Термическая обработка ТБО

Существует две схемы термической обработки ТБО:

1.Сжигание или термическое обезвреживание;

2.Темическая обработка с последующим компостированием.

Термическое обезвреживание производят по следующим схемам:

-пиролиз, (600-1400⁰С);

-огневой метод, (300-600⁰С).

Сжигание производится в мусоросжигательных агрегатах по нескольким схемам:

1.Посойное сжигание в многоподовых печах;

2.Камерное сжигание;

3.Сжигание в псевдокипящем слое.

Главными недостатками мусоросжигательных заводов являются:

-большой остаток в виде шлака;

-высокий уровень образования диоксинов и кислых оксидов.

Мусоросжигательные заводы в России существуют в следующих городах: Москва, Владимир, Владивосток, сочи, Пятигорск, Мурманск.

Особенности мусоросжигания в России:

1.Избыток подаваемого воздуха составляет 60-100% сверхнормативно (для горения);

2.Все камеры сгорания имеют пассивную тепловую защиту;

3.Остатки (шлаки) тушатся водой, а затем извлекаются за счет гидротранспорта;

4.В схеме завода обязательно наличие резервных емкостей, обеспечивающих:

-регулирования подачи мусора;

-накопления его в случае аварии.

5.Мусоросжигательнве заводы должны оборудоваться системами газоочистки.

6.Мусоросжигательные заводы должны оборудоваться автоматическими системами слежения температуры в топке.

При сжигании мусора образуется следующее количество выбросов:

Общий расход дымовых газов до 10 тыс. м³/ч:

-летучих шлаков 7-10%;

-нелетучих шлаков 40-50%;

-оксиды серы 4,5 г на 1т сжигаемого мусора;

-водяные пары 2-2,5г на 1т;

-CO 8,5г на 1т сжигаемого мусора;

-CO₂ 1,5г на 1т сжигаемого мусора;

-ионы тяжелых металлов 0,7-1г на 1 т сжигаемого мусора;

-оксиды хлора 6г на 1т сжигаемого мусора;

-оксиды азота до 2г на 1т сжигаемого мусора.

Система очистки отбросных газов должна включать в себя этапы, удаляющие из дымовых газов летучие шлаки, кислые оксиды, ионы тяжелых металлов и диоксины.

Для очистки отбросных газов используют следующие методы:

1.Фильтры грубой очистки для удаления летучих шлаков;

2.Испарители или разбрызгиватели для понижения температуры;

3.Фильтры тонкой очистки для удаления мелкодисперсных летучих шлаков;

4.Скруббер водный для удаления CO, CO₂;

5.Щелочной скруббер.

6.Сооружение для очистки сточных вод от скруббера;

7.Теплообменник;

8.Реакторы на активированном угле;

9.подогревание газа;

10.Реактор дожигатель для уничтожения диоксинов;

Термической переработке подвергаются отходы I и II класса опасности.

Пиролиз подразделяется на следующие виды:

1.Окислительный;

2.Восстановительный;

3.Сухой.

Окислительный пиролиз – процесс термического разложения отходов, либо при частичном сжигании, либо при непосредственном контакте образовавшегося отхода с топливом.

В данном случае газообразные отходы сжигания топлива смешиваются с продуктами разложения или частью отходов, за счет этого они имеют низкую удельную теплоту сгорания, но высокую температуру. Затем смесь газов сжигают в топочных устройствах, что позволяет вместо углеводородистой фазы получать кокс.

Метод окислительного пиролиза рассчитан на любые виды отходов любого фракционного состава и влажности, температура процесса 600-900⁰С.

«+»:

-Образуются дымовые газы с меньшим содержанием летучей фазы. Ненужно применять сложные системы очистки отходящих газов;

-Возможность обработки металлосодержащих отходов;

-Упрощенная предварительная обработка;

-Экономичность.

«-»:

-Невозможность обработки галогенсодержащих отходов.

Восстановительный пиролиз применяется для очистки промышленных отходов.

Цель: изменить валентности особо токсичных соединений в результате чего образуются: H₂, N₂, кокс и дымовые газы.

При восстановительном пиролизе к обрабатываемым отходам предъявляются повышенные требования.

Восстановительному пиролизу не подвергаются отходы, содержащие ионы тяжелых металлов.

Сухой пиролиз – процесс термического разложения отходов без доступа кислорода.

В результате образуется твердый остаток (пирокарбон), жидкая фаза, синтез газ.

Сухой пиролиз бывает:

- Низкотемпературный - (400-500⁰С), образуются: пирокарбон, жидкие продукты и синтез газ;

- Среднетемпературный – (500-900⁰С), выход: твердая и жидкая фазы, синтез газ.

- высокотемпературный - (900-1000⁰С), максимальный выход синтез газа.

По сравнению с мусоросжигательными заводами пиролизные заводы больше отвечают требованиям экологической безопасности. Экономически строительство и эксплуатация пиролизных заводов гораздо дороже.