Қатты заттардың жануы және пиролизі тұрмыстық қалдықтар

Тәжірибе көрсеткендей, бұл үшін ірі қалалар 0,5 миллионнан астам тұрғыны бар қатты тұрмыстық қалдықтарды жоюдың термиялық әдістерін қолданған жөн.

Қатты қалдықтарды өңдеудің және көмудің термиялық әдістерін үш әдіске бөлуге болады:

-қалдықтарды жағу қазандықтарында (ҚҚҚ) бастапқы (дайындалмаған) қалдықтарды қабат жағу;

-табиғи отынмен бірге энергетикалық қазандарда немесе цемент пештерінде арнайы дайындалған қалдықтарды (балласты фракцияларынан тазартылған) қабат немесе камералық жағу;

-алдын ала дайындаумен немесе онсыз қалдықтардың пиролизі.

Тұрмыстық қатты қалдықтар құрамының біркелкі еместігіне қарамастан, оны төмен сортты отын ретінде қарастыруға болады (бір тонна қалдық жанған кезде 1000-1200 ккал жылу бөледі). Қатты қалдықтарды термиялық өңдеу оны бейтараптандырып қана қоймайды, сонымен қатар термиялық және электр энергиясы, сондай-ақ олардың құрамындағы қара металл сынықтарын алу. Қалдықтарды жағу кезінде процесс толығымен автоматтандырылуы мүмкін, сондықтан техникалық қызмет көрсететін персоналды күрт қысқартуға болады, олардың таза басқару функцияларына жауапкершілігін азайтады. Бұл әсіресе қызметкерлердің қатты қалдықтар сияқты антисанитариялық материалдармен жұмыс істеуі керек екенін ескерген кезде өте маңызды.

Қатты тұрмыстық қалдықтарды қазандықтарда қабатты жағу. Сағат бұл әдісзалалсыздандыру, зауытқа түсетін барлық қалдықтар алдын ала дайындықсыз немесе өңдеусіз жағылады. Қабатты жану әдісі бастапқы қалдықтарең көп таралған және зерттелген. Дегенмен, күйген кезде ол босатылады көп саныластаушы заттар, сондықтан барлық заманауи қалдықтарды жағу зауыттары қатты және газ тәріздес ластаушы заттарды ұстауға арналған жоғары тиімді құрылғылармен жабдықталған, олардың құны 30%-ға жетеді. жағу зауытын салуға кеткен шығындар.

1972 жылы Мәскеуде жалпы қуаттылығы 9 т/сағ болатын алғашқы қалдықтарды жағу зауыты іске қосылды. Ол қоқыс өңдеу зауытында компост жасағаннан кейін қалдықтарды жағуға арналған. Жану цехы зауыттың қалған цехтарымен бір ғимаратта орналасты, ол 1985 жылы технологиялық процестің жетілмегендігінен және одан шығатын компосттан, сонымен қатар осы өнімді тұтынушы таппағандықтан жабылды.

Бірінші отандық жағу пешіМәскеуде (No2 арнайы зауыт) салынды. Зауыттың жұмыс уақыты тәулігіне 24 сағат, аптасына жеті күн. Қалдықтарды жағудан алынған жылу қалалық жылу жүйесіне пайдаланылады.

1973 жылы ČKD-Dukla (CSFR) компаниясы Deutsche Babcock компаниясынан (Германия) орам торы бар MSC өндіруге лицензия алды. Сыртқы сауда байланысының арқасында бұл кәсіпорын шығарған қазандықтар еліміздің бірқатар қалаларына сатып алынды.

1984 жылы Мәскеуде ең ірі тұрмыстық қалдықтарды жағу зауыты іске қосылды. зауыт № 3. Оның төрт қондырғысының әрқайсысының өнімділігі сағатына 12,5 тонна күйдірілген қалдықтарды құрайды. Айырықша ерекшелігіқондырғы - көлбеу итергіш торлар каскадының артына орнатылған жанудан кейінгі барабан.

Отандық зауыттардағы жұмыс тәжірибесі негізгі қондырғының сенімділігіне әсер ететін бірқатар кемшіліктерді анықтауға мүмкіндік берді технологиялық жабдықтаржәне шарт бойынша қоршаған орта. Анықталған кемшіліктерді жою үшін қажет:

-қамтамасыз ету бөлек жинақкүл және шлак;

-күл мен шлак қалдықтарын шығаруға арналған резервтік конвейерлерді орнатуды қамтамасыз ету;

-шлактан қара металл сынықтарын алу дәрежесін арттыру;

- алынған металл сынықтарын күл мен қожды ластанудан тазартуды қамтамасыз ету;

- қамтамасыз ету қосымша жабдықалынған қара металл сынықтарын орау үшін;

- әзірлеу, өндіру және орнату технологиялық желіүшін шлактарды дайындауға арналған қайта пайдалану;

-көлемді қалдықтарға арналған ұсақтағышты орнату.

Қатты тұрмыстық қалдықтарды жағу шығындарын азайту.

Қалдықтарды тасымалдау шығындарын азайту қуаттылығы жылына 200 мың тонна қоқыс шығаратын екі қалдықтарды жағу зауытын салу қажеттілігін туындатады. Бұл ең ұтымды нұсқа.

