Вторым значительным преимуществом сжигания в кислороде явля-ется резкое сокращение объема дымовых газов и, следовательно, сни-жение затрат на газоочистку. Кроме этого, сниженная концентрация азо-та в дутьевом воздухе позволяет уменьшить количество образующихся при высоких температурах оксидов азота, очистка от которых представляет собой серьезную проблему.
1.Слоевое сжигание.
2.Сжигание в кипящем слое.
3.Сжигание-газификация.
Тема 9. Сжигание в слое шлакового расплава
аиболее очевидным способом повышения температуры сгорания отходов является уменьшение содержания в используемом окислителе (воздухе) доли инертного компонента (азота), на нагрев которого расходуется значительная часть выделяющейся энергии. При этом может быть использовано простое оборудование для сжигания, например, шлаковые ванны, в которых отсутствуют какие-либо движущиеся части.
Вторым значительным преимуществом сжигания в кислороде является резкое сокращение объема дымовых газов и, следовательно, снижение затрат на газоочистку. Кроме этого, снижение концентрации азота в дутьевом воздухе позволяет уменьшить количество образующихся при высоких температурах оксидов азота, очистка от которых представляет собой серьѐзную проблему.
Сжигание в них осуществляют в слое находящегося в ванне печи барботируемого шлакового расплава (образуется из загружаемых в печь золошлаковых отходов ТЭЦ). Сбрасываемые в ванну ТБО погружаются в интенсивно перемешиваемый вспененный расплав. Барботаж расплава осуществляют с помощью окислительного кислородновоздушного дутья, подаваемого через фурмы в нижней части боковых стенок печи (ниже уровня расплава), для дожигания дымовых газов предусмотрена подача дутья через ряд верхних фурм (выше уровня расплава). Минеральная часть отходов растворяется в шлаке, а металлические компоненты расплавляются. Для получения шлака заданного состава в печь загружают флюс (рекомендуется известняк).
Шлак, выпускаемый из печи (непрерывно или периодически) в сифон целесообразно подавать в жидком виде на переработку в строительные материалы. Теоретически в донной фазе должен получаться металл, однако практически в ходе опытных испытаний его получить не удалось (очевидно, по объективным причинам относительное содержание металлов в ТБО невелико, и они могут либо теряться в шлаковом расплаве механически, либо окисляться и снова переходить в шлаковую фазу).
1.Сжигание в шлаковой ванне с использованием кислородного
дутья.
2.Сжигание с использованием природного газа.
3.Сжигание с использованием электрошлакового расплава.
Тема 10. Комбинированные процессы
Технология комбинированной переработки ТБО включает:
•дробление отходов в ножевой дробилке до размера менее 200 мм;
•пиролиз отходов при 450°С в течение 1 часа в барабанной печи (4 об/мин), снабженной обогреваемыми внутренними лопастями (обогрев дымовыми газами с температурой 600° С), с образованием пиролитического газа и пиролитического твердого остатка (смесь углерода и минеральных компонентов);
•выделение из пиролитического остатка металлов и минеральных компонентов (камни, стекло и пр.) грохочением (отбор фракции более 5 мм; выход фракции 12-13%);
•отделение черных и цветных металлов от минеральных компонентов;
•измельчение углеродистого остатка в шаровой мельнице до крупности менее 100 мкм;
•совместное сжигание при небольшом избытке воздуха угольной пыли
ипиролитического газа при температуре 1300°С с образованием расплава шлака (выход шлака 12-13%);
•утилизацию тепла дымовых газов в котле-утилизаторе и выработку электроэнергии в турбогенераторе (350-450 кВт-ч/т).
В получаемом на выходе из пиролитического барабана материале все органические составляющие исходных ТБО превращаются в углеродистый остаток, который отделяется от минеральной части грохочением. Поскольку температура в пиролизной печи (450°С) существенно меньше, чем в печи сжигания (850°С), в этом случае многие компоненты ТБО (черные и цветные металлы, стекло и пр.) не претерпевают никаких изменений, а лишь очищаются от органических загрязнений, что упрощает их выделение и утилизацию. Отделение минеральной составляющей отходов перед процессом сжигания существенно повышает экологическую безопасность метода, так как в дымовые газы и золу переходит существенно меньшее количество вредных веществ (прежде всего тяжелых металлов).
Использование барабанной печи с лопастями представляется не самым удачным вариантом для пиролиза ТБО, так как в результате плавления содержащихся в отходах пластмасс такие конструкции склонны к забиванию.
Основные достоинства метода:
•процесс является автогенным (не требует подвода энергии);
•получение экологически безвредного шлака (используется в качестве щебня).
Основные недостатки метода:
•дробление всей массы исходных для утилизации ТБО;
• грохочение углеродистого продукта пиролиза, представляющего собой сажистый, сильно пылящий материал, загрязняющий отделяемые минеральные компоненты (последние переходят в класс +5 мм).
1.Пиролиз и пиролиз-газификация.
2.Оценка различных методов термической переработки.
Тема 11. Биотермическая переработка твердых бытовых отходов
Биотермическая технология переработки твердых бытовых отходов (ТБО).
Процесс состоит из следующих основных модулей:
•модуль предварительной обработки - сортировка ТБО
•модуль получения биогаза для переработки органической фракции
ТБО
•модуль газификации для переработки горючей фракции ТБО
•генераторы для производства тепла и/или электричества из получаемого газа
Отходы поступают в модуль предварительной обработки, где они измельчаются и сортируются на четыре фракции: металлы, горючие отходы, органические отходы и инертные материалы. По требованию заказчика и в зависимости от потребностей местного рынка могут быть установлены дополнительные модули сортировки для выборки специальных видов отходов. Используется только автоматическая сортировка.
