29. Обор.Для термической утил.Отходов:назнач., классификация оборудов.,термич.Методы утил, обл.Применения

Сушка является одним из спо­собов удаления избыточной влаги из твердых отходов перед их даль­нейшей переработкой. Чаще всего для сушки твердых отходов исполь­зуют барабанные сушилки, отлича­ющиеся универсальностью, большой производительностью и высокой эффективностью. Барабанные сушилки — аппара­ты непрерывного действия. Основной узел сушилки цилиндрический свар­ной барабан, установленный на роли­ковых опорах с наклоном (1—4°) в сторону выгрузки продукта. Привод барабана от электродвигателя через редуктор и зубчатую передачу, зубча­тый венец которой установлен на ба­рабане и закрыт защитным кожухом.

Пиролиз представляет собой процесс термической переработки твердых углеродосодержащих отхо­дов путем высокотемпературного нагрева без доступа воздуха.

Существуют следующие разно­видности метода: окислительный пиролиз с последующим сжигани­ем пиролизных газов; сухой пиро­лиз.

Окислительный пиролиз — это процесс термического разложения отходов при их частичном сжига­нии или непосредственном контак­те с продуктами сгорания топлива. Окислительный пиролиз является одной из стадий процесса газифи­кации. Газообразные продукты разложения отходов смешиваются с продуктами сгорания топлива или части отходов, поэтому на выходе из реактора они имеют низкую теп­лоту сгорания, но повышенную тем­пературу. Затем смесь газов сжига­ют в обычных топочных устрой­ствах.

Метод окислительного пироли­за с последующим сжиганием пи­ролизных газов универсален в от­ношении фракционного состава и фазового состояния отходов, их влажности и зольности. Окислитель­ному пиролизу могут быть подверг­нуты многие производственные от­ходы, «неудобные» для сжигания или газификации. Этим методом можно ликвидировать вязкие, пас­тообразные отходы; влажные осад­ки; пластмассы; шламы с большим содержанием золы; загрязненную мазутом, маслами и другими соеди­нениями землю; сильно пылящие отходы с легко увлекаемыми газом частицами.

Сухая перегонка (сухой пиролиз) — это метод термической переработ­ки отходов, обеспечивающий их вы­сокоэффективное обезвреживание и использование в качестве топлива и химического сырья, что способ­ствует созданию безотходных и ма­лоотходных технологий и рацио­нальному использованию природ­ных ресурсов.

Под сухим пиролизом понима­ют процесс термического разложе­ния отходов, твердого и жидкого топлива без доступа кислорода. В результате сухого пиролиза отходов образуются пиролизный газ с вы­сокой теплотой сгорания, жидкие продукты и твердый углеродистый остаток. Количество и качество про­дуктов сухого пиролиза зависят от состава отходов и температуры процесса.

Для сжигания твердых отходов используют печи и топки различ­ных конструкций. Процесс сжига­ния может осуществляться в плот­ном и кипящем слое и во взвешен­ном состоянии. Твердые отходы (бумажные меш­ки, ветошь, деревянная тара и дру­гие отходы, пропитанные органи­ческими веществами) сжигают в слоевой печи.

Барабанные вращающиеся печи (аналог биобарабанов или барабанных сушилок) широко применяют за рубежом для огневого обезвреживания твердых отходов и обезвоженных осадков сточных вод. Печь представляет собой стальной барабан, футерован­ный огнеупорными материалами, вращающийся с частотой 0,8 — 2 мин"¹. Подлежащие сжиганию твердые отходы (упаковочный ма­териал, пластмассы и др.) с помо­щью грейфера подают в печь через загрузочную воронку и лоток.

Для огневого обезвреживания жидких, твердых и пастообразных отходов чаще всего в зарубежной практике применяют реакторы с псевдоожиженным слоем. Основой для разработки конструкций реак­торов этого типа явились соответ­ствующие аппараты, применяемые в химической технологии. Принцип работы реакторов с псевдоожижен­ным слоем состоит в подаче горю­чих газов (воздуха) через слой инерт­ного материала (песок с размером частиц 1—5 мм), поддерживаемого колосниковой решеткой. При кри­тической скорости потока газа инертный слой переходит во взве­шенное состояние, напоминающее кипящую жидкость. Поступивший в реактор отход интенсивно переме­шивается с инертным слоем, при этом существенно интенсифицируется теплообмен.

Наиболее эффективными уни­версальными реакторами для огне­вого обезвреживания промышленных крупнотоннажных отходов являются циклонные реакторы.

Их достоинства обуслов­лены, главным образом, аэродина­мическими особенностями (вихре­вой структурой газового потока), обеспечивающими высокую интен­сивность и устойчивость процесса сжигания топлива с очень малыми тепловыми потерями при мини­мальных избытках воздуха, а также наиболее благоприятные условия тепло- и массообмена между газо­вой средой и каплями (частицами) отхода вследствие больших относи­тельных скоростей и высокой сте­пени турбулентности.

Плазменный метод для обезвреживания жидких и га­зообразных отходов двумя путями: плазмохимической ликвидацией особо опасных высокотоксичных отходов и плазмохимической перера­боткой отходов с целью получения товарных продуктов. Особо токсичные, канцероген­ные и другие опасные отходы, на которые установлены жесткие нор­мы ПДК в воздухе, воде и почве, могут подвергаться обезвреживанию в плазме. При температурах выше 3000 °С за счет энергии электричес­кой дуги в плазмотроне молекулы кислорода и отходов расщепляют­ся на атомы, радикалы, электроны и положительные ионы.

Высокая степень разложения указанных веществ может быть до­стигнута и при огневом обезврежи­вании отходов в окислительной сре­де. Высокие затраты энергии и сложность проблем, связанных с плазмохимической технологией, предопределяют ее применение для ликвидации только тех отходов, ог­невое обезвреживание которых не удовлетворяет экологическим тре­бованиям.

Плазменный процесс переработ­ки отходов заключается в «управ­ляемом окислении бытового мусо­ра на поверхности шлакового рас­плава в зоне действия плазменных струй с переводом компонентов от­ходов в металлический и шлаковый расплавы и газовую фазу».