Технология термического обезвреживания отходов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Глава 1. Комплекс термического обезвреживания КТО - универсальное решение

термическое обезвреживание отход

Обращение с отходами - проблема, которая выходит на первый план. Если говорить, например, о нашем городе, то по словам В. Хмырова, главы управления по обращению с отходами производства и потребления правительства Санкт-Петербурга «к 2014 году объем производимых в Петербурге отходов может достигнуть 12 млн. кубометров, в том числе порядка 7 млн. кубометров будут составлять отходы коммунального хозяйства и порядка 80 тыс. тонн - строительный мусор».

В настоящее время доля ТБО, захороненных на полигонах, составляет более 85% от их общего объема. По прогнозам природоохранных органов, эксплутационный ресурс большинства существующих свалок ограничен 3-7 годами. Перед российскими городами, а особенно мегаполисами, вырисовывается мрачная перспектива обрастания горами мусора, представляющими серьезную опасность для окружающей среды и здоровья людей. Пример - печальные кадры, снятые по время забастовок работников коммунального хозяйства Неаполя и Торонто.

Правительства городов разрабатывают специальные программы по утилизации отходов. Однако пока борьба городских властей с мусорным кризисом развивается в пользу последнего. Отдельная «больная тема» -- промышленные отходы. По данным Ростехнадзора, лидером образования отходов в прошедшем году стала добыча полезных ископаемых -- 2,9 млрд т, причем 60% из них образуется на объектах ТЭК. Второе место по количеству образования отходов занимает обрабатывающая отрасль -- 284 млн т, почти 70% из которых «производят» предприятия металлургической промышленности.

Термическое обезвреживание отходов по-прежнему остается наиболее разумным выбором, а в случае некоторых видом отходов, например, медицинских определенных классов - и единственной альтернативой.

Термическое обезвреживание и ликвидация отходов -- многоступенчатый технологический процесс, позволяющий эффективно решать целый комплекс задач, связанных с уничтожением мусора. Технология термического обезвреживания имеет ряд неоспоримых преимуществ, основными из которых являются сокращение первоначального объема отходов на 95%, полное обезвреживание микроорганизмов. Параллельно обеспечиваются многоступенчатая очистка дымовых газов, утилизация тепловой энергии. Комплекс КТО50.К20, производимый компанией «Безопасные Технологии» особенно привлекателен благодаря своей компактности и широкому спектру обезвреживаемых отходов.

По производительности (50 кг/ч) он не имеет аналогов среди установок подобного типа, а в сочетании с конкурентоспособной ценой является идеальным для термического обезвреживания и уничтожения отходов самых разнообразных объектов. В числе последних -- больницы, нефтегазодобывающие предприятия, вахтовые и коттеджные поселки, аэропорты, суда дальнего плавания и другие жилые и производственные структуры. Легкость процесса загрузки достигается за счет удобно организованной подачи отходов в камеру сжигания. Загрузка жидких и пастообразных отходов автоматизирована, в сочетании с автоматическим контролем за горением, это дает возможность эффективного сжигания нефтешламов.

Отходы уничтожаются в камере сжигания при температуре 850-900 °С. Система толкателей-ворошителей осуществляет равномерное передвижение отходов по зонам камеры сжигания. Благодаря этому достигается полное обезвреживание и дожигание твердого остатка, снижается расход топлива на поддержание температуры горения. Для предотвращения появления оксидов азота в камеру сжигания добавляют карбамид. Таким образом, процесс газоочистки начинается уже на этом этапе. Зольный остаток IV класса опасности перемещается к выходному отверстию и скапливается в контейнере. Для разложения диоксинов дымовые газы поступают в камеру дожигания, где температура повышается до 1200 °С. Благодаря встроенным температурным датчикам температура горения автоматически поддерживается на заданном уровне.

Траектория движения газов в камере дожигания рассчитана таким образом, чтобы газы находились там не менее 2 секунд для обеспечения термического разрушения загрязняющих веществ и диоксинов. Перед выбросом в атмосферу газы подвергаются охлаждению -- сначала в котле-утилизаторе (до 300 °С), а затем в различных узлах газоочистного тракта (до 150 °С). При этом на крупных объектах, где объемы переработки отходов достаточно велики, котел-утилизатор позволяет использовать выделяемое при охлаждении тепло для обогрева и снабжения горячей водой прилегающих сооружений. Можно его использовать и для получения электроэнергии.

