Термическое уничтожение отходов.

Это широко известный метод ликвидирования твердых домашних отходов, который повсеместно используется с конца XIX в.

Сложность состоит в том, что термическое уничтожение отходов обусловлено, с одной стороны, их исключительной многокомпонентностью, с другой — завышенными санитарными притязаниями к процессу их переработки. В этой связи сжигание все еще остается более популярным методом первичной обработки ТБО.

Термическое уничтожение отходов (сжигание домашнего мусора), кроме снижения массы, позволяет получать дополнительные энергоресурсы, применяемые в дальнейшем для получения электроэнергии. К недостаткам данного метода относится выделение в атмосферу вредных веществ, и уничтожение ценных органических и прочих компонентов, находящихся в составе бытового мусора.

Эта технология переработки отходов дает 28-44% золы от сухой массы и газообразные продукты (двуокись углерода, пары воды, примеси). Запыленность отходящих газов составляет 5—10 г/нм3 (25— 50 кг/т ТБО). Процесс горения отходов происходит при температуре 800-900°С, поэтому в отходящих газах содержатся органическое соединения — альдегиды, фенолы, хлорорганические соединения (диоксин, фуран), также соединения тяжелых металлов.

Теплотворная способность ТБО приблизительно соответствует бурому углю. Приблизительная теплотворная способность домашних отходов колеблется от 1000 до 3000 ккал/кг. Выявлено помимо прочего, что по теплотворной возможности 10,5 т жестких домашних отходов эквивалентны 1т нефти; по питательности домашние отходы уступают каменному углю всего в 2 раза; приблизительно 5т мусора выделяет при сгорании столько же тепла, сколько 2 т угля либо 1 т жидкого топлива.
Термическое уничтожение отходов возможно поделить на 2 вида:

•    сжигание, при котором получается лишь тепло и энергия, 
•    пиролиз, при котором появляется жидкое и газообразное горючее. 

Сегодня термическое уничтожение отходов бытовых отходов в отдельных государствах различен. Так, из всех ТБО  доля сжигания в Австрии, Италии, Франции, Германии колеблется от 20 до 40%; Бельгии, Швеции — 48-50%; Японии — 70%; Дании, Швейцарии 80%; Великобритании и США — 10%. В нашей стране сжиганию подвергаются только около 2%  мусора, а в Москве — около 10%.

Для сохранения экологии одним из условий сжигания мусора считается соблюдение ряда правил. К главным из их относятся температура сжигания, каковая находится в зависимости от вида сжигаемых веществ; длительность высокотемпературного сжигания, также зависящая помимо прочего от вида сжигаемых отходов; создание турбулентных воздушных потоков.

Различие отходов по источникам образования и физико-химическим свойствам предопределяет технические средства и оборудование для сжигания.

В последнее время проводятся обширные исследования по совершенствованию сжигания мусора и ужесточением экологических норм. К модернизированным приемам сжигания отходов возможно отнести подмену воздуха. Это позволяет снизить количество горючих отходов, поменять их состав, получить стеклообразный шлак и практически ликвидировать фильтрационную пыль, подлежащую подземному складированию. Сюда же относится и метод сжигания мусора в псевдоожиженном слое. При всем этом достигается высочайшая полнота сгорания при минимальном количестве вредоносных веществ.

По зарубежным данным, эта технология переработки отходов может быть успешно использована в населенных пунктах с населением более 15 тыс. человек при производительности печи около 100 т/сут. Из тонны практически любых отходов возможно выработать около 300-400 кВт-ч электричества.

Сегодня горючее из домашних отходов получают в измельченном состоянии, в образе гранул и брикетов. Предпочтение отдается гранулированному горючему, потому что сжигание измельченного горючего сопрягается с огромным пылевыносом, а внедрение брикетов делает проблемы при загрузке в печь и поддержании стойкого горения. Помимо всего этого, при сжигании гранулированного горючего гораздо повыше КПД котла.

Термическое уничтожение отходов обеспечивает малое содержание в шлаке и золе разложимых веществ, все же оно считается источником выбросов в атмосферу. Мусоросжигательными заводами (МСЗ) выбрасываются в газообразном облике хлористый и фтористый водород, сернистый газ, диоксин, также твердые частички разных металлов: свинца, цинка, железа, марганца, сурьмы, кобальта, меди, никеля, серебра, кадмия, хрома, олова, ртути и др.

Установлено, что содержание кадмия, свинца, цинка и олова в копоти и пыли, выделяющихся при сжигании твердых горючих отходов, меняется пропорционально содержанию в мусоре пластмассовых отходов. Выбросы ртути обусловлены пребыванием в отходах термометров, сухих гальванических частей и люминесцентных ламп. Наибольшее количество кадмия находится в синтетических материалах, стекле, коже, резине. Исследованиями США выявлено, что при прямом сжигании ТБО большая часть сурьмы, кобальта, ртути, никеля и некоторых других металлов поступает в отходящие газы из негорючих компонентов, т. е. удаление негорючей фракции из бытовых отходов понижает концентрацию в атмосфере данных металлов. Источниками загрязнения атмосферы кадмием, хромом, свинцом, марганцем, оловом, цинком считаются одинаково как горючая, так и негорючая фракции ТБО. Значительное сокращение загрязнения атмосферного воздуха кадмием и медью связано с удалением из горючей фракции полимерных материалов.


Следовательно, основным направлением в урезании выделения вредоносных веществ в находящуюся вокруг среду считается сортировка либо раздельный сбор домашних отходов.

Нужно отметить, что термическое ничтожение отходов развивалась во время, когда не были еще ужесточены нормы выброса газов в атмосферу. В тоже время стоимость газоочистительного оборудования на мусоросжигательных заводах довольно высока, поэтому все мусоросжигательные компании считаются убыточными. В связи с этим разрабатываются такие методы переработки домашних отходов, которые позволили бы утилизировать и вторично применять ценные составляющие, находящиеся в них.

 

Энергетический баланс

Тип и производительность газификаторов

Структура затрат и оценка стоимости этапов работ
Наши партнёры:
ТБК Инновации Статьи