Утилизация мусора Низкотемпературный пиролиз это процесс при

Утилизация мусора

Низкотемпературный пиролиз это процесс, при котором размельченный материал мусора подвергается термическому разложению. При всем этом процесс пиролиза домашних отходов содержит несколько разновидностей: • пиролиз органической части отходов под воздействием температуры в вакууме; • пиролиз с воздухом, обеспечивающего неполное сгорание отходов при температуре 760°С; • пиролиз с внедрением воздуха для получения наибольшей теплоты сгорания газа; • пиролиз без разделения отходов на органическую и неорганическую фракции при температуре 850°С и др.

ПЛАЗМЕННАЯ ГАЗИФИКАЦИЯ Процесс плазменной газификации (высокотемпературный пиролиз или газификация мусора) считается очень перспективным и экономически выгодным, так как перерабатывает различные типы отходов (кроме ядерных)в энергию и ценные продукты для вторичного использования. Причем отходы могут перерабатываться без предварительной сортировки. Автоматизация процесса переработки удерживает под контролем выработку синез-газа, контролируя сотни параметров комплекса. Из синтез-газа получают жидкое топливо и электроэнергию, часть которой (до 5 %) идет на нужды самого завода. Вода, используемая для охлаждения плазматронов, получается в процессе охлаждения синтез-газа и далее повторно используется в технологическом процессе.

Процесс газификации Процесс плазменной газификации начинается тепловой обработки отходов в камере сгорания с целью получения синтезгаза путем генерации плазматронами потока плазмы температурой до 5500°C. Далее синтез-газ «закаливается» до температуры 130°C , очищается щелочным раствором от загрязняющих веществ (хлор, фтор, сера, цианиды) и сжигается для получения пара высокого давления, горячей воды и электроэнергии. При дальнейшем перегоне полученный пар также используется для получения питьевой и дистиллированной воды. Неорганическое сырье (металлы, почвы, стекло, и т. д. ) под действием высоких температур превращается в металл и остеклованный шлак.

Результат газификации § Синтез-газ § Электроэнергию § Металл § Остеклованный шлак § Соляную кислоту § И другие продукты После переработки не остается никаких отходов или выбросов, подлежащих захоронению, так называемые нулевые отходы.

ПЕРЕРАБОТКА МЕДИЦИНСКИХ ОТХОДОВ Класс А Неопасные отходы. Класс Б Опасные отходы. Класс В Чрезвычайно опасные отходы. Класс Г Отходы, по своему составу близкие к промышленным. Класс Д Радиоактивные отходы.

При плазменной газификации происходит деструкция веществ под действием высокой температуры и преобразование вредных веществ, даже особо опасные, в нейтральное и безопасное для природы и человека состояние. В результате реализации этого процесса получают синтез-газ, электроэнергию, тепло, а также чистый шлак, пригодный для использования в строительных материалах. Один завод обеспечивает возможность переработки 3, 5 тонн в час или около 30 тыс. тонн в год. Завод не имеет опасных выбросов в атмосферу. Мобильная установка плазменной утилизации токсичных отходов

Технология плазменной газификации позволяет эффективно перерабатывать смешанные отходы сложного состава с получением стеклованного шлака, который не содержит органические материалы, не теряет свою химическую стойкость и механическую прочность в течение десятков и сотен лет и пригоден для захоронения или длительного хранения на полигоне кондиционированных радиоактивных отходов. Кроме того, на выходе из плазменной шахтной печи концентрация полихлорированных дибензо-п-диоксинов и дибензофуранов (ПХДД/ПХДФ), в пересчете на токсический эквивалент (ТЭ), в среднем, в пять раз меньше, чем в дымовых газах на выходе камерной печи сжигания отходов. Технология плазменной газификации не только решает проблему вновь образующихся эксплуатационных отходов, но и обеспечивает глубокую термическую переработку радиоактивных отходов, накопленных ранее и компактированных в металлических бочках, освобождая место для хранения ТРО.

Преимущества скорость реакций возрастает с экспоненциальным увеличением температуры, в то время как тепловые потери возрастают линейно; увеличивается время теплового воздействия на отходы; происходит более полный выход летучих продуктов; сокращается количество остатка после окончания процесса; переработке можно подвергнуть практически любые виды промышленных и коммунальных отходов, содержащих хотя бы частично органические вещества.

Плазмохимическая обработка Плазмохимическую технологию используют для переработки высокотоксичных жидких и газообразных отходов. При этом происходит не только обезвреживание опасных отходов, но и производство ценных товарных продуктов. Процесс осуществляется в плазмотроне за счет энергии электрической дуги при температуре выше 4000 °С. При такой температуре кислород и любые отходы расщепляются до электронов, ионов и радикалов. Степень разложения токсичных отходов достигает 99, 9998 %, а в отдельных случаях 99, 99995%.

Процесс 1 — плазмотрон; 2 — плазмо-химический реактор; Плазмообразующий газ (водород, азотоводородная смесь и др. ) нагревается электрической дугой в плазмотроне до 4000 -5000 °С. Образующаяся низкотемпературная плазма из сопла плазмотрона поступает в плазмохимический реактор, куда форсунками впрыскиваются хлорорганические отходы. При смешивании отходов с плазмой происходит их испарение, термическое разложение (пиролиз) с получением олефиновых углеводородов, хлористого водорода и технического углерода (сажи). Пиролизный газ подвергают скоростной закалке в закалочном устройстве, а затем охлаждают и очищают от сажи. Очищенный газ используется при синтезе хлорорганических продуктов. Процесс является замкнутым, безотходным и рентабельным. 3 — закалочное устройство; 4— источник электропитания

Недостатки 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. Преимущества Представляет интерес использование плазменной технологии для утилизации фреонов, являющихся озоноразрушающими веществами и представляющих серьезную опасность для озонового слоя Земли.

Плазмохимический реактор для утилизации токсичных отходов

Назначение: Утилизация токсичных отходов: пестицидов, хлорсодержащих углеводородных соединений (РСВ, пластики), отходов медицинских учреждений; переработка асбеста, отравляющих веществ, включая химическое оружие. Технология основана на высокотемпературном плазмохимическом воздействии и полном разложении утилизируемых продуктов с помощью дуговой плазмы и реализована в плазмохимическом реакторе с жидкометаллическими электродами не подверженными эрозии.

Основные преимущества реактора Отсутствие диоксинов в продуктах переработки. Универсальность по отношению к перерабатываемому сырью. Возможность использования водяного пара в качестве плазмообразующего газа вместо дорогостоящих инертных газов. Нет ограничений на ресурс электродов.

Вывод Российский потенциал ТБО – это около 60 млн. т. в год. Только в Московском регионе ежегодно захоранивается на полигонах около 6 млн т ТБО. В результате разложения органической части отходов на полигонах образуется биогаз. Основными компонентами биогаза являются парниковые газы: метан (40 -70%) и углекислый газ (30 -45%). По подсчетам специалистов, на полигоне площадью 12, 0 га с объемом захоронения 2, 0 млн м³ ТБО можно получить в год около 150 -250 млн м³ биогаза и произвести около 150 -300 тыс. МВт электроэнергии. Такой полигон можно эксплуатировать в течение нескольких лет, на одном и том же оборудовании и без дополнительных инвестиций. Одной из причин отсутствия инновационных технологий по переработке ТБО в России – это неиспользование потенциала Киотского протокола. Например, в Израиле за сбор парниковых газов на полигоне объемом 2. 0 млн м³ ТБО можно привлечь 5 -10 млн евро в год по механизму Киото.