظام القمينة؛
(‌ج)            التشغيل بطريقة تزيد من درجة حرارة الغاز الناشئ عن العملية، بطريقة محكومة ومتجانسة بل وحتى في أشد الظروف المعاكسة، إلى 850 درجة مئوية لمدة ثانيتين؛
(‌د)              زيادة درجة الحرارة إلى 1100 درجة مئوية في حالة تغذية القمينة بنفايات خطرة بمحتوى يزيد على 1 في المائة من المواد العضوية المهلجنة المعبر عنها بالكلور؛
(ﻫ)    تغذية النفايات بصورة مستمرة ومتواصلة؛
(‌و)             وقف تغذية النفايات في حالة عدم الاحتفاظ بدرجات الحرارة ومدد الاستبقاء الملائمة أو يتعذر الوصول إليها (عند البدء أو الإغلاق مثلاً) وفي حالة تجاوز أي قيمة للحدود القصوى للانبعاثات).
9-         وينبغي أن يطبق أيضاً على استخدام النفايات المبادئ العامة للمراقبة التشغيلية الجيدة في نظام القمينة الذي يستخدم الوقود والمواد الخام التقليدية. وعلى وجه الخصوص ينبغي قياس جميع بارامترات العملية ذات الصلة وتسجيلها وتقييمها بصورة مستمرة. وينبغي لمشغلي القمينة الحصول على التدريب الملائم على الشروط المتعلقة باستخدام النفايات الخطرة بما في ذلك جوانب الصحة والسلامة والانبعاثات البيئية.
10-    ويتعين في حالة حدوث انقطاع في تشغيل القمينة، توافر تعليمات عمل مكتوبة تصف الاستراتيجية المتعلقة بفصل التغذية بالنفايات الخطرة لضمان الحد الأدنى من ظروف استقرار التشغيل، وأن تكون هذه التعليمات معروفة لمشغل القمينة.
11-    قد يؤدي محتوى المعادن في النفايات إلى التأثير في خصائص الكلنكر. وينبغي تعديل تكوين المزيج الخام على هذا الأساس للالتزام بمجموعة النقاط الكيميائية المعينة. وينبغي تحديد الحدود القصوى للمدخلات من الكلور والكبريت والمواد القلوية والالتزام بدقة بمجموعة نقاط التشغيل. وينبغي عدم النظر في إجراء تركيبات للمرات لتجنب دورات إثراء لهده المركبات إلا إذا تم تحديد حلول ملائمة لإدارة ممرات الأتربة الناشئة.
12-    من المهم لتحقيق الاستقرار للاحتراق والعملية لأغراض التحكم في انبعاثات الملوثات العضوية الثابتة التي تتكون دون قصد ضمان ما يلي (برنامج الأمم المتحدة للبيئة، 2007):
(‌أ)              الاتساق في خصائص الوقود (البديل والأحفوري)؛
(‌ب)         الاتساق في معدل التغذية بالوقود أو وتيرة إدخال الكمية المحملة بالمواد؛
(‌ج)           توفير قدر كاف من الأوكسجين الزائد لتحقيق الاحتراق الجيد؛
(‌د)             رصد تركيزات ثاني أكسيد الكربون في غازات العادم وعدم تجاوزها المستويات المحددة سلفاً مما يتسبب في تدنى ظروف الإحراق.
13-    سواء استخدمت النفايات أو لم تستخدم في منشأة للأسمنت، تسبب الأتربة (الجسيمات) وانبعاثات أكسيد النتروجين (NOx) وثاني أكسيد الكبريت (SO2) أكبر قدر من القلق ويتعين معالجتها. والانبعاثات الأخرى التي يتعين نظرها هي المركبات العضوية المتطايرة (VOC) وثنائي بنزوبارا ديوكسين متعدد الكلور (PCDDs)، وثنائي بنزو فيوران متعدد الكلور(PCDFs)، وكلوريد الهيدروجين (HCl) وأول أكسيد الكربون (CO) وثاني أكسيد الكربون (CO2)، وفلوريد الهيدروجين (HF) والأمونيا (NH3) والبنزين والتولوين وإيثيل البنزين والأكسلين والمواد الهيدروكربونية العطرية متعددة الحلقات والمعادن الثقيلة ومركباتها (EIPPCB، 2010). وقد تتضمن الانبعاثات في بعض الظروف أيضاً الكلوروبنزين وثنائي الفينيل متعدد الكلور (SBC، 2007). ويتضمن المرفق 4 مصادر هذه الانبعاثات وأفضل التقنيات المتاحة لمنعها أو تخفيضها (على النحو المحدد في الاتحاد الأوروبي) في المرفق الثاني.
