blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2015-5-352-358blackmet-668Research ArticleЭКОЛОГИЯ И РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕECOLOGY AND RATIONAL USE OF NATURAL RESOURCESВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ АГРЕГАТЫ – ЭФФЕКТИВНЫЕ УТИЛИЗАТОРЫ ОПАСНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВHIGH-TEMPERATURE METALLURGICAL AGGREGATES – EFFECTIVE UTILIZERS OF HAZARDOUS ORGANIC WASTESКузнецовС. Н.KuznetsovS. N.

магистрант кафедры металлургии черных металлов

MA student of the Chair of ferrous metallurgy

ВолынкинаЕ. П.VolynkinaE. P.

д.т.н., профессор кафедры теплоэнергетики и экологии

Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair “Thermal power and Ecology”

ekaterina.volynkina@gmail.comПротопоповЕ. В.ProtopopovE. V.

д.т.н., профессор кафедры металлургии черных металлов, ректор

Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair of ferrous metallurgy, Rector

Сибирский государственный индустриальный университет 654007, Россия, Кемеровская обл., г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42РоссияSiberian State Industrial University 42, Kirova str., Novokuznetsk, Kemerovo Region, 654007, RussiaRussian Federation201510062015585352358Copyright © Кузнецов С.Н., Волынкина Е.П., Протопопов Е.В., 20152015Кузнецов С.Н., Волынкина Е.П., Протопопов Е.В.Kuznetsov S.N., Volynkina E.P., Protopopov E.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/668

Органические отходы составляют основную долю всех опасных отходов. Особую опасность для окружающей среды представляют органические отходы, содержащие хлор. В мире основным методом уничтожения опасных органических отходов является высокотемпературное сжигание в специальных инсинераторах и во вращающихся цементных печах. Однако при сжигании существует опасность вторичного образования таких супертоксикантов, как диоксины и фураны. Выполненный сравнительный анализ условий образования диоксинов при сжигании отходов в инсинераторах, цементных печах и высокотемпературных металлургических агрегатах (кислородный конвертер) показал преимущества последних благодаря высоким температурам, интенсивному тепло- и массообмену, активной окислительной атмосфере, наличию высокоактивного основного шлака, быстрому охлаждению и дожиганию отходящих газов. Проведенные исследования содержания 17 изомеров диоксинов и фуранов в пыли отходящих конвертерных газов на сравнительных и опытных плавках с использованием отходов бумаги и пластмасс в условиях ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК» показали, что их суммарная концентрация значительно ниже европейских стандартов для отходящих газов стационарных источников. При этом не установлено существенных различий в концентрациях и в изомерном профиле диоксинов и фуранов на сравнительной и опытной плавках.

Organic waste makes up the bulk of all hazardous waste. Organicwaste containing chlorine has a particular danger to the environment. The main method of reduction of hazardous organic waste in the world is high-temperature incineration in special incinerators, as well as in rotary cement kilns. However, there is a danger of secondary generation of supertoxicants as dioxins and furans. The performed comparative analysis of the conditions of generation of dioxins in incinerators, cement kilns and high-temperature metallurgical aggregates (an oxygen steel-making converter) has shown the benefits of the last due to the high temperature, the intensity of heat and mass transfer, the active oxidizing atmosphere, the highly basic slag, rapid cooling and afterburning off-gas. The conducted studies of the content of 17 isomers of dioxins and furans in the dust in converter gas on comparative and experimental melts using paper and plastic waste in conditions of OJSC “EVRAZ ZSMK” have shown that their total concentration is significantly lower than the European standards for off-gases from stationary sources. Significant differences in the concentrations and in the isomeric profile of dioxins and furans on the comparative experimental melts have not been found.