Очистка от диоксинов может быть осуществлена на основе новейшей шведской технологии - фильтрующего материала ADIOX® .

Глава 2. УНИВЕРСАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОГНЕВОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ

В металлургической промышленности ежегодно в процессе производства образуется значительное количество отходов как жидких, так и твердых, содержащих нефтепродукты - отработанное поверхностное масло, эмульсии, замасленная окалина, фильтровальная бумага, опил, загрязненные почвы и так далее. Один из способов обезвреживания нефтесодержащих отходов - организация сжигания горючих составляющих. Для этих материалов характерны большие колебания содержания нефтепродуктов, фракционного состава, влаги, что резко осложняет термическое обезвреживание отходов, предъявляет определенные требования к теплотехническому оборудованию и технологии сжигания, которые в этих условиях должны обеспечить полное сжигание горючих компонентов без выбросов окиси углерода и сажи в атмосферу, а также уничтожение диоксинов и фуранов.

С учетом этих факторов ОАО «ВНИИМТ» была разработана технология огневого обезвреживания нефтесодержащих отходов, выполнен проект и запущена в эксплуатацию на ОАО «Ревдинский завод по обработке цветных металлов» установка, которая позволяет одновременно вести процесс обезвреживания отработанного масла, эмульсий и твердых отходов. Процесс огневого обезвреживания производится только за счет сжигания нефтепродуктов, содержащихся в отходах. Основное топливо - отработанное масло, розжиг горелок ведется на керосине.

Производительность установки:

- отработанное (поверхностное) масло - 70 кг/час;

- жидкие отходы (эмульсия) - 100 кг/час;

- твердые замасленные отходы (шлам, опил, ветошь) - 100 кг/час.

В основу схемы положен вариант стыковки вертикальной циклонной печи с вращающейся печью.

Основное отличие разработанной схемы - это проведение термообработки твердых отходов во вращающейся печи в режиме пиролиза с возвратом газообразных продуктов пиролиза в циклонную печь, где они полностью сгорают. Для реализации этой схемы установка имеет тракт транспортировки пиролизных газов, который связывает загрузочную головку вращающейся печи с циклонным агрегатом. Отбор продуктов сгорания из циклонного агрегата на прокалку материала во вращающейся печи производится эжектором, установленным в фурме подачи пиролизного газа в циклонный агрегат. Эжектор работает на компрессорном воздухе, для улавливания пыли из пиролизных газов установлен циклон. Таким образом, создается контур циркуляции продуктов сгорания, образующихся в агрегате: циклонная печь -вращающаяся печь - циклонная печь, что увеличивает время пребывания газов в высокотемпературной зоне горения, тем самым обеспечивается благоприятный режим для разрушения и окисления вредных компонентов продуктов сгорания.

Необходимый уровень температур 1400 - 1600° С обеспечивается за счет нагрева вентиляторного воздуха до 300° С в металлическом рекуператоре, установленном на сбросном тракте установки.

Опыт эксплуатации установки показал следующее.

Установка обеспечивает одновременную переработку поверхностного масла, эмульсий и твердых отходов без применения «внешнего» топлива, только за счет сжигания нефтепродуктов, содержащихся в отходах. Производительность установки соответствует проектным показателям и может быть существенно увеличена по требованию заказчика.

Сжигание в циклонной печи горючих компонентов, содержащихся в отработанном масле, эмульсиях и пиролизном газе из вращающейся печи не вызывает затруднений, воздушный режим работы печи обеспечивает полное сжигание при температурах 1400 - 1600° С.

Несмотря на резкие колебания состава отходов, как жидких, так и твердых, печь легко управляема по температурному режиму за счет изменения подачи поверхностного масла.

Управление режимом прокалки оперативно осуществляется за счет изменения подачи компрессорного воздуха на эжектор. При температуре пиролизных газов из вращающейся печи 500 - 550° С обеспечивается полное удаление нефтепродуктов из прокаливаемых материалов.

