Головна
Банківська справа  |  БЖД  |  Біографії  |  Біологія  |  Біохімія  |  Ботаніка та с/г  |  Будівництво  |  Військова кафедра  |  Географія  |  Геологія  |  Екологія  |  Економіка  |  Етика  |  Журналістика  |  Історія техніки  |  Історія  |  Комунікації  |  Кулінарія  |  Культурологія  |  Література  |  Маркетинг  |  Математика  |  Медицина  |  Менеджмент  |  Мистецтво  |  Моделювання  |  Музика  |  Наука і техніка  |  Педагогіка  |  Підприємництво  |  Політекономія  |  Промисловість  |  Психологія, педагогіка  |  Психологія  |  Радіоелектроніка  |  Реклама  |  Релігія  |  Різне  |  Сексологія  |  Соціологія  |  Спорт  |  Технологія  |  Транспорт  |  Фізика  |  Філософія  |  Фінанси  |  Фінансові науки  |  Хімія

Технології переробки твердих побутових відходів - Екологія

В даний час у світовій практиці реалізовано більше десятка технологій переробки твердих побутових і промислових відходів (ТБПО). Найбільш поширеними серед них є термічні способи. Аналіз цих технологій показав, що вони мають ряд недоліків, основним з яких є незадовільна екологічна чистота. Вона зв'язується в останні роки головним чином з відходами, що містять хлорорганічні речовини і (або) виділяють інші високотоксичні органічні сполуки (фурани, діоксини і тп.). Діоксінообразующімі компонентами ТБПО є такі матеріали як картон, газети, пластмаси, вироби з полівінілхлориду і т.п.

Найпоширенішою серед них є технологія спалювання в шарової топці на колосникових гратах (Додаток 1).

Спалювання відходів у топках з псевдозрідженим шаром широко поширене в Японії. У США працює технологія зі спалювання відходів в циркулюючому псевдозрідженому шарі.

Набуває поширення технологія попереднього піролізу і подальшого високотемпературного спалювання.

Всі ці технології володіють одним загальним недоліком - підвищеної екологічної небезпекою при бункерній зберіганні ТБПО, пов'язаної з гниттям відходів, з нерівномірністю завантаження печей і, як наслідок, з наявністю вторинних відходів

За технологіями спалювання ТБПО на колосникових гратах при температурі 600-900 ° С залишається 25-30% вторинних твердих відходів, заражених високотоксичними речовинами і вимагають, у свою чергу, знешкодження або спеціального поховання. Крім цього, при спалюванні відходів при вказаній температурі і повільному нагріванні йде інтенсивне утворення діоксинів і ПАУ як в процесі спалювання відходів, так і в процесі охолодження газів, де головну функцію синтезу і їх транспортування виконують аерозолі сажі. В результаті цього відбувається забруднення навколишнього середовища на відстані до 30 км і, як правило, (із зарубіжної практики) заводи з переробки ТБПО закриваються (Нідерланди, Голландія, Польща і т.д.) або переводяться на дорогу систему очищення газів за допомогою вугільних фільтрів і спеціальних каталізаторів окислення оксидів азоту, ПАУ і діоксинів.

Технології по спалюванню відходів у топках з псевдозрідженим шаром і в циркулюючому псевдозрідженому шарі не вирішують проблему утилізації та знешкодження твердих залишків - шлаку, і особливо летючої золи.

Спалювання ТБПО за технологією "Піроліз і високотемпературне спалювання" складно апаратурно як на стадій піролізу та спалювання відходів, так і на стадії газоочистки.

Технологія переробки відходів в печі Ванюкова при всій складності системи газоочистки малоефективна в сенсі осадження аерозолів, а, отже, і утворення діоксинів, тобто не гарантує необхідну екологічну обробку. Плавильна піч капіталомістка і складна в експлуатації.

Зі сказаного видно, що основоположним при переробці ТБПО є проблема освіти діоксидів.

Є підстави припускати, що при звичайному способі спалювання сміття в газовому тракті знову утворюються токсичні сполуки (діоксини, поліароматичних вуглеводні (ПАВ) і т.д.), де головну функцію синтезу і транспортування виконують аерозолі сажі:

а) утворення синтезгаз С + Н2О = СО + Н2;

б) гетерогенний каталітичний синтез органічних сполук на поверхні аерозолів сажі;

в) сорбція продуктів синтезу на поверхні сажі.

СО + Н2 + НС1 = ПАУ, діоксини і т.д.

