Меню Рубрики

Установки для сжигания опасных отходов

Инсинераторная установка для утилизации отходов

Проблема загрязнения окружающей среды остро стоит перед человечеством. Ежегодно в атмосферу выбрасывают огромное количество отходов. Инсинераторы помогают уменьшить воздействие вредных веществ. О том, что такое инсинератор, и как использовать инновационное оборудование для переработки мусора, рассказано ниже.

Что такое инсинераторы для утилизации отходов

Инсинератор — это устройство, осуществляющее переработку отходов жидкой и твердой формы, минерального и органического происхождения термическим воздействием.

Агрегаты различаются по типу работы и мощности, но все они соответствуют мировым стандартам.

Основные элементы инсинератора:

  • Камеры сгорания отходов и дожигания газообразных остатков. Первая камера сжигает сырье при высоких температурах в условиях избыточного количества кислорода. Образовавшиеся продукты горения – газы – дожигаются во второй камере до конечных элементов.
  • Газоочистительная система. Принцип действия представлен несколькими этапами очистки от вторичных диоксинов, твердых частиц, кислотных остатков и прочих веществ.
  • Система выработки энергии. Применяется на инсинераторах с высокой производительностью и призвана вырабатывать тепло горения для последующего производства тепловых ресурсов.

Назначение инсинераторов

Технический процесс нейтрализации мусора, по которому работают инсинераторы, характеризуется сжиганием и уничтожением остатков, что позволяет не загрязнять экологию вредными веществами.

Инсинераторы могут перерабатывать такие виды отходов:

  • стекло,
  • металл,
  • нефтепродукты,
  • шлаки,
  • резину,
  • пластмассу и другие опасные для окружающей среды материалы.

В устройствах можно утилизировать отходы любого класса опасности, поэтому эффективно их использовать на судах. Мусоросжигатель уничтожает нефтяной шлам, осадок, пластмассу и прочие виды жидких и твердых отходов. Тем самым устройство позволяет сохранить водные пространства в чистоте. Судовые инсинераторы применяют на экологических станциях, в транспортном, техническом и других видах флота.

Преимущества и недостатки технологии инсинерации

Инновационное оборудование имеет следующие преимущества:

  • Долгий срок службы.
  • Работа устройства не требует постоянного контроля людьми. Избавление от продуктов горения, замеры выбросов выполняются аппаратами самостоятельно. В связи с этим требуется только 1 человек для регулирования рабочего процесса.
  • Инсинераторная установка способна вырабатывать энергию, которую можно использовать для подогрева воды.
  • Устройства работают с медицинскими отходами классов «А», «Б», «В» и реже с «Г».
  • Высокая цена.
  • Затраты на топливо.

Классификация инсинераторов

Очистные агрегаты различаются размерами, объемом загрузки, мощностью и областью использования. Ниже представлена более подробная классификация.

По типу сжигаемых отходов

Агрегаты предназначены для утилизации следующих отходов:

  • ТБО;
  • медицинских;
  • жидких — для работы на ГЭС;
  • биологических;
  • ветеринарных;
  • древесных;
  • нефтяной промышленности;
  • очистных сооружений;
  • газообразных.

По используемому топливу

Устройства могут работать на разных видах топлива:

Инсинераторы, работающие на твердом топливе, применяются для нейтрализации отходов древесной промышленности. В их комплектацию дополнительно включены теплообменники и подогреватели вторичного воздуха.

По типу печи

Монтаж оборудования выполняется с различными системами печных установок:

  • Подовая — камера сжигания, применяемая в компактных агрегатах с производительностью 50-200 кг/час.
  • Барабанная. Ее особенностью является устройство в виде горизонтального барабана, в который мусор подаётся автоматической системой загрузки. Барабанные печи устанавливаются под углом наклона к движению отходов.
  • Циклонно-вихревая — высокоэффективное устройство для переработки мусора жидкого или газообразного состояния.
  • С колосниковой решеткой. Устройство имеет движущуюся решетку, с помощью которой мусор сжигается лучше, чем в предыдущих типах.
  • Сжигание в кипящем слое. Этот способ обеспечивает термическое уничтожение остатков ила очистных установок и подобного мусора.

По способу установки

Устройства могут устанавливаться:

  • на мобильную платформу;
  • стационарно;
  • с возможностью передвижения.

Передвижные установки используются, когда применение стационарных инсинераторов нерационально, и монтируются в контейнер. Их польза заключается в быстром уничтожении трупов птиц и животных, что позволяет не распространять инфекции. Мобильные агрегаты устанавливаются на платформу и передвигаются на прицепе.

Принцип работы инсинераторной установки

Инсинератор нагревает сырье таким образом, что это приводит к его полному разложению. Структура агрегатов представлена герметичными системами и вентиляционными установками высокой эффективности. Инсинераторы для утилизации отходов имеют сложные термические режимы, разработанные для конкретных отходов с разной температурой окончательного разложения.

  1. Мусор поступает в камеру сгорания и перерабатывается при температуре 900-9500 градусов.
  2. Остатки в виде густого дыма переходят в камеру дожигания для полного уничтожения. Минеральные вещества остаются в первой камере в виде стерильного пепла. Во второй камере продукты горения окончательно обезвреживаются при высоком температурном режиме. Поэтому попадание опасных веществ в атмосферу исключено.
  3. На выходе образуется дым, в составе которого нет опасных элементов. Он через дымовую трубу выходит в атмосферу, не причиняя ущерба экологии. К тому же, газоочистительная система инсинератора устраняет специфический запах и цвет выводимого дыма.

Некоторые устройства не сжигают, а сжижают первично переработанные отходы. Это выполняется с целью получения биотоплива.

Особенности сжигания различных видов отходов в инсинераторе

Безопасное сжигание использованных материалов — основная функция инсинераторов. Устройства просты в обращении и эффективны для утилизации многих опасных отходов.

Биологические отходы

Биологические и медицинские отходы рационально перерабатывать в крематорах. Они представляют собой устройства, принцип работы которых основан на нагревании сырья до температуры 800-1200 градусов с последующим дожиганием во второй камере. Такое воздействие обеспечивает разложение органических соединений до неорганических элементов и полное уничтожение патогенных микроорганизмов.

