Характеристика проекта

В настоящее время широко распрост повышениеран государственной является^стало технология переработки бытовых отход мусоров на^свалка полигонах ТБО, куда поступает 90–95% общего потока ТБО жилого фонда. На^свалка полигонах ТБО происходит самопроизвольное разложение органической части отход мусоров, а их минеральная часть сохраняется неизменной. Продукты разложения ТБО – вредные химические и биологически вещества, негативно воздействуют на окружающую^{внешней} среду, являясь источником загрязнения грунтовых и поверхностных вод, почвы и атмосферного воздуха, создавая реальную угрозу здоровью и жизни населения. Более того, по мере увеличения объемов ТБО их размещение на полигонах^свалка требует регулярного отвода новых земельных участков, как правило, удаленных от населенных пунктов. Такая ситуация увеличивает транспортные затраты на перемещение^мусоротходов. Поэтому полигонное^свалка захоронение не переработанных бытовых^{уничтожение} отходов экологически опасно и невыгодно экономически.

Между тем в мировой практике определилась тенденция^мусорутилизации твердых^отходы бытовых отходов^{уничтожение} под лозунгом «Отходы^{уничтожение} – в энергию». В этом плане достигнуты значительные успехи: В Японии таким способом перерабатывают 77.4% ТБО, во Франции – 42%, в США – 10%., в России – менее 1.0%. Сопоставление приведенных цифр четко определяют в каком направлении необходимо строить политику в России, чтобы в кратчайшие сроки решить проблемы переработки ТБО, не нарушая состояния окружающей^{внешней} природной среды и обеспечивая энергосбережение в промышленности.

Одним из эффективных способов обезвреживания и^{уничтожение} утилизации ТБО являются технологии высокотемпературного (выше 850°С) пиролиза. Такие технологии, реализованные без доступа воздуха или с ограничением его количества, способны:

‒ провести полное обеззараживание бытовых^{уничтожение} отходов независимо от их вида;

‒ уменьшить объем отходов^{уничтожение} в 10–20 раз, а массу – в 3–4 раза;

‒ производить инертные, не способные к негативному воздействию на окружающую^{внешней} среду остатки отходов^{уничтожение} – вторичные ресурсы, которые, являясь экологически безопасными, можно складировать на^свалка полигонах и в дальнейшем их использовать в различных отраслях промышленности для производства коммерческого продукта – строительных материалов и пр.;

‒ получать газообразное топливо в^числа количестве до 1.0–1.4 м³/кг отходов^{уничтожение} с теплотворной способностью до 11 мДж/м³.

Перечисленные преимущества технологии пиролиза бытовых^{уничтожение} отходов наилучшим образом проявляются при реализации технологии их термической обработки в шахтных печах ваграночного типа.

Значительный опыт проектирования, модернизации и эксплуатации в промышленности таких агрегатов приводит к следующим выводам:

- технология переработки твердых^отходы бытовых отходов^{уничтожение} может быть реализована независимо от химического состава без их дополнительной подготовки;

- энергетически эффективная, высоко производительная работа шахтной печи обеспечивается организацией теплового режима с высоким тепловым КПД при минимальных эксплуатационных и капитальных затратах на ограниченной площади размещения производственного оборудования;

- вторичный^{уничтожение} отход в виде пиролизного газа используется, как источник энергии для получения горячей воды, пара или электроэнергии;

- вторичный^{уничтожение} отход в виде минерального расплава представляет собой экологически безопасный ресурс для производства щебня или теплоизоляционных материалов

Пиролиз - способ переработки^{уничтожение} отходов, заключающийся в процессе разложения веществ при высокой температуре в отсутствии кислорода.

Пиролиз является^стало одним из средств^{уничтожение} утилизации ТБО, предполагающим уничтожение^{уничтожение} отходов при использовании высокой температуры и полном отсутствии кислорода. В результате^итог данной термической обработки получается углеродистый остаток или шлак, а также пиролизный газ.

Можно выделить низкотемпературный (до 850°С) и высокотемпературный пиролиз (от 900°С). При повышении температуры происходит интенсификация процесса газификации^{уничтожение} отходов, а также, значительное снижение выхода жидких и твердых^отходы продуктов. По сравнению с обезвреживанием^{уничтожение} отходов методом сжигания, пиролиз имеет ряд серьезных преимуществ. В^{внешней} окружающую среду не поступают продукты горения^{уничтожение} отходов. Одним из основных видов сырья являются твердые^отходы коммунальные^{уничтожение} отходы, органические и углеродсодержащие неорганические отходы^{уничтожение} промышленности. Продукты, получаемые в результате^итог пиролиза, не содержат в себе агрессивных веществ и могут быть подвергнуты регенерации.

Такой способ обращения с отходами^{уничтожение} способствует созданию эффективного оборота твердых^отходы коммунальных^{уничтожение} отходов. Состав получаемых на выходе продуктов зависит от применяемого сырья и вида пиролиза. Средняя расчетная калорийность массы отсортированных^{уничтожение} отходов (~2550-3100 ккал/кг), пригодных для переработки методом пиролиза, сопоставима с калорийностью торфяной крошки (2590 ккал/кг) и бурого угля (3100 ккал/кг),что эквивалентно 0,276 л дизельного топлива, 0,294 л мазута или 0,356 м природного газа.