ОАО «ВНИИМТ» по заданию ОАО «Синарский трубный завод» была разработана технология и установка производительностью 600-1000 кг/ч для переработки замасленных отходов:

- маслостоки и отработанные смазочно-охлаждающие жидкости с содержанием масел 5 - 35%;

- шламы с содержанием нефтепродуктов более 25%;

- замасленные ветошь, ткани и древесные опилки с содержанием масел более 15%;

- мелкодисперсная окалина с содержанием масла 3-5%, и влаги - до 20%.

В основу реализуемого способа обезмасливания положена технология возгонки масла за счет непосредственного нагрева окалины дымовыми газами, что обеспечивает устойчивость и высокую производительность процесса.

Так как замасленная окалина и шламы являются пастообразным материалом, для процесса обезмасливания был применен роторно-вихревой реактор, который позволяет производить прокалку мелкодисперсных вязких пастообразных материалов с высокой интенсивностью по сравнению с вращающейся печью.

Реактор представляет собой полый цилиндр с торцов закрытый крышками и наклоненный под углом 1 - 2 град. к горизонту. Ввод продуктов сгорания из циклонной печи в реактор производится тангенциально через сужающееся сопло. Ректор оборудован течками для подачи и выгрузки материала, патрубком для отвода газовой смеси из рабочего пространства.

Движение материала происходит за счет вращения ротора, расположенного внутри реактора. Ротор представляет собой вал, к которому на спицах крепятся узкие полки (3 - 4 штуки). Длина полок примерно равна длине цилиндрической части реактора. Между полками и боковой поверхностью цилиндра устанавливается зазор 30 мм.

За счет вращения ротора и наклона реактора происходит перемещение материала к разгрузочной течке (подобно движению материала во вращающихся барабанах). Изменяя число оборотов ротора, управляют временем обработки материала в реакторе.

Технология переработки замасленной окалины или шламов следующая.

Окалина после обработки на центрифуге загружается в бункер 4 и шнековым питателем 11 подается в обжиговый реактор 1.

Двигаясь навстречу потоку продуктов сгорания, окалина последовательно проходит стадии сушки, нагрева и обезмасливания. Термообработка окалины происходит за счет тепла потока продуктов сгорания, поступающих из циклонной печи 3. Подача продуктов сгорания в реактор 1 производится тангенциально через сужающее сопло. Обезмасленный материал с температурой 500 - 600 °С выгружается в реактор- охладитель 2, где охлаждается воздухом, поступающим от вентилятора 5. Подача воздуха производится через два тангенциально расположенных сопла, размещенных в зоне загрузки и выгрузки материала. Отвод нагретого воздуха в циклонную печь производится через патрубок, расположенный между соплами охладителя, т.е. охладитель работает в режиме прямоток - противоток, обжиговый реактор - в противоточном режиме. Охлажденный материал выгружается в емкость 6.

Технологическая схема установки утилизации маслосодержащих отходов:

1 - обжиговый реактор; 2 - реактор - охладитель; 3 - циклонная печь; 4 - загрузочный бункер; 5 - вентилятор на охлаждение; 6 - разгрузочная емкость; 7 - пиролизный циклон; 8 - эжекторная установка; 9 - вентилятор на горение; 10 - трубчатый рекуператор; 11 - шнековый питатель; 12 - вентилятор на разбавление; 13 - пылевой циклон; 14 - котел - утилизатор; 15 - мокрая газоочистка; 16 - дымосос; 17 - дымовая труба.

Отходящие из обжигового реактора дымовые газы, содержащие пары масла (пиролизный газ) через газоходную систему, содержащую пиролизный циклон 7 поступают на сжигание в циклонную печь 3. Для транспортировки пиролизного газа используется эжекторная установка 8, работающая на компрессорном воздухе.

Воздух на горение подается от вентилятора 9.

Для организации высокотемпературного сжигания и снижения затрат природного газа в отводящем газоходе циклонной печи установлен трубчатый рекуператор 10 для подогрева воздуха, поступающего в печь.