Крематоры позволяют также эффективно уничтожать отходы нефтяной и пищевой промышленности.

Агрегаты для сжигания ТБО представляют собой конструкцию из камер сгорания и дожигания остатков. Температура горения достигает 800-900 градусов, а дожигание осуществляется при 1300-1500 градусах. Это способствует эффективной и быстрой нейтрализации сырья, не загрязняет экологию.

Органический мусор

Для сжигания органического мусора используются простые установки, работающие на минимальном уровне очистки остатков. Процесс утилизации органики не вызывает попадания вредных веществ, способных нанести вред, в окружающую среду.

источник

Установки для утилизации и обезвреживания отходов

Сегодня вопросам экологии уделяется все больше внимания. Большинство отходов, которые образуются при том или ином виде деятельности, являются опасными и представляют вред окружающей среде и здоровью людей. Именно поэтому государство регламентирует при помощи законодательства и создания региональных операторов такие вопросы, как утилизация, переработка и обезвреживание отходов. Каждое предприятие обязано обеспечивать грамотную утилизацию отходов, которые образуются в процессе его деятельности. Несоблюдение данной обязанности влечет за собой серьезные последствия, вплоть до закрытия самого предприятия и судебных разбирательств.

ООО «ЭкоПромСервис» на протяжении шести лет занимается выпуском оборудования для утилизации и обезвреживания отходов 3-4 класса опасности. За период работы реализовано более 120 проектов в разных климатических зонах от Калининграда до Сахалина. Оборудование производства «ЭкоПромСервис» – универсальное, подходящее для утилизации различных материалов: железнодорожных шпал, шин, полимеров, резинотканевых и текстильных отходов, отходов целлюлозно-бумажной промышленности, медицинских, бытовых и промышленных отходов, химических отходов и масел, буровых и нефтяных шламов на месторождениях и пр. Более 900 видов отходов 3-4 класса опасности. Это оптимальный выбор для организаций различной производственной деятельности. Оборудование производства «ЭкоПромСервис» способно не только быстро и экономно утилизировать мусор, но и принести прибыль от конечных продуктов переработки, при условии наличия углеводородов в составе отхода.

Разработанные предприятием модули пиролиза ФОРТАН, ФОРТАН-М – мобильные установки как в стандартном, так и в контейнерном исполнении с положительным заключение Государственной экологической экспертизы №811 от 17.12.2014 г. Данные модули одновременно и утилизируют, и обезвреживают отходы, что позволяет приобретением одной установки осуществлять сразу два отдельно лицензируемых вида деятельности.

Модули утилизируют и обезвреживают отходы 3-5 класса опасности методом низкотемпературного и среднетемпературного пиролиза (термического разложения органических и многих неорганических соединений в бескислородной среде).

Преимущества пиролиза. Во-первых, минимальные выбросы вредных веществ в атмосферу, т.к. нет непосредственного сжигания отходов, при котором образуются диоксины и фураны. Разложение отходов происходит в бескислородной среде, в результате данного разложения образуется синтез газ, который поступает не в атмосферу, а во внутренние системы оборудования, где он конденсируется в топливо, очищается и далее дожигается на горелках установки. Во-вторых, экономичность процесса – горелки, установленные на модулях, работают на отработанных маслах, пиролизном масле, производимом установками, и пиролизном газе, выделяемым в процессе пиролиза. Использование собственного горючего сводит затраты на топливо практически к нулю, это существенно сокращает расходы на утилизацию отходов. Экономия на топливе составляет минимум 500 тыс. руб. в месяц. В-третьих, двойная выгода – любое предприятие утилизирующее отходы, как правило, получает деньги за счет приемки отходов на утилизацию. В случае пиролиза углеродосодержащих отходов (пластики, резина, масла, нефтешламы и т.д.) компания получаете продукты, которые можно реализовывать, либо применять в собственных целях – это синтетическое топливо или печное масло (как его многие называют) и пироуглерод.

Другими словами речь идет о двух постоянных статьях доходов: приемке отходов 3-4 класса за деньги, а также продаже продуктов пиролиза (печное топливо, пироуглерод) либо использование данных продуктов в собственных целях, сокращая издержки производства.

В частности, печное топливо подходит для всех типов горелок, работающих с отработанными маслами. При некоторых доработках данного топлива его можно использовать и на промышленных дизельных горелках. В настоящий момент печное топливо стоит на рынке от 14 до 30 руб. за литр.

Пироуглерод без дополнительных доработок по своим свойствам похож на полукокс и обладает высокой калорийностью, прекрасно подходит для котельных в качестве топочного угля. Пироуглерод не является техническим углеродом (который получается из газа) и находится между ГОСТами технического углерода К354-Т900, и в зависимости от доработок максимально подводится под тот или иной гост.

Кроме того, тепловую энергию, которую вырабатывают модули пиролиза для переработки отходов, можно использовать для обогрева помещений либо воды.

Данные установки также можно использовать для утилизации техники (например, электронной). Имея такую установку, предприятию не понадобится услуга по утилизации оборудования (стоимость которой весьма велика). Организация сможет сама производить эти работы в дополнение к другим процессам, которые необходимо выполнять, используя оборудование переработки отходов.

Модули работают как в помещении с дополнительной установкой вентиляции (высота потолков от 8 м), так и на открытом воздухе (до – 15°С). Для размещения необходима площадка 4х5 м², оборудованная электрооборудованием во взрывозащитном исполнении (напряжение 380 В), оборотная вода объемом не менее 10 м³. Необходимо предусмотреть дополнительные площади для складирования сырья и готовой продукции, а также для размещения приспособлений для остывания и обслуживания реторт. Для обеспечения загрузки/выгрузки реторты потребуется грузоподъемный механизм (монорельса, кран-балка или консольный кран) грузоподъемностью 2 т и высотой подъема 8 м. Оборудование может работать в непрерывном цикле.