опасные органические отходыдиоксинысжиганиеинсинераторцементная печькислородный конвертерhazardous organic wastesdioxinecombustionincineratorcement kilnoxygen steel-making converterReferencesTekst Stokgol’mskoi konventsii o stoikikh organicheskikh zagryaznitelyakh [Text of Stockholm convention of persistent organic pollutants]. UNEP/POPS/CONF. 2001, no. 2, 43 p. (In Russ.).Tekst Stokgol’mskoi konventsii o stoikikh organicheskikh zagryaznitelyakh [Text of Stockholm convention of persistent organic pollutants]. UNEP/POPS/CONF. 2001, no. 2, 43 p. (In Russ.).O ratifikatsii Stokgol’mskoi konventsii o stoikikh organicheskikh zagryaznitelyakh. Federal’nyi zakon № 164-FZ: prinyat Gos. Dumoi 27 iyunya 2011 g. [On ratification of Stockholm convention of persistent organic pollutants. Federal law no. 164-ФЗ: enacted by State Duma June, 27 2011]. Available at: http://www.rg.ru/2011/06/29/ konvenciya-dok.html. (Accessed: 14.01.2014). (In Russ.).O ratifikatsii Stokgol’mskoi konventsii o stoikikh organicheskikh zagryaznitelyakh. Federal’nyi zakon № 164-FZ: prinyat Gos. Dumoi 27 iyunya 2011 g. [On ratification of Stockholm convention of persistent organic pollutants. Federal law no. 164-ФЗ: enacted by State Duma June, 27 2011]. Available at: http://www.rg.ru/2011/06/29/ konvenciya-dok.html. (Accessed: 14.01.2014). (In Russ.).Dawson Gaynor W., Mercer Basil W. Hazardous Waste Management. New York, Wiley. 1986. 532 p. (Russ.ed.: Dawson G., Mercer B. Obezvrezhivanie toksichnykh otkhodov. Ovcharenko V.A. ed. Moscow: Stroiizdat, 1996. 288 p.).Dawson Gaynor W., Mercer Basil W. Hazardous Waste Management. New York, Wiley. 1986. 532 p. (Russ.ed.: Dawson G., Mercer B. Obezvrezhivanie toksichnykh otkhodov. Ovcharenko V.A. ed. Moscow: Stroiizdat, 1996. 288 p.).Krainov I.P., Skorobogatov V.M. Reduction technology of persistent organic pollutants. Ekotekhnologii i resursosberezhenie. 2002, no. 4, pp. 45–57. (In Russ.).Krainov I.P., Skorobogatov V.M. Reduction technology of persistent organic pollutants. Ekotekhnologii i resursosberezhenie. 2002, no. 4, pp. 45–57. (In Russ.).Orris P., Chary L.K., Perry K., Astury J. Persistent organic pollutants (POPs) and human health. Washington: WEPHA, 2000. 38 p.Orris P., Chary L.K., Perry K., Astury J. Persistent organic pollutants (POPs) and human health. Washington: WEPHA, 2000. 38 p.Inzhenernaya zashchita okruzhayushchei sredy. Ochistka vod. Utilizatsiya otkhodov [Engineering environmental protection. Water purification. Waste disposal]. Birman Yu.A., Vurdova N.G. eds. Moscow: Izd-vo Assotsiatsii stroitel’nykh vuzov, 2002. 296 p. (In Russ.).Inzhenernaya zashchita okruzhayushchei sredy. Ochistka vod. Utilizatsiya otkhodov [Engineering environmental protection. Water purification. Waste disposal]. Birman Yu.A., Vurdova N.G. eds. Moscow: Izd-vo Assotsiatsii stroitel’nykh vuzov, 2002. 296 p. (In Russ.).Doklad sopredsedatelei Gruppy ekspertov po nailuchshim imeyushchimsya metodam i nailuchshim vidam prirodookhrannoi praktiki. Programma OON po okruzhayushchei srede. 5 yanvarya 2005 g. [Cochairmen report of expert group on the optimal available methods and optimal kinds of nature conservation practice. UN Environment Program. January, 5 2005]. Available at: http://mognovse.ru/loo-organizaciya-obedinennih-nacij-ep-uneppopsegb-33.html. (Accessed: 14.01.2014). (In Russ.).Doklad sopredsedatelei Gruppy ekspertov po nailuchshim imeyushchimsya metodam i nailuchshim vidam prirodookhrannoi praktiki. Programma OON po okruzhayushchei srede. 5 yanvarya 2005 g. [Cochairmen report of expert group on the optimal available methods and optimal kinds of nature conservation practice. UN Environment Program. January, 5 2005]. Available at: http://mognovse.ru/loo-organizaciya-obedinennih-nacij-ep-uneppopsegb-33.html. (Accessed: 14.01.2014). (In Russ.).Metodicheskoe rukovodstvo po vyyavleniyu i otsenke vybrosov dioksinov i furanov. Programma OON po okruzhayushchei srede. Yanvar’ 2001 g., Zheneva [Study guide on the identification and estimation of dioxin and furan emission. UN Environment Program. January, 2001, Geneva].Available at: www.chem.unep.ch/pops/pdf/ toolkit/toolkitru.pdf. (Accessed: 14.01.2014). (In Russ.).Metodicheskoe rukovodstvo po vyyavleniyu i otsenke vybrosov dioksinov i furanov. Programma OON po okruzhayushchei srede. Yanvar’ 2001 g., Zheneva [Study guide on the identification and estimation of dioxin and furan emission. UN Environment Program. January, 2001, Geneva].Available at: www.chem.unep.ch/pops/pdf/ toolkit/toolkitru.pdf. (Accessed: 14.01.2014). (In Russ.).Volynkina E.P., Klimovskaya I.A., Protopopov E.V. etc. Pererabotka goryuchikh komponentov tverdykh bytovykh otkhodov v metallurgii [Processing of combustible components of solid domestic waste in metallurgy]. In.: Upravlenie otkhodami – osnova vosstanovleniya ekologicheskogo ravnovesiya v Kuzbasse. Sb. Dokladov vtoroi mezhdunar. nauch.-prakt. konf., (8–10 okt., 2008 g.) [Waste management – basis of recovery of the ecological balance in Kuzbass. Reports collection of the II International theoretical and practical conference (October, 8 – 10, 2008)]. Volynkina E.P. ed. Novokuznetsk: izd. SibGIU, 2008, pp. 241–251. (In Russ.).Volynkina E.P., Klimovskaya I.A., Protopopov E.V. etc. Pererabotka goryuchikh komponentov tverdykh bytovykh otkhodov v metallurgii [Processing of combustible components of solid domestic waste in metallurgy]. In.: Upravlenie otkhodami – osnova vosstanovleniya ekologicheskogo ravnovesiya v Kuzbasse. Sb. Dokladov vtoroi mezhdunar. nauch.-prakt. konf., (8–10 okt., 2008 g.) [Waste management – basis of recovery of the ecological balance in Kuzbass. Reports collection of the II International theoretical and practical conference (October, 8 – 10, 2008)]. Volynkina E.P. ed. Novokuznetsk: izd. SibGIU, 2008, pp. 241–251. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.