Дымовые газы после рекуператора охлаждаются воздухом от вентилятора 12 до температуры 450°С и затем поступают в пылевой циклон 13, котел-утилизатор 14, в систему мокрой газоочистки 15, затем дымососом 16 выбрасываются в дымовую трубу 17.

Использование роторно-вихревого реактора, имеющего преимущества циклонных печей и позволяет резко сократить общие габариты установки, обеспечить высокую герметичность агрегатов и устойчивую эксплуатацию установки.

Накопленный институтом опыт по огневому обезвреживанию отходов, характеризующихся резкими изменениями содержания горючих компонентов, сильно загрязненных механическими примесями масел и эмульсий позволяет проектировать и строить подобные установки более высокой производительности, оснащать эти установки системами утилизации тепла.

Высокая удельная производительность агрегатов установки - циклонной печи и реактора позволяет резко сократить габариты устройства, создавать компактные установки, в том числе и в передвижном варианте и использовать их в нефтяной и газодобывающей отраслях.

Глава 3. ТЕРМИЧЕСКОЕ УНИЧТОЖЕНИЕ (обезвреживание) ОТХОДОВ: КОМПЛЕКСЫ НА БАЗЕ СЕРИЙНЫХ ИНСИНЕРАТОРОВ ИН-50

Контролируемое высокотемпературное сжигание отходов (при температуре 850-900 °C) в камере сжигания

Интенсивное насыщение отходящих газов кислородом в камере смешения и их дожигание при температуре 1100-1200 °С в камере дожигания не менее двух секунд с предварительным прохождением газов через факел горелки с температурой 1500 °С

Резкое охлаждение отходящих газов до температуры 200 °С в водогрейном утилизаторе, исключающее повторное образование диоксинов

«Сухая» очистка отходящих газов в пылеуловителе (циклоне)

«Сухая» или «мокрая» очистка отходящих газов в скруббере

Улавливание тяжёлых металлов в адсорбере (при необходимости)

Выпуск отходящих газов в атмосферу через дымовую трубу

термическое обезвреживание отходы инсинератор

Изобретение относится к промышленной переработке твердых бытовых и приравненных к бытовым отходов. Комплекс включает в себя последовательно расположенные участки сортировки и систему анаэробного сбраживания. Комплекс снабжен системой детоксикации отходов, соединенной с магистралью эвакуации шлака системы анаэробного сбраживания. Комплекс позволят обеспечить получение конечного продукта переработки - почвообразующего материала, в котором отсутствуют токсичные вещества. 10 з.п. ф-лы, 1 ил. Предложение относится к области коммунального хозяйства, а именно к промышленной переработке твердых бытовых и приравненных к бытовым отходов (ТБО), как ранее запасенных, так и вновь образующихся.

В мировой практике используются различные методы переработки твердых отходов. Сочетание ручных методов сортировки с механизированными сортировочными установками позволяет отобрать макулатуру, текстиль, стекло и пластик, черные и цветные металлы. Для оставшейся части отходов используют две группы технологий переработки: термохимические и биологические.

К термохимическим относятся пиролиз отходов и их плазменная переработка, а также мусоросжигательные заводы (МСЗ). Однако последние (МСЗ) имеют много недостатков, среди которых - наличие большого количества вредных выбросов и отходов, содержащих диоксины.

К биологическим технологиям относятся аэробная переработка органической составляющей ТБО в компост, а также анаэробная переработка органических компонентов анаэробными бактериями в биогаз (50% метан, 50% углекислый газ), используемый для получения электроэнергии.

До сих пор не разработано универсального метода переработки ТБО, удовлетворяющего требованиям экологии, экономики, ресурсосбережения и рынка.

Наиболее близким к предложенному является комплекс по переработке и обезвреживанию отходов, содержащий последовательно расположенные участок сортировки и систему анаэробного сбраживания (Санитарная очистка и уборка населенных мест. Справочник. Под ред. д.т.н. А. Н. Мирного, М., Академия коммунального хозяйства им. К.Д.Памфилова. 1997, стр. 253-254).

Недостатком известного комплекса является наличие оставшегося после отбора биогаза балласта, содержащего токсичные вещества и не пригодного для дальнейшего использования.