Монтаж и пуско-наладка не занимают больше трех дней. Оборудование эксплуатируется на разных режимах, проводится несколько полных циклов утилизации отходов. На каждом этапе происходит обучение сотрудников заказчика. Для обслуживания от одного до трех модулей достаточно двух специалистов.

Инсинераторы серии ЭПС, ЭПС-М – мобильные установки с положительным заключением Государственной экологической экспертизы №469 от 17.08.2016 г. Предназначены для термического обезвреживания опасных отходов. Производятся как в стандартном, так и в контейнерном исполнении.

Читайте также:  Установка принтера canon pixma mg2440 к компьютеру

Обезвреживание отходов достигается за счет высоких температур: до 800°С в основной камере и до 1500°С в камере дожига. При 600-800°С идет разрушение диоксинов и фуранов, при этом газы могут содержать органические соединения, которые служат для нового образования диоксинов и фуранов. Именно эти органические соединения окончательно разрушаются в камере дожига при 1200°С.

К основным преимуществам инсинераторов можно отнести то, что они уничтожают большой объем отходов от 300 до 1000 кг/ час, также могут сжигать отходы, утилизация которых просто нецелесообразна на модулях пиролиза – это отсортированные ТБО, ТКО (из которых убрали пластик, ПЭТ, резинотехнические изделия), медицинские отходы, которые содержат большое количество ПВХ (при пиролизе образуется хлороводород и соляная кислота, поэтому пиролиз ПВХ запрещен).

Инсинераторы могут работать на дизельном топливе, газе, печном топливе – все зависит от установленных горелок. Кроме того, оборудование может быть дополнительно оснащено модулями по очистке газа, скрубберами, рукавными фильтрами и т.д. Все зависит от пожелания заказчика.

Технологии обезвреживания отходов ну установках производства ЭкоПромСервис позволяют работать с самыми распространенными видами отходов, которые возникают в результате производства.

143030, Московская обл., Одинцовский р-н, с. Успенское, 1-ое Успенское шоссе, вл. 2, стр.8

тел.: +7 (495) 215-23-89, (917) 534-98-96, (903) 228-86-06

источник

Печи (установки) для сжигания и утилизации вредных отходов и мусора

Инжиниринговая компания Интех ГмбХ (Intech GmbH) является официальным дистрибьютором различных производителей промышленного оборудования предлагает осуществить расчет, сборку, поставку и проведение шеф-монтажных работ различных типов печей и установок для сжигания и утилизации вредных отходов и мусора.

Утилизация отходов (мусора) – общее описание, классификация

Продукты деятельности людей в быту, транспорте, в областях промышленности и хозяйства, которые не находят применения непосредственно в местах их образования, или используются в качестве сырья в других сферах промышленности или в ходе переработки, носят название отходов. Ими могут быть остатки материалов, сырьевые отходы, остаточные полуфабрикаты, которые образуются в процессе выпуска продукции и утрачивают свои полезные физические качества (полностью или частично). В ходе переработки сырья, при добыче, обогащении полезных ископаемых также образуются продукты, которые считаются отходами производства, ибо это производство не занимается получением этих продуктов. Непригодные в дальнейшем применении по прямому назначению, списанные машины, различный инструментарий, бытовые изделия называются отходами потребления.

Возможное использование отходов определяет их как утилизируемые и не утилизируемые. В отношении утилизируемых отходов существуют всевозможные технологии их переработки, сопровождаемые вовлечением их в оборот хозяйства или промышленности. Для не утилизируемых отходов таких технологий на сегодня не существует. Классификатор промышленных отходов, расчет по гигиеническим значениям вещества или экспериментальный путь определяют принадлежность отходов к определенным группам.

Отходы всех групп и классов подразделяют на:

  • отходы твердого типа,
  • пастообразного вида,
  • жидкостные,
  • пылевидные (газообразные).

К отходам твердой группы можно отнести негодную тару (металлическую, деревянную, картонную, пластмассовую), обтирочные материалы, отработанные фильтроэлементы и фильтровальные материалы, обрезки полимерных труб, остатки кабельной продукции. К отходам пастообразной группы относятся шлам, смола, фильтровальные осадки и пироги с фильтров и отстойников после очистки емкостей от теплообменников. Жидкими отходами могут быть сточные воды, которые вследствие своей высокой токсичности не подлежат биологической очистке. Пылевидные (газообразные) отходы представляют собой выбросы с участков обезжиривания на металлургическом производстве, при окраске оборудования.

Принадлежность отходов к группе по химической устойчивости подразделяет их на взрывоопасные, самовозгорающиеся, разлагающиеся (с выделением при этом ядовитых газов), устойчивые. Далее отходы подразделяются на растворимые в воде отходы и отходы, которые не растворяются в воде. По своему происхождению отходы делятся на органические, неорганические отходы, а также смешанные. Отходы промышленности представляют собой зачастую химические отходы, являющиеся неоднородными, сложными смесями из поликомпонентов, которые обладают всевозможными физико-химическими свойствами и могут представлять опасность химического, токсического, коррозийного, биологического действия, а также опасность возгорания и взрывоопасность. Отходы можно классифицировать по различным признакам: по их химическим признакам, по их технологическому образованию, по их возможной переработке в дальнейшем и их дальнейшему использованию. В России химические отходы делятся на четыре класса опасности, с которыми связаны затраты на их переработку и захоронение:

  1. отходы чрезвычайно опасного класса; сюда относятся отходы с содержанием ртути и её соединений, а также сулемы, хромовокислого и цианистого калия, сурьмы. Токсичность соединениям ртути придает вредное воздействие иона Hg2+. В организм человека и животных ртуть попадает не в виде ионов, а при соединении в крови с молекулами белка, образуя после таких соединений металлопротеиды. При отравлении выше названными веществами наступает нарушение функций центральной нервной системы, поражение почек вплоть до полного их отказа, что впоследствии приводит к смерти пострадавшего;
  2. отходы высоко опасного класса; сюда относятся отходы с содержанием хлористой меди, щавелевокислой меди, трёхокиси сурьмы и соединений свинца. Токсичность их проявляется, как и любой процесс отравления, сопровождаясь анемией, язвой желудка, изменениями в печени и почках, кровоизлиянием во внутренних органах, смертью;
  3. отходы умеренно опасного класса; сюда относятся отходы с содержанием оксидов свинца, хлоридов никеля, 4-хлористого углерода. При длительном воздействии на организм понижается число эритроцитов;
  4. отходы малоопасные с содержание сульфатов магния, фосфатов, соединений цинка. Сюда относятся отходы, образующиеся в результате флотационного метода обогащения полезных ископаемых, где применяются амины. Попадая в организм, пыль фосфатов приводит к развитию пневмосклероза, сокращению бронхов и кровеносных сосудов. Контакт кожи человека с фосфатами может вызвать дерматиты, характеризуемые сыпью, жжением и зудом;
  5. отходы не опасные и не токсичные.