На 1см2сажістой аерозолі можуть розміститися приблизно 1014 молекул ПАУ і діоксинів. В 1 м3отходящіх газів можу перебувати десятки мільйонів часток сажі із загальною поверхнею більше 100м2. На такій поверхні може розміститися більше 1020молекул ПАУ і діоксинів. Уловлювання сажістих аерозолів вкрай складна і дорога задача.

Саме тому, навколо навіть найкращих спалювачів, що повністю задовольняють вимогам НІС, створюється отруєна забруднена зона. Вона дуже яскраво виражена в радіусі до 1,5 км навколо труби сжигателя, а при його багаторічній роботі ця зона охоплює до 30 км. У ближній зоні випадають найбільш великі аерозольні частинки, а більш дрібні поширюються на десятки кілометрів.

Згідно Нормативів Європейського Союзу (НІС) геометрія гарячої зони сжигателя повинна забезпечити перебуваєте газів в зоні з температурою не нижче 850 ° С протягом не менше 2 секунд (правило 2 секунд) при концентрації кисню не менше 6%.

Слід зазначити, що це дуже жорстка вимога і витримати його непросто. Особливо важко домогтися високого вмісту кисню в зоні горіння. При цьому слід мати на увазі, що вимога 2 секунд увазі, що концентрація діоксинів у відхідних газах повинна бути прийнятною для їх очищення до регламентованих 0,1 нг / м3 (при 11% кисню в газах). При цьому передбачається, що ступінь очищення буде не нижче "шести дев'яток", тобто 99, 9999%. Однак при цьому не враховується особливу властивість діоксину - здатність до повторного синтезу в холодній зоні.

Реально знижують вміст діоксинів у відхідних газах тільки вугільні фільтри, на яких діоксини необоротно зв'язуються, а також спеціальні каталітичні допалювачи, об'єднані з дожиганием нох. Саме в силу труднощів їх уловлювання очисні споруди сучасних заводів коштують дуже дорого.

Досвід переробки ТБПО термічними методами і численні публікації дозволяють зробити наступні висновки:

- Повільний нагрів ТБПО і здійснення процесу спалювання на рівні 600-900 ° С при нестачі кисню сприяють інтенсивному утворенню сажістих аерозолів і органічних сполук;

- Температури порядку 1400 ° С, окислювальна середовище (> 11 об.% 02) і високий ступінь піролізу (до пірофорного стану) забезпечують високу швидкість горіння продуктів піролізу, що виключає утворення сажістих часток і, отже, діоксинів і ПАУ.

Виконання таких умов реалізується в розробленій НИИЦ технології спалювання відходів в циркулюючому жужільному розплаві (Додаток 2) на повітряному дуття в газліфтної режимі. Потрапляючи в обсяг циркулюючого розплаву при кратності 1: 100, матеріал піддається швидкому піролізу за рахунок теплового удару і повністю спалюється при надлишку кисню при температурі 1500-1600 ° С в газліфтної зоні. Зона термічної обробки матеріалу в обсязі розплаву досягає 5 і більше метрів.

Технологічна схема спалювання ТБПО (Додаток 3) забезпечує ефективність розкладання діоксинів на всіх стадіях переробки відходів, що вирішується таким чином:

підвищення вмісту кисню у відхідних газах до 10%;

прийняттям екологічно чистого способу зберігання відходів у барабанах - дозаторах;

спалюванням відходів на повітряному дуття при а> 1.1 із дожигом продуктів розкладання у верхніх шарах газліфтного шару за допомогою вертикальної кисневоїфурми;

спалюванням попередньо підсушених і подрібнених відходів під шаром розплаву при проходженні ТПВ в

обсязі розплаву на відстані 5м (2м в низхідній зоні і 3м в газліфтної);

заміна екологічно ненадійною громіздкою системи очищення газів, що відходять після спалювання відходів, фільтрацією їх через зважений шар відходів в процесі подрібнення та сушіння;

екологічно чистою, високоефективної очистки газів, що відходять після сушіння та подрібнення в циркулюючому киплячому шарі і на ротоклони;

зниження обсягу газів, що відходять за рахунок конденсації з них 60% води.

При даній технології легколетучие метали (наприклад, ртуть тощо) при надлишку кисню уловлюються у вигляді оксидів перед подачею на сушіння або в процесі сушіння. Цинк та інші тугоплавкі метали акумулюються і видаляються з шлаком у вигляді оксидів.