Техническим результатом предложенного комплекса является обеспечение получения полезного конечного продукта переработки - почвообразующего материала, в котором отсутствуют токсичные вещества.

Технический результат достигается тем, что комплекс по переработке и обезвреживанию отходов, содержащий последовательно расположенный участок сортировки и систему анаэробного сбраживания, снабжен системой детоксикации отходов, соединенной с магистралью эвакуации шлама системы анаэробного сбраживания.

Кроме того, он может быть снабжен системой электрогенерации, включающей преобразователь тепловой энергии в механическую и электрогенератор, а вход преобразователя соединен с линией отвода биогаза системы анаэробного сбраживания.

Кроме того, он может быть снабжен системой разделения, нейтрализации и утилизации выхлопных газов, соединенной с выхлопной линией преобразователя тепловой энергии в механическую.

Кроме того, он может быть снабжен установкой для термической переработки отходов, соединенной с магистралями эвакуации отбросов участка сортировки, и/или системы анаэробного сбраживания, и/или системы детоксикации отходов и связанной с электрической линией электрогенератора.

Кроме того, он может быть снабжен системой циркуляции и очистки дефеката, соединенной с линиями отвода дефеката участка сортировки и системы анаэробного сбраживания.

Кроме того, участок сортировки может включать последовательно размещенные транспортер, грохот, движущийся стол для ручной сортировки, магнитный сепаратор, шредер и пресс, подрешетная секция грохота соединена с повторным грохотом, выход которого соединен с аэровибросепаратором, линия отвода органических отходов которого соединена с системой анаэробного сбраживания, а линия отвода неорганических отходов включает магнитный и электромагнитный сепараторы для извлечения соответственно черных и цветных металлов.

Кроме того, система для анаэробного сбраживания может включать по меньшей мере один биореактор, линия отвода биогаза, соединенная с преобразователем тепловой энергии в механическую соединена также через компрессор и теплообменник с барбатером биореактора, а электрическая линия электрогенератора соединена с компрессором и приводом мешалки биореактора.

Кроме того, система детоксикации отходов может включать последовательно размещенные установку для обезвоживания отходов, по меньшей мере один смеситель-нейтрализатор с системой подачи активированных гуминовых кислот, механизм эвакуации шлама из смесителя-нейтрализатора и участок аэробной ферментации для получения почвогрунтовых смесей.

Кроме того, линия отвода дефеката установки для обезвоживания отходов может быть соединена с биореактором и с системой циркуляции и очистки дефеката.

Кроме того, система детоксикации отходов может дополнительно включать последовательно размещенные между механизмом эвакуации шлама из смесителя-нейтрализатора и участком аэробной ферментации систему реагентного перевода токсичных примесей металлов в раствор и систему электрохимического и реагентного выделения металлов из раствора в твердом виде.

Кроме того, установка для термической переработки отходов может включать последовательно размещенные систему подачи отходов, сушильный барабан, топку и электрическую печь для расплавления шлака, линия отвода дымовых газов топки соединена с камерой дожигания, с которой последовательно соединены камера нейтрализации, камера восстановления и фильтр.

На чертеже изображена схема комплекса по переработке и обезвреживанию отходов.

Комплекс по переработке и обезвреживанию отходов содержит последовательно расположенные участок 1 сортировки и систему 2 анаэробного сбраживания. Система 3 детоксикации отходов соединена с магистралью 4 эвакуации шлама системы 2 анаэробного сбраживания.

Система электрогенерации представляет собой дизельгенераторную установку и включает преобразователь 5 тепловой энергии в механическую и собственно электрогенератор 6. Вход преобразователя 5 соединен с линией 7 отвода биогаза системы 2 анаэробного сбраживания.

Установка 8 для термической переработки отходов может быть соединена с любой из магистралей 9, 10, 11 эвакуации отбросов участка 1 сортировки, системы 2 анаэробного сбраживания и системы 3 детоксикации отходов.

Система 12 циркуляции и очистки дефеката соединена с линиями 13, 14, 15 отвода дефеката участка 1 сортировки, системы 2 анаэробного сбраживания и системы 3 детоксикации отходов.