Проблемы, связанные с защитой окружающей среды, занимают сегодня одно из первых мест среди актуально важных задач человечества. Выбросы от промышленных предприятий в атмосферу достигают сегодня таких размеров, что допуски по санитарным нормам в отношении уровня загрязнений оказываются превышенными в несколько раз. Тоннами поступают в биосферу отходы в твердом, пастообразном, жидком, газообразном виде, нанося тем самым неоценимый вред природе, подрывая её ресурсы. В связи с этим появилась необходимость разработать и внедрить новые современные и безопасные методы решения проблемы избавления биосферы от ее загрязнения производственными и потребительскими отходами. С целью выбора более рационального пути решения данной проблемы ведётся предварительный учет отходов и их оценка.

После сбора отходов производится их оценка. В зависимости от этого отходы перерабатываются, подвергаются утилизации или захоронению. Переработке подвергаются такие отходы, которые оказываются полезными в будущем.

Например, отработанные масла подвергают очистке от продуктов коррозии, износа, очищают их от взвешенных частиц, продуктов термического распада, вводя после этого присадки. Вследствие чего получают масла для повторного применения.

Отходы резино-технических изделий, как автомобильные шины, измельчают, затем отправляют на новое изготовление этой же продукции.

Ртутные лампы подвергают демеркуризации, получая при этом ртуть.

Отработанное ядерное горючее с атомных станций перерабатывается на радиохимических заводах. При такой переработке получают плутоний и уран, используя их в дальнейшем в ядерных реакторах.

Технологические методы переработки отходов и оборудование, применяемое для утилизации отходов предприятий промышленности, предусматривают разработку технологических процессов, предусматривающих:

  • снижение степени химических загрязнений окружающей среды токсичными веществами при утилизации отходов;
  • совершенствование оборудования для утилизации и переработки отходов, методов их переработки, способов очистки выбросов газа в атмосферу и очистки сточных вод.

Отходы, которые не подлежат переработке и использованию в дальнейшем как вторичное сырьё, которые нуждаются в сложной и эконолически не выгодной переработке, или которые имеются в избыточном количестве, которые не подлежат сжиганию, не поддаются нейтрализации, должны быть захоронены на полигонах. Целесообразно использовать для захоронения такого рода отходов специально создаваемые хранилища с последующим использованием промышленных отходов в будущем. При захоронении отходов промышленности можно использовать резервуары геологических формаций, как гранит, вулканические породы, базальты, соляные толщи, гипс, доломит, глина и т.д. Такие хранилища можно сооружать как самостоятельные хранилища, а можно их организовывать совместно с горнодобывающими производствами. При таком размещении отходов следует соблюдать определенные условия:

  • водонепроницаемость пластов и наличие над ними и под ними водоносных толщ;
  • исключение деформаций, возникающих при сдвиге под действием собственной массы, динамических нагрузок, вследствие землетрясения, наземных взрывах, способных сделать толщу водопроводящей;
  • размещение хранилища рядом с населенным пунктом, места появления наводнений, прорывов дамб и плотин;
  • имеющиеся способы и средства, с помощью которых можно будет быстро и надёжно «блокировать» выработки, через которые осуществляется подача отходов в выработанное пространство.

Для подземного захоронения отходов подходят различные глубины и зоны гидродинамики в литосфере, в связи с чем, хранилища подразделяются на неглубокие, среднеглубокие и глубокие. Подземные ёмкости можно создавать и нетрадиционными способами с помощью энергии камуфлетного взрыва и ядерного взрыва. Итак, хранилища токсичных отходов промышленности представляют собой сложную геотехническую систему с компонентами геологической среды, как массивы горных пород, подземные воды. Сюда относятся также инженерные сооружения наземно-подземного типа, как выработки, скважины и прочие виды коммуникаций.

Взрывоопасные отходы, которые после создания технологий для их переработки и использования могут быть ценны и полезны в будущем, целесообразно хранить в подземных хранилищах, к которым предъявляются повышенные требования к обеспечению безопасности и возможной флегматизации. С уничтожением взрывоопасных отходов связаны большие затрачиваемые средства на обеспечение безопасности при осуществлении процесса. Размещение хранилищ с взрывоопасными отходами подлежит общим защитным мероприятиям по хранению промышленных отходов. Удары механического типа, трения, воздействия высоких температур, электрическое искрообразование или блуждающие токи, химические взаимосвязи между компонентами, опасность близкого взрыва могут оказать воздействие на отходы и вызвать их возможный взрыв. Существует ряд отдельных требований, которые предъявляются к хранению данного рода отходов:

  • размещение отходов взрывоопасного класса в тарах, чтобы предотвратить все виды выше названных воздействий;
  • удалённое расположение от ЛЭП;
  • прокладка качественной электропроводной линии для освещения подсобок;
  • защита от химических взаимосвязей с другими компонентами, что достигается при низкой температуре хранения и флегматизации;
  • осторожные методы транспортировки и погрузочно-разгрузочных операций со взрывоопасными отходами.

Наземные полигоны, предназначенные для хранения отходов промышленности, являются пунктами временного или промежуточного назначения на пути транспортировки отходов в хранилища. Размещение наземных полигонов в соответствии с правилами по их проектированию и созданию запрещено:

  • рядом с залеганиями пресных подземных вод и их водоохранными зонами;
  • рядом с расположенными залеганиями минеральных вод (лечебных и промышленных);
  • вблизи охранных курортных зон;
  • вблизи заповедников;
  • среди селитебных и рекреационных областей населенных пунктов.

