Плазмотермическая переработка твердых промышленных и бытовых отходов (лаб. 9)

Плазмотермическая технология предназначена для обезвреживания твердых промышленных и бытовых отходов любой степени опасности. Её применение позволяет сжигать горючие составляющие отходов, переводя их в газовую фазу и расплавлять неорганическую часть отходов. Отходящие газы дожигаются в вихревом дожигателе и проходят охлаждение и двухстадийную очистку в центробежно-пенных абсорберах. В абсорберах происходит связывание раствором щелочи кислых компонент, улавливание пыли и легколетучих солей металлов. Пыль и соли накапливаются в виде шлама, составляющего не более 1% от массы перерабатываемых отходов, и затем удаляются для захоронения или дальнейшей переработки. Очищенный газ подогревается до температуры 200 С и выбрасывается в атмосферу. Содержание вредных примесей (NOх, SOх, пыли, углеводородов-канцерогенов, диоксинов и фуранов) в отходящих газах не превышает санитарных норм ЕЭС. Расплавленная неорганическая часть отходов сливается в водяной гранулятор и в виде остеклованного химически инертного шлака может использоваться в качестве строительного материала.

Разработаны и прошли опытную проверку два типа плазмотермических установок.

а) Плазмотермическая установка для обезвреживания отходов сложного морфологического и химического состава.

Технические характеристики установки:

Производительность по отходам, кг/ч	250
Установленная мощность плазмотрона, kW	150
Расход дутьевого воздуха, нм3/ч	2400
Расход сжатого воздуха, нм3/ч, max	100
Объем отходящих газов, нм3/ч	2900
Температура отходящих газов,oС
в камере плавления	1300 – 1500
в камере пиролиза	1050 – 1200
после дожигателя	1000 – 1100
Удельные затраты электроэнергии, кВт час/кг	0,6 – 0,7
Площадь, занимаемая установкой, м2	150

б) Плазмотермическая установка для переплава сыпучих мелкодисперсных отходов типа золы от установок огневого мусоросжигания

Плазмотермическая установка для плавления мелкодисперсных отходов мощностью 1 МВт (вид на плазмотрон)

Основные технические характеристики установки:

Производительность по отходам, кг/ч	600
Мощность, МВт	1
Температура,oС
в плавильной камере	1350 – 1400
в дожигателе	1000 – 1100
Объём отходящих газов, нм3/час	1700
Удельные затраты электроэнергии, кВт ч/кг	0,8 – 1
Занимаемая площадь, м2	200

Технико-экономические преимущества

• уменьшить выброс в атмосферу СО₂;
• обеспечить практически 100% сгорание углеводородов и углерода;
• перевести неорганическую часть отходов в одном технологическом цикле в форму химически инертного шлака;
• обеспечить высокую экологическую безопасность продуктов переработки отходов. Не менее 99% объёма вторичных продуктов соответствует санитарным нормам ЕЭС.

Начальная стадия производства.

Приведенные выше установки прошли опытную проверку в Южной Корее. На установке производительностью 250 кг/час переработано около 20 тонн бытовых и аналогов медицинских отходов; на установке мощностью 1 МВт переработано более 100 тонн смесей подовой и летучей золы, образующейся на заводах мусоросжигания.

ПЕРЕЧЕНЬ ПРОЕКТОВ ПО ПЛАЗМОТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКЕ ОТХОДОВ

В ИТПМ СО РАН освоен ряд плазмотронов различной мощности. Имеется опыт изготовления плазмотронов на кислороде, а также разработки и изготовления плазмохимических и плазмотермических установок; проведены опытные работы по плазмотермической газификации различного углеводородного сырья.

1. ПЛАЗМОТЕРМИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ПЛАСТМАСС (Тэджон, Ю.Корея)

Назначение установки: утилизация отходов пластмасс путем паро-плазменной газификации. Получаемые продукты: синтез-газ с составом Н2/СО = 2/1, пригодный для получения синтетического жидкого топлива либо для использования в энергетике.