Доставляемые мусоровозами на комплекс ТБО поступают на участок 1 сортировки и загружаются в приемный бункер загрузочного питателя, откуда по транспортеру они попадают во вращающийся грохот с крупными ячейками. Отходы крупной фракции из грохота по ленточному транспортеру попадают на движущийся стол для ручной сортировки, где вручную отбирают сухие отходы, имеющие потребительские свойства:

- бумагу, картон;

- пластмассы;

- алюминиевые банки;

- текстиль;

- стеклянные бутылки;

- ПЭТ бутылки.

Оставшиеся отходы с движущегося стола проходят под магнитным сепаратором, который отделяет намагничиваемые отходы (магнитные металлы), которые попадают в металлопресс. Остатки отходов измельчаются в шредере и попадают в пресс, где запрессовываются в кипы без обвязки (при условии размещения установки дальнейшей переработки отходов в непосредственной близости от линии сортировки) или с обвязкой в тюки.

Подрешетный продукт грохота из подрешетной секции попадает в повторный грохот, из вращающегося сита которого он попадает на дополнительную сепарацию в аэровибросепараторе с разделением на влажные органические отходы (пищевая органика) и тяжелые неорганические (камни, стекло, металл, отсев и проч.) с примесью органических (кость).

Пищевая органика по линии 16 отвода органических отходов - ленточному транспортеру попадает в систему 2 анаэробного сбраживания.

Неорганические отходы сепарируются на магнитном сепараторе (черные, металлы) и электромагнитном сепараторе (цветные металлы).

Отбираемый из аэровибросепаратора загрязненный воздух проходит очистку в соединенном с ним гидроциклоне, а отсев из гидроциклона поступает в систему анаэробного сбраживания.

В системе 2 анаэробного сбраживания осуществляется биодеградация органической части отходов.

Принцип переработки заключается в анаэробном сбраживании (биодеградации) отходов в отсутствии воздуха с использованием естественной ассоциации микроорганизмов - анаэробов. Под воздействием анаэробных штаммов бактерий происходит разложение биомассы, продуктами которого являются водонерастворимый осадок - шлам и биогаз. Основным технологически аппаратом данной системы является биореактор (ферментер) с мешалкой, барботером и термостатирующей системой обогрева и охлаждения. Число биореакторов определяется из условия обеспечения непрерывной выгрузки шлама.

Органические отходы проходят через роторный измельчитель и подаются в очередной биореактор, туда же подается вода в необходимом количестве. Из полученной биосмеси бактерии выделяют биогаз, который направляется в газгольдер и далее в дизельгенератор. С целью активизации процесса биопереработки часть биогаза с помощью компрессора прокачивается через теплообменник и при температуре 37oC барботирует через слой биосмеси внутри биореактора.

Осевший по окончании цикла биопереработки шлам с помощью винтового насоса подается в систему 3 детоксикации отходов. Для детоксикации используется основанный на последних достижениях биофизических технологий метод обработки осадка активированными гуминовыми кислотами (АГК). Введение в осадки АГК обеспечивает связывание тяжелых металлов с полной потерей их подвижности, а следовательно, токсичности, деструкцию органических экотоксикантов, вызывает процессы гуминизации осадков без их минерализации.

Шлам из биореактора первоначально поступает в установку для обезвоживания отходов, в основу работы которой положена технология механического обезвоживания осадков с использованием синтетических флокулянтов и рамных отжимных прессов. Установка позволяет получить осадки с влажностью не более 70%.

Система 3 детоксикации отходов включает два рамных фильтр-пресса с установленным на выходе из них интенсивными смесителями-нейтрализаторами, накопительную емкость АГК с системой подачи АГК в смесители-нейтрализаторы, механизм эвакуации шлама из смесителя-нейтрализатора на участок аэробной ферментации для получения почвогрунтовых смесей и установку приготовления водного раствора флокулянта.

Под совместным воздействием давления и флокулянта в фильтр-прессе происходит разделение шлама на воду и кек. Вода (дефекат) направляется на повторное использование в систему 2 анаэробного сбраживания для разбавления очередной порции органических отходов при их загрузке в биореактор. Избыток воды поступает в систему 12 циркуляции и очистки дефеката.