Во время пиролиза, ТБО обезвреживаются, что дает возможность без опасений использовать полученный продукт. Его^числа количество и качество имеет прямую зависимость от состава^{уничтожение} отходов, а также от того, при каком температурном режиме происходил процесс.

Из стандартных ТБО можно получить:

‒ электроэнергию;

‒ тепловую энергию;

‒ топливный материал (по типу мазута, дизельного топлива и т.д.);

‒ синтез-газ;

‒ шлак, используемый в строительстве и ремонте дорог.

Стоит отметить, что получить большое количество^числа нужных и полезных веществ, как жидкий топливный материал, будет довольно сложно, так как для этого потребуется тщательная сортировка поступающих^{уничтожение} отходов.

Однако, даже не смотря на это,^{уничтожение} утилизация ТБО при помощи пиролиза позволяет значительно уменьшить^числа количество мусора^тбо на полигонах^свалка и при этом получить неплохую экономическую выгоду, ведь даже из несортированного мусора ^тбо можно получать достаточное^числа количество тепловой энергии.

Рисунок 17 - Схема процесса пиролиза

Реактор является^стало главнейшим элементом пиролизной установки. Как правило, состоит он из шахтной печи и швельшахты. ТБО поступают в установку через специальный дозатор, и далее спускаются по швельшахте в реактор, где и осуществляется непосредственно процесс сгорания.

Бескислородная, высокотемпературная среда способствует коксованию отходов^{уничтожение} и их термическому разложению. Чтобы вредные вещества, получаемые в процессе горения не попадали в атмосферу, газ проходит сначала котел-утилизатор, распылительную сушильную установку и далее абсорбер, где происходит окончательная очистка.

На рисунке 18 представлена принципиальная схема производственного комплекса, основанного на применении технологии пиролиза и нацеленного на получение выгоды от реализации продуктов реакции.

Рисунок 18- Принципиальная схема комплекса по переработке^{уничтожение} отходов методом высокотемпературного пиролиз

Для обеспечения наибольшей эффективности работы комплекса по переработке^{уничтожение} отходов, процесс разделен на несколько стадий:

1) Обработка^{уничтожение} отходов, включающая в себя процессы сортировки^{уничтожение} отходов, выделения из общей массы высокотоксичных^{уничтожение} отходов, а также отходов^{уничтожение} подлежащих вторичному использованию, согласно действующему законодательству. Отходы,^{уничтожение} подходящие для переработки методом пиролиза, подвергаются дроблению на более мелкие фракции, с целью гомогенизации массы отходов^{уничтожение} для оптимального прохождения реакции. Гомогенизированная масса отходов^{уничтожение} поступает в сушильные камеры и затем транспортируется в бункера-хранилища подготовленного сырья.

2) Подготовленное сырье дозировано поступает в пиролитический реактор, где в зависимости от оборудования и технологического процесса может быть подвергнуто низкотемпературному, либо высокотемпературному пиролизу.

3) Пиролиз требует затрат только для очистки отходящих^{уничтожение} в атмосферу топочных газов.

4) Основным продуктом реакции пиролиза является^стало синтез-газ. По выходу из реактора газообразный продукт проходит через очистное оборудование и поступает в блок конденсаторов, где разделяется на синтез-газ и жидкую фракцию (конденсат). Синтез-газ проходит цикл очистки, в^итог результате которого получается готовое к использованию газообразное топливо, которое можно использовать в качестве альтернативы природному газу. Полученный конденсат, или пиролизная жидкость, насыщен углеводородами, обладает горючестью, но характеризуется отсутствием стабильных физико-химических свойств, и различиями в химическом составе, в зависимости от производственной установки и состава^{уничтожение} отходов. Пиролизная жидкость может применяться в качестве печного топлива, однако, использование для непосредственной замены дизельного топлива или бензина, невозможно без специальной обработки, например, методом первапорации.

Твердый^отходы непиролизуемый остаток, представляетсобой смесь золы и технического углерода, которые после^потомразделения могут использоваться в строительной^район области, металлургии и химической промышленности. Продукты сгорания, отходящие^{уничтожение} из топочных устройств реактора, могут использоваться для выработки пара, применяющегося как в процессе реакции, так и для получения электроэнергии.

Прогнозируемый выход продуктов реакции пиролиза, получаемых при переработке 1 тонны твердых^отходы коммунальных^{уничтожение} отходов, представлен на рисунке 19.

Рисунок 19- Диаграмма выхода продуктов реакции при пиролизе 1 тонны ТБО

1 тонна твердых^отходы бытовых^{уничтожение} отходов, при переработке методом пиролиза, практически не оставляет^{уничтожение} отходов и способствует возвращению в цикл производства и потребления большого^числа количества полезных компонентов, применяемых в роли сырья для создания различных продуктов на замену природному сырью.

Таким образом, переработка больших объемов^{уничтожение} отходов методом пиролиза является^стало перспективным методом защиты окружающей^{внешней} среды. Данная технология позволит значительно снизить отрицательное влияние^людей человека на окружающую^{внешней} среду и частично решит проблему замещения природного ископаемого топлива.