Параметры установки:

Мощность пароводяного плазмотрона, кВт	до 150
Расход полиэтилена, тонн/день	до 0,6

 

 

2. ПЛАЗМОТЕРМИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ АВТОМОБИЛЬНЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ (Чинчон, Ю.Корея)

Назначение установки: переработка отработанных катализаторов и лома электронных приборов с извлечением драгоценных и цветных металлов. Получаемые продукты: концентраты драгоценных и цветных металлов; химически инертный остеклованный шлак пригодный для применения в дорожных и строительных работах.

Параметры установки:

Мощность плазмотрона, кВт	до 350
Расход катализаторов, тонн/день	до 4

 

 

3. ПЛАЗМОТЕРМИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ МЕТАЛЛОПЛАСТИКОВЫХ ОТХОДОВ (Йосу, Ю.Корея)

Назначение установки: Утилизация не разделяемых (не сепарируемых) металло-пластиковых отходов; сжигание горючей части отходов; отделение цветных металлов. Получаемые продукты: концентраты цветных металлов, химически инертный остеклованный шлак пригодный для применения в дорожных и строительных работах.

Параметры установки:

Мощность плазмотрона, кВт	до 300
Расход металлопластиковых отходов, тонн/день	до 2.5

 

4. ПЛАВИЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ЗОЛЫ МУСОРОСЖИГАТЕЛЬНОГО ЗАВОДА (Кириенг, Ю.Корея)

Назначение установки: утилизация золы мусоросжигательного завода; разложение диоксинов, сжигание коксового остатка золы, перевод тяжелых металлов в химически инертный вид. Получаемые продукты: химически инертный, остеклованный шлак пригодный для применения в дорожных и строительных работах.

Параметры установки: 

Мощность плазмотрона, кВт	до 300
Производительность мусоросжигательного завода, тонн/день	до 30

 

 

5. ПЛАЗМОТЕРМИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ТЕРМОРЕАКТИВНЫХ ПЛАСТМАСС (Дженджу, Ю.Корея)

Назначение установки: утилизация отходов термореактивных пластмасс путем паро-плазменной газификации. Получаемые продукты: синтез-газ пригодный для использования в энергетике или химической промышленности.

Параметры установки:

Мощность плазмотрона, кВт	до 150
Расход термореактивных пластмасс, кг/ч	до 80

 

6. ПЛАЗМОТЕРМИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ СТРОИТЕЛЬНЫХ АСБЕСТСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ (Ю.Корея)

Назначение установки: нейтрализация канцерогенных свойств асбеста; компактирование отходов; отделение металлов. Получаемые продукты: химически инертный, остеклованный шлак пригодный для применения в дорожных и строительных работах; металлы.

Параметры установки:

Мощность плазмотрона, кВт	до 1000
Расход строительных асбестсодержащих отходов, тонн/день	до 30

 

Коммерческие предложения:

• инвестиционный договор для коммерциализации разработок;
• совместная коммерциализация;
• лицензионное соглашение.

Разработка запатентована в России

Заведующий лабораторией, д. ф.-м.н. Ковалев Олег Борисович тел.: (383) 330-42-73, e-mail: [email protected]

Способы переработки бытовых отходов | «Зеленый полюс»

Каждый год, промышленность и жители страны вырабатывают более 150 млн м3 мусора, их которых около 30 млн м3 это бытовые отходы. Эти цифры с каждым годом увеличиваются, так как растёт потребительский спрос, и развитие технологического процесса не стоит на месте.

Идёт создание новых синтетических материалов, начинают более активно применять уже созданные материалы. На фоне всего этого, незаменимой технологией является переработка бытовых отходов, она позволит хотя бы частично избавиться от огромных накоплений мусора. Поскольку объём ТБО каждый год увеличивается, а накопление отходов на полигонах приобретает немыслимые масштабы.

В России существуют специальные полигоны, для захоронения отходов, ежегодно под них выделяют все огромные площади, но такой метод нельзя считать рентабельным, ведь он не позволяет полностью избавиться от мусора, а, наоборот, способствует лишь его накоплению.

Большое значение имеют городские стройки, всегда в таких местах образуется мусор, который должен быть утилизирован или вывезен за пределы города в кротчайшие сроки. Но подрядчики зачастую просто забывают об этом и отходы, находясь на неподготовленной площадке под открытым небом, под воздействием дождя и солнца начинают гнить и разлагаться, при этом выделяя опасные для окружающей среды и здоровья человека химически элементы и газы.

Переработка и утилизация твёрдых бытовых отходов на сегодняшний день насчитывает более 20 различных методов. Но конечные цели у некоторых разные, поэтому их разделяют на такие методы:

• Утилизация – переработка отходного материала, направленная на получение вторичных ресурсов, с последующим использованием в производственных целях.
• Ликвидация – такой метод первоочередное решение проблем, связанных с санитарно-экологическими вопросами, касающимися инфекционных или токсичных отходов.Стоит отметить, что твёрдые бытовые отходы имеют довольно разнообразные материалы, которые подразумеваются под понятием ТБО, к ним относятся такие вещества и материалы, как:

   

• текстиль;
• пищевые отходы;
• стекло;
• металл;
• пластик.

• Кроме этого, все виды ТБО разделены на классы опасности.

  В зависимости от типа и класса опасности, применяют разные технологии утилизации и переработки отходов:

• Механико-биологический метод, заключается в компостировании утиля, который предварительно прошёл процесс сортировки. Неглубокую сортировку проводит население, разделяя отходные материалы по происхождению:
• стекло;
• металлы;
• макулатуру;
• текстиль;
• резину.

  Глубокая сортировка, выполняется непосредственно на территории предприятий по переработке, с помощью механического оборудования. Следующим этапом, очень важным для поддержания экологической чистоты, идёт сушка и уплотнение отходных материалов перед захоронением.

• Термический метод, подразумевает полное сжигание, газификацию или пиролиз для бытовых отходов. Также возможны варианты с комбинированной термической обработкой. Полное сгорание преимущественно происходит с бумагой или полимерными компонентами. Их помещают в специальные топки с кипящим слоем или в колосниковые установки, которые имеют специальные решётки.
• Пиролиз – это своеобразное сжигание, только разница в том, что утиль помещают в специальные вращающиеся трубчатые печи без доступа туда кислорода. А температура горение может быть свыше 900°С
• Газификация отходов – позволяет получать синтезированный газ из непригодных для переработки и вторичного использования в промышленных отраслях материалов.

• Переработка твёрдых бытовых отходов, в значительной мере имеет высокую себестоимость и сложный технологический процесс. В связи с такими преградами, как недостаток финансирования или отсутствие специального оборудования, чаще всего на практике применяются следующие направления в утилизации отходов:

   

• транспортировка отходов на свалку или полигон для захоронения;
• компостирование под воздействием биотермической аэробной обработки;
• уничтожение утиля в печах мусоросжигательных заводов;
• пиролиз либо же комплексный метод сжигания.

• Со всех видов отходов и ТБО, самые востребованные в области вторичной переработки считаются:

• металлы, а именно алюминий и сталь их показатели по вторичному использованию 100%;
• далее идёт текстильная продукция, она перерабатывается лишь на 50%;
• макулатура, не смотря на свою популярность среди производителей картонной тары и прочих бумажных изделий, используется лишь в 35% случаев;
• стекло, так же как и макулатура востребовано лишь в 35%.

• Несмотря на обилие методов переработки, научные центры и институты по-прежнему занимаются поиском новых способов переработки, вторичного использования и утилизации ТБО.

   

Получите помощь

Заполните форму и ваше обращение поступит в медицинский отдел организации

Ваши данные

Имя и Фамилия Введите имя и фамилию Телефон Некорректный телефон E-mail Некорректный e-mail Опишите свою ситуацию Опишите ситуацию Отправить

Нажимая на кнопку даю согласие на обработку персональных данных

IDEM: Управление отходами: предприятия по переработке твердых отходов

Предприятие по переработке твердых отходов — это операция, которая изменяет химические, физические или биологические свойства твердых отходов, чтобы упростить их удаление, восстановление ресурсов или перемещение твердых отходов. , без учета перевозки ТБО. В IC 13-11-2-212 штата Индиана определено несколько конкретных типов перерабатывающих предприятий, но все они получают отходы за пределами площадки и тем или иным образом обрабатывают их перед отправкой результатов. Эти объекты должны получить разрешение и представлять ежеквартальные отчеты для того, чтобы работать. Правила предприятия по переработке твердых бытовых отходов на 329IAC 11. Перерабатывающие предприятия, которые могут выбрасывать загрязнители воздуха в определенных количествах, также могут быть обязаны получить разрешение на использование воздуха от Управления качества воздуха IDEM.