Отжатый консистентный остаток шлама (кек) биодеградации органической части отходов поступает в смеситель-нейтрализатор, где смешивается в заданном соотношении с АГК, подаваемыми из накопительной емкости с помощью шнекового транспортера и дозатора. Далее обработанный АГК и нейтрализованный шлам с помощью трубного цепного транспортера и ленточного конвейера подаются на участок аэробной ферментации для дозревания почвенных смесей.

На участке аэробной ферментации при температуре окружающей среды в течение не более 8 дней происходят проветривание и ферментация почвообразующего материала, обработанного АГК. Продуктом данного процесса является гуминизированный почвообразующий материал, который смешивается с грунтом у потребителя для создания почвогрунтовых композиций.

Для более полного извлечения из шлама тяжелых металлов система 3 детоксикации может дополнительно включать систему перевода токсичных примесей металлов в раствор и систему электрохимического и реагентного выделения металлов из раствора в твердом виде. В этом случае шлам из смесителя-нейтрализатора поступает на обработку раствором серной кислоты. При этом в раствор переходят все ионы тяжелых металлов. Более полное их извлечение достигается методом противотока. Полученный раствор поступает на доочистку в электролизатор, где образуются гидроксиды тяжелых металлов в твердом виде, отфильтровываются и высушиваются.

На конечном этапе может применяться термическое обезвреживание остаточных шламов на установке 8 для термической переработки отходов. Основу технологии "Пироксэл" составляет сушка, пиролиз (сжигание), процесс высокотемпературной переработки твердого остатка в электрической печи, химико-термическое обезвреживание дымовых газов в камере дожигания, камере нейтрализации и камере восстановления, утилизацию избыточного тепла отходящих газов и их окончательную очистку.

На установку 8 для термической переработки могут подаваться непереработанные отбросы со всех участков комплекса: медицинские отходы с участка сортировки, какие-либо отбросы с системы анаэробного сбраживания и системы детоксикации, а также привезенные со стороны отбросы.

Смесь отходов подается в загрузочную воронку, снабженную системой шлюзов, и дальше через сушильный барабан поступает в топку с наклонным подом для слоевого сжигания. Горение происходит за счет собственной теплоты сгорания отходов, а также теплоты горячего воздуха, поступающего в печь из воздухоподогревателя.

Сжигание органической части отходов интенсифицируют, подавая в топку нагретый воздух (400oC). Несгоревшая минеральная часть отходов пересыпается из топки по наклонному поду в электрическую печь, представляющую собой ванну жидкого шлака. Твердый остаток сжигания расплавляют в шлаковой ванне, корректируют его состав путем введения минеральных добавок и получают в результате товарный нетоксичный шлак, который используется в строительстве.

Шлаковый расплав нагревают до температуры 1400-1500oC электрическим током через один, два или три графитовых электрода. В расплаве зольный остаток расслаивается на шлак и металл, периодически выпускаемые из соответствующих леток.

Дымовые газы, образующиеся в топке, обезвреживаются в трехступенчатом реакторе в процессе термохимической реагентной очистки. Дожигание окиси углерода и остаточного углерода осуществляется при температуре 1200oC. В камеру дожигания подается воздушное дутье, а в случае переработки низкокалорийных отходов - природный газ. Кислые составляющие нейтрализуются в камере нейтрализации путем впрыскивания в реакционный объем содового раствора.

Оксиды азота NOx восстанавливаются на 85% в специальной камере восстановления в присутствии карбамида.

Контроль и поддержание температуры потока газов осуществляется в камерах постоянно. Диоксины и фураны практически полностью уничтожаются в камере дожигания за счет высокой рабочей температуры.

В системе утилизации тепла и пылегазоочистки предусмотрены операции подогрева технологического воздуха, охлаждение дыма перед подачей на фильтр с утилизацией тепла или без нее и очистка дыма от пыли.

Дефекат, образующийся на всех стадиях переработки отходов, поступает в систему 12 циркуляции и очистки дефеката, дающую на выходе техническую воду, используемую на различных участках комплекса.