Токсичные промышленные отходы можно обезвредить термическими методами. На сегодняшнем этапе открывается много возможностей по сокращению количества не утилизируемых отходов. Их химический состав всегда сложный, поэтому их перерабатывать в полезные продукты пока довольно затруднительно, а также экономически нецелесообразно. Поэтому и используются термические методы обезвреживания промышленных отходов:

  1. Жидкофазное окисление производственных отходов применяют для обезвреживания отходов в жидкой фазе и осадков в сточных водах. Данный метод состоит в окислении содержащихся в отходах органических и элементоорганических примесей сточных вод кислородом. Для осуществления метода необходимы определенные температурные значения 150 – 350 °С и давление от 2 до 28 МПа. Интенсивности жидкого окисления благоприятствует высокая концентрация кислорода, растворенного в воде, которая растет при высоком давлении. Параметры давления и температуры, количество примесей и самого кислорода, время действия процесса способствуют окислению органических веществ, при котором образуются органические кислоты (CH3COOH, HCOOH) или CO2, H2O и N2. При окислении в щелочной среде элементоорганических соединений образуются водные растворы веществ (хлоридов, бромидов, фосфатов, нитратов, оксидов металлов). Жидкофазное окисление требует незначительных энергетических затрат, если сравнивать с другими методами, однако является более дорогостоящим в сравнении с этими методами. К другим недостаткам данного метода относится высокая коррозионность при выполнении процесса: накипь образуется на поверхности нагрева. Некоторые вещества окисляются не полностью, сточные воды, имеющие высокую теплоту сгорания, невозможно окислить. Использование данного метода имеет смысл в процессе первичной переработки отходов.
  2. Гетерогенный катализ находит применение при обезвреживании промышленных отходов в газообразных и жидких фазах. Имеют место 3 разновидности гетерогенного катализа отходов промышленности. Окисление термокаталитического типа применяется для обезвреживания отходов в виде газа, имеющих мало горючих примесей. На катализаторах отходы окисляются при температуре ниже, чем температура самовоспламенения у горючих составляющих газа. Характер примесей и характеристики активности катализаторов определяют температуру окисления (250 — 400 °С), процесс окисления происходит в установках различных габаритов. В термокатализаторах успешно подвергают окислению CO, H2, углеводороды (УВ), NH3, фенолы, альдегиды, пары смол, канцерогенные соединения. В процессе окисления образуются CO2, H2O, N2. Чтобы увеличить удельную катализируемую поверхность, используют пористые керамические пластины из окиси алюминия или оксидов других металлов, которые обладают каталитической активностью.
Читайте также:  Установка колонок в заднюю панель калина

В случае большого количества пыли и паров воды не следует использовать катализаторы глубокого окисления промышленного типа, работающие при температуре макс. 600 — 800 °С.

Данный метод нельзя использовать также для переработки отходов с содержанием высококипящих и высокомолекулярных соединений. Вещества не полностью окисляются, а поверхность катализаторов забивается. Недостатком метода является и тот факт, что он не применим для отходов даже с небольшим количеством P, Pb, As, Hg, S, галогенов, которые разрушают катализаторы.

Восстановление термокаталитического типа находит применение для обезвреживания отходов в форме газа с содержанием NOX. Парофазное окисление каталитическим методом используется для того, чтобы перевести органические примеси сточных вод в фазу пар / газ с последующим окислением посредством кислорода.

Методы гетерогенного катализа лучше не использовать как самостоятельный метод обезвреживания отходов, лучше применять его как отдельный этап общего технологического цикла обезвреживания.

Сточные воды с содержанием неорганических веществ с нелетучими свойствами можно обезвредить, дополнив данный процесс огневым методом или другими методами обезвреживания промышленных отходов.

Следующий метод термического обезвреживания промышленных отходов — пиролиз. Существует два различных процесса пиролиза промышленных отходов: окислительный и сухой пиролиз.

Окислительный пиролиз является процессом термического распада отходов промышленности, при котором они частично сжигаются или непосредственно контактируют с продуктами сгорания топлива. Этот способ термического обезвреживания применяется для многих отходов, «неудобных» для сжигания или газификации. Это отходы вязкого или пастообразного состояния, влажные осадки, пластмассы, шламы с большим количеством золы, земля с большим количеством примеси мазута, масла и других соединений, отходы, которые сильно пылят.

Сухой пиролиз представляет собой также процесс термического разложения отходов, но без доступа кислорода. Вследствие данного процесса образуется пиролизный газ, имеющий высокую теплоту сгорания, продукт в жидком виде и углеродистый остаток в твердом состоянии. Данный способ термической обработки отходов высокоэффективно обезвреживает их и позволяет применять как топливо и химическое сырьё. Это способствует развитию малоотходных и безотходных технологий, рациональному применению природных ресурсов.

Различают низкотемпературный (450-550 °С), среднетемпературный (макс. 800 °С) и высокотемпературный пиролиз (900 °С- 1050 °С) в зависимости от температуры, при которой протекает процесс. Способ обработки отходов методом сухого пиролиза приобретает все большее распространение. Сегодня это чуть ли не самый перспективный способ утилизации твердых отходов органического содержания, для которого характерно выделение ценных компонентов из данных отходов.

Процесс пиролиза отходов осуществляется в реакторах, имеющих внешний и внутренний обогрев. Внешний тип обогрева применяют в реакторах, имеющих исполнение в виде вертикальных реторт, или в барабанных реакторах вращающегося типа. В реакторах пиролизные газы не разбавляются теплоносителями, сохраняя за счет этого высокую характеристику теплоты сгорания. Газ, получаемый в реакторе с внешним типом обогрева, содержит минимум пыли, ибо он не перемешивается с газовым теплоносителем, что является положительным моментом данного оборудования. Обычно теплоноситель пропускается через слой отходов с содержанием мелкодисперсных частиц.