Далее – органические отходы поступают в модуль получения биогаза, а горючие отходы – в модуль газификации. Горючий газ, образующийся в результате этих двух процессов перерабатывается в генераторе в тепло и, при необходимости, электроэнергию, для использования на сопутствующих производствах или для продажи.
Комбинации указанных технологических модулей устанавливаются на нескольких площадках в регионе так, чтобы обеспечить минимальную транспортировку отходов к месту переработки и непосредственную поставку ценных конечных продуктов на сопутствующие производства. Полный завод по переработке ТБО состоит из модулей всех четырех видов и может включать сопутствующие производства. Количество технологических линий в каждом модуле определяется требованиями к производительности завода. Минимальное оптимальное соотношение достигается для завода производительностью 90,000 тонн ТБО в год.
1.Аэробная ферментация.
2.Анаэробная ферментация.
Тема 12. Комплексная переработка твердых бытовых отходов
Построение технологической схемы любого производственного процесса определяется составом и свойствами исходного сырья, а также задачами производства. Поскольку ТБО представляют собой гетероген-ную смесь сложного морфологического состава, не существует, как пока-зывает анализ, какого-либо одного универсального метода их переработ-ки, удовлетворяющего современным требованиям экологии, экономики, ресурсосбережения и рынка. Этим требованиям, тенденциям развития мировой практики, рекомендациям международных экологических кон-грессов в наибольшей степени отвечает проектирование и строительство комбинированных мусороперерабатывающих заводов, обеспечивающих использование отходов как источника энергии и как вторичного сырья.
Построение промышленной технологии по принципу комбинации раз-личных методов переработки ТБО нивелирует недостатки каждого мето-да, взятого в отдельности. Именно комплексная переработка ТБО, как си-стемная комбинация сортировки, термообработки, ферментации и других процессов, обеспечивает в совокупности малую отходность производ-ства, его максимальную экологичность и экономичность.
Объединяющим процессом в схеме комплексной переработки ТБО является сортировка (в том числе на основе селективного сбора), изме-няющая качественный и количественный состав ТБО. При этом повы-шается не только доля повторного использования ряда компонентов ТБО, но и во многом решаются вопросы удаления опасных бытовых от-ходов и балластных компонентов, оптимальной подготовки тех или иных фракций компонентов ТБО к дальнейшей переработке.
Предварительная сортировка оптимизирует сопряженные произ-водства:
улучшает и ускоряет процесс ферментации органических ве-ществ
ТБО;
облегчает очистку продукта ферментации от примесей; снижает потребную производительность весьма дорогостоящего био-
термического и термического оборудования; улучшает состав продукта ферментации, шлака и отходящих газов; улучшает процесс сжигания;
упрощает газоочистку, т.е. технология комплексной переработки ТБО повышает экологичность и экономичность традиционной термической и биотермической обработки ТБО.
Преимущества комплексной переработки ТБО выявляет укрупнен-ная эколого-экономическая оценка наиболее распростра-ненных про-мышленных технологий переработки ТБО - слоевого сжигания, фер-ментации, сортировки и их комбинаций.
1.Основы управления ТБО.
2.Перерабатывающие комплексы.
Тема 13. Переработка металлолома
На сегодняшний день металлургическая промышленность стала одной из самых развитых отраслей производства. На российском рынке металлургическая отрасль стоит на одном из первых мест. Именно поэтому вопрос о вторичном использовании металлолома является очень актуальным. Решением этого вопроса стали всевозможные способы переработки лома металла, что является достаточно выгодным для данной промышленности предприятием. Рассмотрим наиболее приемлемые и продуктивные способы переработки лома металла в данной статье.
ПРИНЦИПЫ ПЕРЕРАБОТКИ МЕТАЛЛОЛОМА
Следует отметить, что вторичное сырье является самым необходимым элементом при плавке металла, посредством применения вторсырья металлического лома происходит значительное снижение затратности всего производства. Экономия видна во всем, и в затратах на материал шихтового типа и в затратах на энергоресурсы, и многое другое. К тому же переработка и вторичное использование лома металла, как цветного, так и черного, снижает нагрузку на использование природных ресурсов в этой области, тем более что они и так достаточно сильно истощены на сегодняшний день. Все эти вышеперечисленные факторы являются значимым доводом в переработке металла.
Переработка металлолома
Как правило, наиболее частой является переработка лома черных металлов. Это обусловлено тем, что сегодня в больших количествах происходит изготовление стали, технологический процесс литья которой предполагает достаточно большое количество металлолома для смешивания его с чугуном. При этом стоит отметить, что особенностью данного технологического процесса является то, что чем большее количество лома будет использовано при выплавке, тем лучшего качества будет готовый продукт, в данном случае сталь.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПЕРЕРАБОТКИ МЕТАЛЛОЛОМА
В основу предварительной переработки лома металла включены такие процессы, как сортировка, при которой отделяют металл по категориям и разновидностям. На сегодняшний день категорий металлолома существует несколько. Во-первых, это отделение лома цветных и черных металлов, поскольку в один технологический процесс их пустить нельзя.
Следующим этапом переработки становится резка и раскрой металлолома. Далее металлолом перебирают по содержанию в нем