Дизельгенератор (преобразователь 5 тепловой энергии в механическую + электрогенератор 6), работающий на биогазе, вырабатываемом в системе 2 анаэробного сбраживания, вырабатывает тепло и электроэнергию, расходуемые на нужды комплекса, а именно для питания электроприводов участка сортировки, мешалки биореактора и компрессора в системе 2 анаэробного сбраживания, а также электродов электрической печи установки 8 для термической переработки отходов.

Предлагаемый комплекс позволяет исключить вывоз мусора на полигоны, получить максимальный выход продукции в виде товарных продуктов и стандартного вторсырья, использовать производимый биогаз для переработки в электроэнергию для внутреннего потребления на комплексе, исключает необходимость захоронения ТБО.

Комплекс может размещаться как на действующем полигоне ТБО, так и в производственных помещениях городской промышленной зоны, поскольку полностью отсутствуют вредные выбросы. Формула изобретения: 1. Комплекс по переработке и обезвреживанию отходов, содержащий последовательно расположенные участок сортировки и систему анаэробного сбраживания, отличающийся тем, что он снабжен системой детоксикации отходов, соединенной с магистралью эвакуации шлама системы анаэробного сбраживания.

2. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что он снабжен системой электрогенерации, включающей преобразователь тепловой энергии в механическую и электрогенератор, а вход преобразователя соединен с линией отвода биогаза системы анаэробного сбраживания.

3. Комплекс по п.2, отличающийся тем, что он снабжен системой разделения, нейтрализации и утилизации выхлопных газов, соединенной с выхлопной линией преобразователя тепловой энергии в механическую.

4. Комплекс по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что он снабжен установкой для термической переработки отходов, соединенной с магистралями эвакуации отбросов участка сортировки, и/или системы анаэробного сбраживания, и/или системы детоксикации отходов и связанной с электрической линией электрогенератора.

5. Комплекс по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что он снабжен системой циркуляции и очистки дефекта, соединенной с линиями отвода дефекта участка сортировки и системы анаэробного сбраживания.

6. Комплекс по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что участок сортировки включает последовательно размещенные транспортер, грохот, движущийся стол для ручной сортировки, магнитный сепаратор, шредер и пресс, подрешетная секция грохота соединена с повторным грохотом, выход которого соединен с аэровибросепаратором, линия отвода органических отходов которого соединена с системой анаэробного сбраживания, а линия отвода неорганических отходов включает магнитный и электромагнитный сепараторы извлечения черных и цветных металлов.

7. Комплекс по любому из пп.1 - 6, отличающийся тем, что система анаэробного сбраживания включает, по меньшей мере, один биореактор, линия отвода биогаза, соединенная с преобразователем тепловой энергии в механическую, соединена также через компрессор и теплообменник с барбатером биореактора, а электрическая линия электрогенератора соединена с компрессором и приводом мешалки биореактора.

8. Комплекс по любому из пп.1 - 7, отличающийся тем, что система детоксикации включает последовательно размещенные установку для обезвоживания отходов, по меньшей мере, один смеситель-нейтрализатор с системой подачи активированных гуминовых кислот, механизм эвакуации шлама из смесителя-нейтрализатора и участок аэробной ферментации для получения почвогрунтовых смесей.

9. Комплекс по любому из пп.1 - 8, отличающийся тем, что линия отвода дефеката установки для обезвоживания отходов соединена с биореактором и системой циркуляции и очистки дефеката.

10. Комплекс по любому из пп.1 - 9, отличающийся тем, что система детоксикации включает последовательно размещенные между механизмом эвакуации шлама из смесителя-нейтрализатора и участком аэробной ферментации систему реагентного перевода токсичных примесей металлов в раствор и систему электрохимического и реагентного выделения металлов из раствора в твердом виде.

11. Комплекс по любому из пп.1 - 10, отличающийся тем, что установка для термической переработки отходов включает последовательно размещенные систему подачи отходов, сушильный барабан, топку и электрическую печь для получения шлака, линию отвода дымовых газов, соединенную с камерой дожигания, с которой последовательно соединены камера нейтрализации, камера восстановления и фильтр.

Размещено на Allbest.ru