В реакторах, имеющих внутренний обогрев (вертикальные шахтного типа, с псевдоожиженным слоем, барабанные вращающегося типа), в качестве теплоносителя применяют газы, но после их нагрева до 600—900 °С. Эти газы не вступают в химическую реакцию с отходами (инертные и горючие газы, без кислорода). Лучше всего, если при этом газ циркулирующий.

Недостатком данного оборудования считается то, что в реакторе, имеющем внутренний обогрев, в связи с применением газообразных теплоносителей увеличивается запыленность пиролизного газа. Однако, внутренний обогрев конвекцией делает процесс пиролиза интенсивным, позволяет уменьшить габариты реакторов в сравнении с реакторами, имеющими внешний обогрев.

Следует уделить несколько слов методу газификации, используемому для переработки отходов. Цель данного метода: получение горючего газа, смолы, шлака. Газификация представляет собой, как и выше описанные методы, термохимический процесс, осуществляемый при высоких температурах. При данном процессе органическая масса взаимодействует с газифицирующими агентами, превращая при этом органические продукты в горючие газы. Газифицирующие агенты — это воздух, кислород, водяной пар, диоксид углерода, их смеси.

Процесс газификации проходит в механизированных газогенераторах шахтного типа. При этом применяется дутьё: воздушное, паровоздушное и парокислородное. Преимущества газификации перед сжиганием состоят в следующем:

  • использование образовавшихся горючих газов как топливо;
  • использование образовавшихся смол в качестве топлива или химического сырья;
  • снижаются уровни выбросов золы и сернистых соединений в воздух.
  • при использовании воздушного и паровоздушного дутья образуется генераторный газ с низкой характеристикой теплоты сгорания, непригодный для транспортировки;
  • невозможна переработка отходов крупных размеров пастообразного типа, перерабатываются только отходы дробленые и сыпучие с газопроницаемыми характеристиками.

При использовании парокислородной газификации образуется газ с хорошей характеристикой по теплоте сгорания, что дает возможность транспортировать его на большие расстояния.

Рассмотрим следующий метод термической обработки отходов промышленности. Это огневой метод, в основу которого заложено разложение и окисление токсичных компонентов в отходах при высоких температурах. При этом образуются почти нетоксичные или малотоксичные продукты, как дымовые газы, зола. Данный метод обеспечивает получение такой ценной продукции, как отбеливающая земля, активированный уголь, известь, сода и др. Химический состав промышленных отходов определяет содержание дымовых газов (SOХ, P, N2, H2SO4, HC1), соли щелочных и щелочноземельных элементов плюс инертные газы. Метод переработки огневого типа, применяемый для промышленных отходов (токсичных, химических), классифицируют следующим образом, что обусловлено типом отходов и способом их обезвреживания:

  • простой способ заключается в сжигании отходов, которые могут сгореть самостоятельно; температура горения при этом методе составляет мин. 1200 — 1300° С. Недостаток метода заключается в том, что горючие отходы могут представлять ту или иную ценность при дальнейшем использовании в будущем;
  • огневой метод окислительным способом представляет собой сложный процесс из нескольких физических и химических этапов обезвреживания негорючих отходов, используемый при обработке отходов твердого и пастообразного вида;
  • огневой метод восстановительным способом представляет собой уничтожение токсичных отходов, при котором не образуются побочные продукты, которые можно дальше использовать как отдельное сырьё или самостоятельный товарный продукт. Образуемые в результате обработки совершенно безвредные продукты (дымовые газы, стерильные шлаки) сбрасываются в отвалы. Данный метод можно использовать при обработке твердых и газообразных выбросов, ТБО и др.;
  • с помощью регенерация огневым способом из отходов извлекают какие-либо реагенты. Этим методом восстанавливают свойства отработанных реагентов или материалов. Положительными качествами данного метода считаются его природоохранные и ресурсосберегающие цели. Однако для осуществления этих целей необходимо определение оптимальных температур путем эксперимента, времени действия процесса, избыточное значение кислорода в камере горения, должна быть обеспечена равномерная загрузка отходов, топлива и кислорода. При несоблюдении названных условий в дымовых газах появляются нежелательные компоненты. При обезвреживании промышленных отходов чисто термическим методом или с применением катализаторов могут уничтожаться вещества с элементами органики, которые могли бы стать ценным сырьем для целевых продуктов, что является также негативным моментом.

Чтобы достичь хорошей степени разложения промышленных отходов, особенно галоидосодержащих, печь, предназначенная для сжигания продуктов, должна обеспечивать необходимое время их нахождения в зоне горения, хорошее перемешивание реагентов с кислородом при определенной температуре. Количество кислорода регулируется. Чтобы не образовывались галогены, а полностью переходили в галогеноводороды, необходимо избыточное количество воды и как можно меньше кислорода, чтобы образовывалось меньше сажи. Если в момент разложения хлорорганических продуктов снижается температура, то это приводит к образованию диоксинов, которые высокотоксичны и достаточно устойчивы. Это является также отрицательным моментом метода огневого сжигания. Это дало толчок на поиск новых технологий обезвреживания токсичных отходов.

Имеющее успех новое направление, основанное на применении низкотемпературной плазмы, используется при утилизации опасных отходов. С помощью плазмы хорошо обезвреживаются химические отходы (химической промышленности), включая галлоидосодержащие с элементами органических соединений, перерабатываются отходы твердого, пастообразного, жидкого, газообразного вида, органического и неорганического характера, слаборадиоактивного класса, БО, примеси канцерогенных веществ, при соблюдении жестких требований в отношении предельно-допустимых значений при выбросе в воздух, воду. Обезвреживание отходов плазменным методом может выполняться двумя путями:

  • посредством ликвидации особо опасных высокой токсичности отходов плазмохимическим методом;
  • переработка отходов плазмохимическим методом, чтобы получить товарный продукт.