14-    ينبغي أن تمتثل قمائن الأسمنت التي تقوم بعمليات التجهيز المشترك للنفايات الخطرة للحدود القصوى لانبعاثات لثنائي بنزو ديوكسين متعدد الكلور/ثنائي بنزو فيوران متعدد الكلور البالغة 0.1 نانوغرام I-TEQ/Nm3.([1]) وبالنسبة للملوثات الأخرى، تطبق التشريعات الوطنية ذات الصلة، مثل:
(‌أ)   شيلي: المرسوم العالي رقم 45 الصادر في 5 آذار/مارس 2007؛([2])
(‌ب)     الاتحاد الأوروبي: التوجيه رقم 2000/76/EC الصادر عن البرلمان الأوروبي والمجلس الأوروبي في 4 كانون الأول/ديسمبر 2000([3]) الذي سيستعاض عنه في كانون الثاني/يناير 2014 بالتوصية 2010/75/EU؛([4])
(‌ج)       جنوب أفريقيا: السياسة الوطنية المعنية بالمعالجة الحرارية للنفايات العامة والخطرة، الجريدة الرسمية الحكومية في 24 تموز/يوليه 2009؛([5])
(‌د)         الولايات المتحدة: مدونة القواعد الفيدرالية: العنوان 40 الجزء 63 الفرعي EEE ’’معايير الانبعاثات الوطنية للملوثات الخطرة في الهواء نتيجة لعمليات حرق النفايات الخطرة‘‘([6]) والجزء 60، الجزء الفرعي هاء ’’معايير الانبعاثات الوطنية للملوثات الخطرة في الهواء من صناعة تصنيع أسمنت بورتلاند، والمعايير الخاصة بأداء منشئات أسمنت بورتلاند‘‘.([7])
15-    وينبغي للسلطات المختصة أن تنظر في تحديد الحدود القصوى المسموح بها لفترة توقف لا مناص منها من الناحية التقنية أو اضطرابات، أو فشل في أجهزة التنقية أو أجهزة القياس التي يمكن خلالها أن تتجاوز الانبعاثات في الهواء قيم الحدود القصوى المحددة.
16-    ويصف Greer (2003) وKarstensen (2008ب) تكنولوجيات التحكم، ويقدم المكتب الأوروبي للمنع والمكافحة المتكاملة بشأن التلوث (EIPPCB) (2010). أفضل التكنولوجيات المتاحة ومستويات الانبعاثات المتصلة بها في الاتحاد الأوروبي وتتضمن الوثيقة المرجعية للمفوضية الأوروبية معلومات بشأن التدابير والتقنيات المتاحة مثل الوصف والتطبيق والتأثيرات فيما بين الوسائط والاقتصاديات وغير ذلك. وتوفر معلومات مفيدة وأفضل بيانات الأداء بشأن التقنيات التي تعتبر أفضل التكنولوجيات المتاحة.
17-    وأصدرت أمانة اتفاقية استكهولم المزيد من التوجيه بشأن أفضل التقنيات المتاحة وتوجيه مؤقت بشأن أفضل الممارسات البيئية المتاحة لتلافي أو التقليل إلى أدنى حد من تكوين الملوثات العضوية الثابتة غير المقصودة من التجهيز الأولي للنفايات الخطرة، وإطلاقها بعد ذلك (برنامج الأمم المتحدة للبيئة، 2007). ووصفت الخطوط التوجيهية التدابير الرئيسية التي تعتبر كافية لتحقيق مستوى من انبعاثات ثنائي بنزوبارا ديوكسين متعدد الكلور (PCDDs) وثنائي بنزو فيوران متعدد الكلور (PCDFs) يقل عن
0.1 ng I-TEQ/Nm3 في غازات المداخن بالنسبة للمنشئات الجديدة والقائمة، وحيثما لا تؤدي هذه الخيارات إلى أداء أقل من 0.1 ng I-TEQ/Nm3، يشار إلى التدابير الثانوية التي يتم إعادة تركيبها من أجل التحكم في الملوثات بخلاف الملوثات العضوية الثابتة التي تتكون دون قصد إلا أنها قد تؤدي أيضاً في نفس الوقت إلى خفض انبعاثات المواد الكيميائية المدرجة في المرفق جيم من اتفاقية استكهولم (برنامج الأمم المتحدة للبيئة، 2007).


([1])       المعادل السمى المشار اليه فى المرفق جيم ، الجزء الرابع من الفقرة 2 من إتفاقية بازل. التركيز المحسوب فى الظروف العادية البالغ 11 في المائة O2، 101.3 kPa و273.15 K
([2])       متاحة باللغة الإسبانية على الموقع http://www.leychile.cl/Navegar?idNorma=265301.
([3])       تتوافر من http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:32000L0076:EN:NOT.
([4])        تتوفر من http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2010:334:0017:0119:EN:PDF.
([5])       تتوفر من http://us-cdn.creamermedia.co.za/assets/articles/attachments/22665_not_777.pdf.
([6])       تتوافر من http://ecfr.gpoaccess.gov/cgi/t/text/text-idx?c=ecfr&rgn=div6&view=text&node=40:11.0.1.1.1.1&idno=40.
([7])       الحدود القصوى لثانى اكسيد النيتروجين وثانى اكسيد الكبريت فى جميع قمائن الأسمنت التى شيدت او عدلت أو أعيد تشييدها بعد 16 حزيران/يونيه 2008. متاح على الموقع التالي:

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق