Вопрос 87: Технология мусороперерабатывающих заводов (захоронение, переработка, сортировка, прессование, вывоз).

Термо-химическая деструкция ТБО  (схожие понятия: пиролиз, газификация) – современная экологически чистая технология, применяемая в последние 3 года в развитых странах мира.

Термо-химическая деструкция ТБО – экологически безопасная альтернатива мусоросжиганию, при газификации отходы разлагаются при недостатке кислорода и превращаются в газ, которые впоследствии используется для выработки электроэнергии. При газификации ТБО вредных веществ образуется в миллионы раз меньше, чем при сжигании ТБО.

Вступление

Исторически существуют две технологии переработки ТБО и других видов отходов: 

Непрерывное сжигание в шахтных камерах с последующим разрушением компонентов образовавшихся газов в отдельной камере дожигания.

Периодическая переработка в камерах газификации с последующим дожиганием.

Поскольку Метод 1 (сжигание) гораздо более ранний, старые системы непрерывной переработки, до сих пор работающие во многих странах мира, имеют более плохие экологические показатели, а также существенно более высокие эксплуатационные затраты, чем более современные системы газификации (Метод 2), появившиеся гораздо позже, и основанные на новых разаботках систем автоматического управления процессов термо-химического разложения и химических технологий высоких температур.

Метод газификации основан на термической обработке ТБО в камерах газификации, которые также называют первичными камерами. Газы затем переходят во вторичную камеру дожигания для уничтожения вредных компонентов, и оттуда подаются на бойлер. После бойлера и газочистки газы выпускаются в атмосферу, пройдя, если необходимо, охлаждение в градирнях. Для непрерывной выработки электроэнергии необходимо наличие как минимум двух камер, работающих в шахматном порядке, одна за другой. 

Камера газификации

Камера рассчитана на загрузку 10-12.5 т ТБО и других отходов. При правильном проведение процесса этот объем переводится в газообразное состояние (и золу) в течение цикла 24 ч.

Конструкция камеры газификации позволяет загружать ТБО без их сортировки или предварительной подготовки — россыпью, упакованных в мешки, тюки или в прессованные пакетах. Загрузка производится как через переднюю дверь(объекты большого размера), так и россыпью через верх печи. После загрузки газификационной камеры процесс переработки проходит полностью автоматически, так что оборудование требует минимальное количество обслуживающего персонала. 

После загрузки закрываются передняя дверь и крышка камеры, и включаются горелки небольшой мощности для розжига ТБО. В зависимости от вида материала, достаточно 1-2 часов для начала процесса термо-химической деструкции, после этого процесс протекает автогенно – за счет внутренней энергии. Процесс проходит при температуре 700о С и недостатке кислорода, что позволяет снизить скорость протекание химических реакций образования вредных компонентов (диоксиды, фураны и т.п.). В течение 10-12 часов проходят и завершаются основные химические реакции, и следующие 10-12 часов проходит медленное охлаждение камеры. После этого из камеры выгружается зола (5-20% от объема ТБО) и проводится новая загрузка. В течение 12 часов цикла охлаждения, вторая камера газификации находится в активном режиме, что позволяет постоянную подачу газа в камеру дожигания. Весь процесс требует минимального присутствия оператора. Один рабочий может обслуживать до 8 камер в смену.

Зола

В зависимости от вида и состояния загружаемых отходов возможен перевод в газобразное состояние до 95% и более объёма твёрдых отходов. Это позволяет получать незначительные количества золы высокого качества. Зола процесса не имеет клинкерных включений и является почти на 100% продуктом горения, она имеет однородный, чистый состав с минимальным содержанием вредных компонентов. Содержание золы отвечает требованиям Директивы 40 CFR 261.24 (EPA TCLP Тest) Федерального Агенства Экологии США. В зависимости от местных стандартов, зола может использоваться в дорожном строительстве.