Процесс деструкции углеводородов, способствующий образованию CO, CO2, H2, CH4, наиболее эффективно проходит при использовании плазменного метода. Плазменный нагрев углеводородов в твёрдом и жидком виде, не требующий расхода, способствует образованию газового полуфабриката (водорода с оксидом углерода). Данный синтез-газ имеет определенную ценность, его используют как пар для ТЭЦ и при изготовлении искусственного жидкого топлива, а расплав смеси шлаков не вреден для окружающей среды при его захоронении в недра. Разложения в плазмотроне вредных продуктов (полихлорбифенилов, метилбромидов, фенилртутьацетатов, хлор — и фторосодержащих пестицидов, полиароматических красителей) происходит почти полностью. В результате разложения образовываются CO2, H2O, HC1, HF, P4O10 по следующим технологиям:

  • процесс конверсии отходов в среде воздуха;
  • в водной среде;
  • в среде пар /воздух;
  • процесс пиролиза отходов при малых концентрациях.
Читайте также:  Установка крышки трамблера на уаз

В зависимости от способа переработки отходов можно оптимизировать работу плазмотрона для отходов с разным химическим составом. Принцип работы плазмотрона и его конструкция довольно просты и состоят в следующем: сам процесс с применяемой технологией происходит в камере с двумя электродами: катодом и анодом. Они, как правило, изготавливаются из меди, иногда бывают полые. При определенном давлении в камеру загружаются отходы, кислород и топливо в заранее установленных объёмах. Добавляют водяной пар. Можно применять катализаторы. Давление и температура в камере постоянные. При использовании плазменного метода для переработки отходов в восстановительной среде получают ценную товарную продукцию:

  • из жидких органических хлоросодержащих отходов получают ацетилен, этилен, HC1 и продукты на их основе;
  • в плазмотроне с водородом при обработке органических хлоро- и фторосодержащих отходов получают газы с содержанием 95 — 98 % по массе HC1 и HF.

В целях удобства применяют брикетирование отходов в твердом виде и нагрев пастообразных отходов, чтобы перевести последние в жидкую фазу.

Для переработки горючих отходов радиоактивного типа (низкой и средней активности) была разработана технология, основанная на применении энергии плазменных струй воздуха. При этом вводится активированное углеводородное сырье в чистом виде или с содержанием галенидов. Данный способ способствует переводу опасных отходов в неактивную фазу с уменьшением их объема в несколько раз. Недостаток данного метода заключается в его энергоёмкости и сложности выполнения самого процесса. Поэтому его используют для переработки только тех отходов, переработка которых огневым методом обезвреживания не соблюдает экологические требования.

При сборе отходов их разделяют в зависимости от дальнейшего использования, методов их переработки, утилизации или захоронения. Это существенно упрощает и удешевляет их дальнейшую переработку, ибо значительно сокращаются расходы, затрачиваемые на их разделение. Переработка отходов является важнейшей стадией в обеспечении безопасности их жизнедеятельности, служит защите окружающей среды от загрязнения и сохранению природных ресурсов.

При выплавке металлов происходит образование металлургических шлаков, при образовании которых происходит взаимодействие руды, флюсов, топлива при высокой температуре. Состав этих шлаков определяется компонентами взаимодействующих материалов, их видами и спецификой металлургического процесса. Шлаки черной металлургии подразделяются на доменные, сталеплавильные, ферросплавные, ваграночные. Тип печей способствует получению мартеновских, конверторных или электроплавильных шлаков. Довольно распространенным методом переработки доменных шлаков считается грануляция, заключающаяся в резком охлаждении с помощью воды, пара или воздуха. Данному методу переработки подвергают, как правило, доменные шлаки, утилизация которых составляет около 60%. Основное применении доменные шлаки находят в цементной промышленности, где они служат добавками к сырью при производстве портландцементов. Там, кстати, наиболее распространено применение и остальных шлаков, медленно охлажденных. Сталеплавильные же шлаки утилизируются лишь на 30%.

Металлургические шлаки идут на приготовление по особой технологии шлакового щебня. Готовят его методом дробления шлаков из отвала, в котором шлак пролежал около 5 месяцев, став стабильным по составу. Щебень получается литой. Слив расплавленного шлака производится слоями до 500 мм толщиной. Шлаковый щебень применяется также в дорожном строительстве. А шлаковая вата широко используется как изоляционный материал.

Шлаки цветной металлургии отличаются своим разнообразием, они имеют значительно больший выход, по сравнению со шлаками черной металлургии. Их утилизация имеет сегодня ряд перспективных направлений, состоящих в их комплексной переработке: сначала извлекаются цветные и редкие металлы, а оставшийся силикатный остаток идет на изготовление строительных материалов по аналогии со шлаками черной металлургии. Используются шлаки и при вторичной переработке металлов, добавляя их для раскисления стали, экономя при этом дефицитный ферросилиций. Допускается их использование в качестве абразивного материала, которым очищают днища судов. Конвертерные шлаки часто применяют для обсыпки дамб, заменяя ими грунт. В целях доизвлечения железа из отходов используют метод обратной флотации хвостов, прямую флотацию руды, сухой метод магнитного сепарирования, магнитно-флотационный метод.

Кроме шлаков в металлургии образуется много различных видов пыли и шламов, они скапливаются и в отвалах, и шламосборниках. В этих отходах чего только не содержится: соединения свинца, магния, железа, серы и многих других элементов. Перед использованием шламы обезвоживаются (оставляя влажность до 9%), удаляют из них вредные примеси, добавляя их впоследствии к агломерационной шихте. Хранят их в качестве сформированных механическим или термическим способом с добавлением вяжущих средств кусков.

Следующий способ утилизации пыли с содержанием железа заключается в её включении в шихту при выпуске краски, цемента, красителей. При выпуске чугуна из доменной печи образуется графитовая пыль, представляющая собой чешуйки графита, которые выделяются из чугуна при его переливе. Потребность в графите очень сильно растет, он идет на изготовление электродов, тиглей, им присыпают формы перед отливкой, он служит добавкой при выпуске графито-коллоидных красок и т.д. Изготовление алмазов, металлокерамики, карандашей также не обходится без графита. Так что графитовая пыль с предприятий черной металлургии считается ценным вторичным сырьём. Сегодня графитовую пыль утилизируют в двух направлениях:

  • предприятия с большим количеством пыли сами её измельчают, обогащают флотационным методом по обычной схеме, затем доводят химическим путем и используют у себя на предприятии;
  • графитовая пыль обогащается на металлургических предприятиях с последующей переработкой концентрата на графитовых предприятиях.

Таким образом, и графитовая пыль, и шламы (золо- и серосодержащие) имеют и другое направление утилизации: их применяют в сельском хозяйстве как мелиорант для различных почв, как кислых, оподзоленных, например. Шламы нейтрализуют почвы с повышенной кислотностью.

Сточные воды трубопрокатного производства содержат окалину и масла различного рода. При очистке отделяется окалина, которая утилизируется как добавка к агломерационной шихте. В случае сильного замасливания окалины её обрабатывают сталеплавильным шлаком в жидкой фазе. Шлак, обогащенный окалиной, представляет в застывшем виде ценный металлургический продукт.

Для решения вопроса по утилизации шлаков и зол следует решить ряд технических вопросов по разработке предпосылок на их применение, агрегатов и технологий по их переработке, по изучению психологии потребителей вторичных минеральных продуктов.

Существующие сегодня на рынке технологии утилизации отходов были проанализированы и вывод сделан следующий:

Все технологии, предлагаемые сегодня на рынке, по утилизации / термической обработке промышленных отходов, основаны на методах пиролиза или их разновидностях, сжигании, требующем огромных затрат газа или дизеля (плазмы). Как сам пиролиз, так и множество его разновидностей, существуют уже свыше ста лет, но применяется в промышленности, или при обработке чистых продуктов (уголь, древесина, нефть), или используются пиролизные котлы с нагрузкой по циклам. В первом случае мы говорим о методе пиролиза, например, в нефтеперерабатывающей сфере промышленности, во втором речь идёт о чистой утилизации отходов. В обоих случаях мы говорим о недостатке пиролизного метода как о проблеме, связанной с образованиями смолистого нагара при наличии серы и прочих опасных элементов. Следствием этого являются частые остановки оборудования, поломки его, ускоренная коррозия металла и даже пожары. Безаварийный режим работы такого оборудования связан с частыми профилактиками, чистками котлов (а их должно быть не менее 3-х, так как режим работы идет циклами) и т.д.

Большую проблему на сегодня доставляет и газоочистительный пиролиз. В ходе этого процесса необходимо нейтрализовать высоко канцерогенную золу, которую собирает газоочистка. Плазменные утилизаторы не имеют этой проблемы, нагар не образуется, но плазму получить не так просто, её можно применять лишь при утилизации дорогостоящих материалов.

Сегодня для нейтрализации опасных отходов существует оборудование, основанное на использовании СВЧ-энергии, однако все имеющиеся на сегодня технологии осуществляются циклами, оно практически дезинфицирует отходы, а температура в камере не превышает 130ºC.

Сегодня все более новые разработки оборудования появляются на рынке, оборудование нового поколения, способное нейтрализовать, утилизировать различные виды отходов и материалов, с уникальнейшими микроволновыми системами газоочистки. Эти технологии, над которыми работают научно-исследовательские компании и институты Европы, основаны на воздействии микроволнового поля высокой концентрации на нейтрализуемые материалы или опасный газ.

С помощью двух новых технологий (МТО — микроволновая термическая обработка и МОГ — микроволновое окисление газов) нейтрализуют или утилизируют различные виды отходов, при этом микроволновое оборудование функционирует непрерывно, обеспечивая положительный энергетический баланс.

Микроволновые установки по праву называют «всеядными», ибо они способны утилизировать любые отходы: от биологических до ядохимикатов, включая и медицинские отходы. Система загрузки настраивается под утилизируемый материал индивидуально, в соответствии с заданием заказчика, параметрами эксплуатации и функциональными режимами оборудования. Инновационный метод работает на мгновенном разогреве отходов до 1000 °С с высокой концентрацией СВЧ — энергии и имеет множество положительных факторов:

  • материалы нагреваются по всему объему;
  • среда процесса контролируется: при отсутствии кислорода или при его дефиците (различных газов), или в избыточной среде);
  • виды отходов определяют подачу в камеру оборудования воздуха или инертных газов;
  • выбросы небольшого количества газов эффективно нейтрализуются (происходит дожигание в камере MOГ);
  • на оборудовании можно осуществлять пиролиз органических веществ, при регулировании стабилизации пиролизных газов;
  • можно осуществлять газификацию органических веществ (частичную или полную);
  • сжигание отходов (частичное или полное).

Вопросы утилизации отходов промышленности волнуют ученых всего мира, так как на сегодня нет единого комплексного подхода к вопросам по переработке и по использовании вторичных изделий и промышленных отходов. Эта тема имеет большое значение также и в рамках щадящего отношения к окружающей среде. Тема утилизации отходов у нас в стране намечает целый ряд вопросов, решить которые просто необходимо и считается возможным только в совокупности, с привлечением специалистов разного профиля: технологов по производственной части процесса, медицинских работников, работников экологической службы и экономистов. Вопросы утилизации химических отходов постоянно волнуют ученых мира. Свидетельством этого считается появление множества новых устройств и методов, которые предназначены хоть немного изменить столь печальное положение в этой области в положительную сторону. Некоторые полагают, что самый простой выход в том, чтобы переправить отходы за пределы земли, все заводы по переработке должны быть перенесены в космос, а все новые заводы должны быть построены на орбите Земли, откуда все отходы промышленности сразу будут уходить на солнце. Но это всё дорогостоящие проекты будущего, и если они когда-то будут реализованы, то только для отходов, которые представляют настоящую опасность для человечества.

Описание

Печи (установки) для сжигания отходов и мусора — это компактно собранная технологическая линия для термической утилизации жидких, биологически опасных отходов, отходов в нефтехимической и химической промышленности, а также различное оборудование служащее для утилизации твердых промышленных отходов и мусора.

Целью утилизации отходов и мусора с помощью сжигания, является уменьшение объема и массы отходов и мусора.

Температура сжигания промышленных отходов и мусора: от 700 до 900°C.

Дожигание отводимых газов происходит при температуре до 1200°C, что обеспечивает полное разложение и сгорание сложных органических соединений.

источник