Транспортування, приймання та зберігання відходів

Замість традиційного бункерного зберігання непідготовленого сировини передбачається зберігання попередньо відсортованих від металобрухту і висушеного ТБПО (до 10% вологи) у обертових вентильованих барабанах з обсягом, що забезпечує їх 1 - 2-х добовий запас. Сушка відходів в процесі подрібнення на роторних молоткових млинах полегшує процес їх подальшого спалювання. У табл.1 наведені показники технології утилізації ТБПО в умовах газліфтного спіненого розплаву шлаку.

Спалювання підготовлених відходів

Згідно теоретичним і практичним передумовам, накопиченим світовою практикою, основними умовами, що забезпечують екологічно ефективне (без освіти ПАУ і діоксинів) спалювання ТБПО, є дві умови:

попередня газифікація ТБПО;

спалювання газів без утворення аерозолів сажі.

Газифікація палива найефективніше проходить під шлаком, коли нагрівання сировини до високих температур (близько 1500 ° С) відбувається практично миттєво (~ 0,1 с).

Спалювання газів найбільш ефективно відбувається при високих температурах (понад 1000 ° С) і надлишку кисню (1.1).

Всі ці вимоги в наших умовах виконуються за рахунок спалювання підготовлених ТБПО в жужільному вспененном розплаві на збагаченому кисневому дуття в особливому газліфтної режимі.

Таблиця 1 Показники технології утилізації ТБПО

 №№

 п. п. Найменування показників Одиниця виміру Значення показника

 1 2 3 4

 1. Кількість переробляються відходів (W = 40%)

 т / рік

 т / год

 140.0

 17. 7

 2. Витрата технічного кисню

 нм 3 / год 442.5

 3. Склад утворюється шлаку:%

 - Оксид заліза - 15.38

 - Оксид кремнію - 50.72

 - Оксид алюмінію - 15.56

 - Оксид кальцію - 7.81

 - Оксид магнію - 3.93

 - Оксид магнію - 0.81

 - Цинк - 0.17

 - Свинець - 0.06

 - Мідь - 0.83

 - Сірка - 0.12

 - Інші - 4.51

 4. Кількість газів, що відходять надходять на конденсацію

 нм 3 / год 29736.0

 Температура газів ° С 1600

 5. Кількість газів (після сушки) нм3 / год 22700.0

 Температура газів після сушіння ° С 200

 6. Кількість газів, що відходять на піч киплячого шару нм3 / год 22700.0

 7.

 Склад відведених на викид газів: - оксид вуглецю (СО 2)% 17.76

 - Вода - 25.0

 - Діоксид сірки - 0.08

 - Азот - 48.4

 - Кисень - 10.0

 8. Площа газліфтної установки

 м 2 5.0

 9. Площа печі з циркулюючим киплячим шаром

 м 2 5.0

 10. Витрата умовного палива на дожиття відхідних газів в киплячому шарі кг / год 600.0

Співвідношення рідкого шлаку підтримується на рівні 100 т на 1 т матеріалу, що завантажується. У цій же зоні за рахунок подачі в спадний потік шлаку кисневого дуття йдуть одночасний піроліз, і конверсія органічної частини ТБПО і часткове окислення продуктів конверсії та піролізу. Реакції піролізу і конверсії завершуються в подфурменной і фурменої зонах. Над другим рядом фурм, або за допомогою вертикальної кисневоїфурми, починаючи з глибини 2,5 м, у спіненому шарі шлаку, відбувається окислення продуктів конверсії при надлишку кисню. Для посилення ефекту спіненого шару в газліфтних зону одночасно з дуттям через бічні фурми подається дуття через верхню фурму.

Стократний надлишок шлаку забезпечує інтенсивне руйнування органічної частини сміття за рахунок теплового удару.

Горючі продукти піддаються термічному розкладанню (піролізу):

СnНm = nС + m / 2Н2;

та конверсії:

СnHm + Н2О = СО + СО2 + Н2;

Термічний піроліз і конверсія йдуть з поглинанням тепла. З поглинанням тепла йдуть і вторинні реакції:

3С + 4Н2О = 2СО + СО2 + 4Н2;

Для підтримки теплового балансу в зоні завантаження і прискорення наведених вище реакцій, в цю зону подається кисень для забезпечення окислювального піролізу:

СnНm + O2 = СО + Н2;

Всі ці реакції прискорюються розпеченої поверхнею шлаку, яка має каталітичної активністю. В якості каталізатора виступає і високорозвинена поверхню сажі, що виділяється при розкладанні вуглеводнів, що утворюються в процесі піролізу органічної частини відходів з реакції:

СnНm = nС + m / 2Н2;

У присутності сажістих частинок в газовому міхурі (до десятків мільйонів часток на 1см), наприклад, найстійкіший метан повністю розкладається за 1,5 секунди.

