Разработка модели для определения оптимального состава RDF-топлива в Республике Беларусь

Abstract

В статье представлена и обоснована модель для определения компонентного состава RDF-топлива из коммунальных отходов. Основная цель разработки модели состоит в том, чтобы доказать невозможность и недопустимость сжигания пластиков неустановленного состава в качестве топлива в цементных печах как потенциальных источников образования больших объемов стойких органических загрязнителей. Это является наилучшим доказательством экологической безопасности применения RDF-топлива в Республике Беларусь. При введении большого количества пластиков необходимо оснащение дополнительными системами очистки выбросов. Дается описание методики для выбора оптимального состава компонентов RDF-топлива, а также расчета объема газовоздушной смеси. Математическая модель разработана с использованием программы MSExcel. Ее основные функции: ввод информации в базу данных, расчет оптимальных комбинаций состава RDF-топлива, определение калорийности, влажности и зольности необходимого варианта смеси. Кроме того, анализируется химический состав необходимой комбинации и выводит показатели содержания загрязняющих веществ. Выбраны и проанализированы характеристики RDF-топлива: калорийность, влажность, зольность. Оценка проведена без учета выбросов таких тяжелых металлов, как сурьма, мышьяк, свинец, хром, кобальт, медь, марганец, никель, ванадий, кадмий, таллий. Содержание элементов в компонентах RDF-топлива, представляющих опасность, строго не должно превышать следующих значений: S – 0,5 %, Cl – 0,5 %, F – 0,002 %, Hg – 0,001 %. Проанализированы 210 вариантов компонентного состава RDF-топлива. Используя вычисления по определению ограничений по содержанию оксида серы, ртути и галогенов в выбросах, определены оптимальные варианты состава данного вида топлива, из которых 12 признаны удовлетворительными. Проведен анализ содержания в нем элементов, приводящих к образованию некоторых загрязняющих веществ (S, Cl, F, Hg), которые являются стойкими органическими загрязнителями. Определены их допустимые концентрации в выбросах при сгорании. Таким образом, определены варианты оптимальных составов RDF-топлива, соответствующие потребительским и экологическим требованиям.