• Разрешение на обращение с твердыми отходами, процесс регистрации и утверждения: этапы, связанные с процессом получения разрешения, и требования к публичному уведомлению.

Предприятие по переработке твердых бытовых отходов определено в правилах и включает перегрузочные станции.

Станции перегрузки твердых отходов

Объекты, на которых твердые отходы перегружаются из транспортного средства или контейнера в другое транспортное средство или контейнер для целей транспортировки. Пакетирование или измельчение в целях транспортировки может происходить на перегрузочной станции. Станция передачи определена в IC 13-11-2-235, 329.IAC 11-2-47, а также информационный бюллетень для получения дополнительной информации.

Установки для сжигания твердых отходов

Установки для сжигания отходов представляют собой специальное оборудование, предназначенное для сжигания твердых отходов при контроле температуры, времени пребывания, воздуха и других факторов горения. В Индиане мусоросжигательные заводы классифицируются и регулируются как мусоросжигательные заводы твердых отходов, мусоросжигательные заводы инфекционных отходов или мусоросжигательные заводы опасных отходов. Несмотря на то, что мусоросжигательные заводы для твердых и инфекционных отходов разрешены и регулируются в рамках категории предприятий по переработке твердых отходов, они считаются установками для окончательного захоронения для целей планирования и сбора платы за утилизацию, как это видно из законодательной формулировки.

Предприятия по переработке медицинских или инфекционных отходов

Переработчики инфекционных отходов эффективно обрабатывают инфекционные отходы, чтобы их можно было безопасно утилизировать. Эффективная обработка инфекционных отходов определена в IC 16-41-16-3 и происходит, когда патогенные качества инфекционных отходов снижаются до точки, при которой с отходами можно безопасно обращаться. Эффективные методы лечения включают сжигание, стерилизацию паром, химическую дезинфекцию, термическую инактивацию или облучение.

Измельчители твердых отходов и системы измельчения мусора

Измельчитель или система измельчения мусора измельчает отходы до меньшего размера, чтобы сделать их пригодными для дальнейшей обработки, переработки или утилизации.

Установки для отверждения твердых отходов

Установки для отверждения объединяют влажные/жидкие отходы с материалами или другими отходами для того, чтобы отходы прошли тест на красочный фильтр (жидкость) и были пригодны для захоронения. Размещение объектов по отверждению твердых бытовых отходов на действующих разрешенных полигонах допускается на основании разрешения на размещение полигона.

Пресс-подборщики для твердых отходов

Пресс-подборщик прессует твердые отходы в компактные тюки, которые легко обрабатывать, хранить и транспортировать. Утилизация прессованных тюков отходов экономит воздушное пространство на свалках.

Системы восстановления ресурсов

Система восстановления ресурсов перерабатывает твердые отходы в коммерчески ценные материалы или энергию. Установка по переработке отходов в энергию рассматривается как установка для окончательного захоронения для целей планирования и сбора платы за утилизацию.

Плазменно-дуговые и другие установки для термической обработки

Плазменно-дуговая обработка включает помещение отходов в закрытую камеру и введение высокоэнергетической электрической дуги, которая производит сильное тепло и расщепляет молекулы твердых отходов на их элементарные атомы. Другие методы термической обработки включают газификацию или пиролиз.

Установки для компостирования

Установки для компостирования твердых отходов в этом контексте управляют разложением нерастительных и неорганических твердых отходов. Однако это редкость. В Индиане действует запрет на захоронение растительных отходов, поэтому существует отдельная программа регистрации для предприятий по компостированию растительных и органических материалов.

Прочие операции с твердыми отходами

Некоторые операции, такие как системы сбора контейнеров, транспортировка отработанных шин, переработка электронных отходов, установки для сбраживания и газификации биомассы, альтернативные источники топлива и утилизаторы мобильных домов, разрешены в рамках отдельных программ и регистраций.

Отходы, которые могут быть приняты муниципальными предприятиями по обращению с твердыми отходами – Техасская комиссия по качеству окружающей среды