У зв'язку з вищесказаним, найбільш повільна стадія процесу спалювання відходів - стадія газифікації органічної частини ТБПО, з високою ефективністю протікає в обсязі циркулюючого шлаку за умови:

реалізації окисного піролізу;

тривалості перебування відходів в обсязі шлаку більше 4 секунд за рахунок транспортування матеріалу на відстань 5 і більше метрів;

Газоочистка відхідних газів

З метою підвищення ефективності процесу газоочистки, при одночасному і значне спрощення його апаратурного оформлення, за основу був прийнятий спосіб очищення газів, що відходять вихідною сировиною (Додаток 3).

Рівень правової охорони

Пропонований до реалізації проект "ЕКОЛОГІЧНО БЕЗПЕЧНА ТЕХНОЛОГІЯ ПЕРЕРОБКИ ПОБУТОВИХ І ПРОМИСЛОВИХ ВІДХОДІВ" захищений патентами Російської Федерації:

Патент РФ №2087820 від 17.11.87г .;

Патент РФ № 2111275 від 16.07.96г .;

Патент РФ №1819434АЗ від 17.11.87г .;

Патент РФ №21009215 від 11.01.95г .;

Патент РФ №2122155 від 25.06.97г.

Ступінь готовності

Виконаний робочий проект дослідно-промислового заводу з переробки ТБПО для міста Зеленогорськ Красноярського краю продуктивністю 100 тис. Тонн на рік.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.promeco.h1.ru/l
Властивості, ознаки і якість продукції
Всеросійський заочний фінансово-економічний інститут Спеціальність: МО Контрольна робота по управлінню якістю Властивості, ознаки і якість продукції Виконавець: Богданчикова Светлана Юріївна Керівник: Савенкова Ольга Юріївна Ліпецк 2010 Зміст: 1. Властивості, ознаки і якість продукції Висновок

Культура: основні визначення і поняття
Шпаргалка по культурологии Культура- історично певний рівень розвитку суспільства, творчих сил і здібностей людини, виражений в типах і формах організації життя і діяльності людей, в їх взаємовідносинах, а також в матеріальних і духовних цінностях, що створюються ними. культура" вживається

Ринок труда: чи можлива повна зайнятість?
АКАДЕМІЯ ТРУДА І СОЦІАЛЬНИХ ВІДНОСИН Кафедра соціальної політики і управління соціальними процесами Контрольна робота по предмету Основи соціального ринкового господарства на тему: «РИНОК ТРУДА: Чи МОЖЛИВА ПОВНА ЗАЙНЯТІСТЬ?» Виконала: студентка 3 курсу, фінансового факультету, МІГ, групи

Ринок труда і зайнятості в Росії
РИНОК ТРУДА І ЗАЙНЯТІСТЬ План: СТОР. Введення...3 Розділ I. Ринок труда і його характерні особливості I.1 Ринок труда і його суб'єкти...6 I.2 Особливості еволюцій російського ринку труда...9 I.3 Особливості ринку труда і зайнятості в сучасній Росії...11 Розділ II. Державна політика в області

Рух кадрів на підприємстві
Затверджую: керівник курсової роботи _ ПЛАН ВСТУП 1. Управління текучістю кадрів 1.1. Визначення рівня текучості кадрів 1.2. Визначення рівня економічних втрат, викликаних текучістю кадрів 1.3. Визначення причин текучості кадрів 1.4. Визначення системи заходів, направлених на нормалізацію

Керівництво і влада
Зміст Введення 1. Керівник і керівництво підприємством 2. Типи керівників, рівні і стилі керівництва 3. Поняття і види влади 4. Поняття і типи партнерства Висновок Список використаної літератури Введення Організація являє собою відособлене об'єднання людей для взаємодії в досягненні певної

Керівник в системі управління. Вимоги до керівника-професіонала
Міністерство освіти Російської Федерації ФГТУ ВПО Оренбурзький Державний Аграрний Університет Кафедра економічної теорії та управління Курсовий проект на тему: "Керівник в системі управління. Вимоги до керівника-професіонала " Оренбург-2009 Зміст Введення 1. Організаційно-економічна

© 2014-2022  8ref.com - українські реферати