құру мүмкіндігі қалдықсыз өндірісқара және түсті металл сынықтарының қалдықтарын қалпына келтіруді қамтамасыз ете отырып, жол құрылысы мен құрылыс индустриясы үшін шлак пен күлді пайдалану. Сондай-ақ зауыт жобасында ең қатаң стандарттар мен талаптарға жауап беретін екі сатылы шығарындыларды тазарту жүйесін қамтамасыз ету қажет. Күлді кетіруге арналған құрылғылардың тиімділігі кемінде 99% болуы керек. Газ тәріздес ластағыштарды химиялық тазарту S02, NO2, HCI және HF сияқты шығарындыларды қамтуы керек. Қазандық қондырғының конструкциясы қалдықтарды жағу кезінде пайда болған органикалық және полиароматты заттардың толық жануын қамтамасыз етуі керек.

Тұрмыстық қатты қалдықтарды (ҚҚҚ) толық жою немесе ішінара кәдеге жарату мәселесі, ең алдымен, қоршаған ортаға теріс әсер ету тұрғысынан өзекті болып табылады. Қатты тұрмыстық қалдықтар қайталама ресурстардың (қара, түсті, сирек және дисперсті металдарды қоса алғанда) бай көзі, сондай-ақ «бос» энергия тасымалдаушысы болып табылады, өйткені тұрмыстық қалдықтар отын энергиясы үшін жаңартылатын көміртегі бар энергия шикізаты болып табылады.

Дегенмен, кез келген қала үшін және есеп айырысуҚатты тұрмыстық қалдықтарды шығару немесе залалсыздандыру мәселесі әрқашан бірінші кезекте экологиялық мәселе болып табылады. Тұрмыстық қалдықтарды кәдеге жарату процестері қаланың экологиялық қауіпсіздігін, қоғамдық санитарлық-гигиена тұрғысынан қала экономикасының қалыпты жұмыс істеуін, сондай-ақ халықтың тұрмыстық жағдайын бұзбауы өте маңызды. тұтас.

Белгілі болғандай, әлемде қатты тұрмыстық қалдықтардың басым массасы әлі күнге дейін өздігінен пайда болатын немесе арнайы ұйымдастырылған полигондарда сақталады. полигондар«. Дегенмен, бұл ең көп тиімсізқатты қалдықтармен күресу тәсілі, өйткені көбінесе құнарлы жерлердің кең аумақтарын алып жатқан және құрамында көміртегі бар материалдардың (қағаз, полиэтилен, пластмасса, ағаш, резеңке) жоғары концентрациясымен сипатталатын полигондар жиі жанып, қоршаған ортаны қалдықтармен ластайды. газдар. Сонымен қатар, полигондар жер үсті және ластану көзі болып табылады жер асты суларыполигондарды жауын-шашын арқылы құрғату есебінен.

Мысалы, Мәскеуде жыл сайын 10 миллион тонна өндірістік және тұрмыстық қалдықтар түзіледі, олар мамандандырылған полигондарға тасымалданады. Мәскеу облысында 50-ден астам осындай полигондар бар, олардың әрқайсысының ауданы 3-тен 10 гектарға дейін. Жалпы Ресейде 0,8 миллион гектар жер полигондар үшін иеліктен шығарылды, оның ішінде тек шөлейт жерлер, жыралар мен карьерлер ғана емес, құнарлы қара топырақтар да бар.

Мұны шетелдік тәжірибе көрсетіп отыр ұтымды ұйымдастыруқатты тұрмыстық қалдықтарды қайта өңдеу құрылыс индустриясында қайта өңдеу өнімдерінің 90% дейін пайдалануға мүмкіндік береді, мысалы, бетон толтырғыш ретінде. Қазіргі уақытта тұрмыстық қатты қалдықтарды тікелей жағудың тіпті перспективасыз технологияларын жүзеге асыратын мамандандырылған компаниялардың айтуынша, 1000 кг қатты тұрмыстық қалдықтарды жағу кезінде термиялық әдістерді енгізу 250 кг мазуттың жануына тең жылу энергиясын өндіруге мүмкіндік береді. Дегенмен, нақты үнемдеу одан да көп болады, өйткені олар бастапқы шикізатты сақтау фактісін және оларды өндіруге кететін шығындарды, яғни мұнайды және одан мазут алуды ескермейді.

Сонымен қатар, дамыған елдерде қалдықтарды жағу кезінде атмосфераға шығарылатын 1 м3 түтін газының құрамында 0,1х10-9 г азот диоксиді мен фураннан аспауға заңмен шектеу қойылған. Бұл шектеулер қоршаған ортаға, әсіресе полигондарға ең аз теріс әсер ететін қатты қалдықтарды залалсыздандырудың технологиялық жолдарын іздеу қажеттілігін талап етеді.

Демек, тұрмыстық қалдықтардың ашық үйінділерге жиналуы қоршаған ортаға және соның салдарынан адамдарға өте жағымсыз әсер етеді. Қазіргі уақытта тұрмыстық қатты қалдықтарды сақтау мен өңдеудің бірқатар жолдары бар., атап айтқанда:

1. алдын ала сұрыптау;

2. санитарлық топырақты толтыру;

3. жану;

4. биотермиялық компосттау;

5. төмен температуралы пиролиз;

6. жоғары температуралы пиролиз.

Алдын ала сұрыптау.Бұл технологиялық процессқалдықтарды өңдеу зауыттарында қолмен немесе автоматтандырылған конвейерлер арқылы қатты тұрмыстық қалдықтарды фракцияларға бөлуді қарастырады. Бұған қалдық құрамдастарды ұсақтау және елеуіш арқылы олардың мөлшерін азайту, сондай-ақ үлкенірек немесе кішірек металл заттарды алу, мысалы. қалайы банкалар. Оларды ең құнды қайталама шикізат ретінде таңдау қатты қалдықтарды одан әрі қайта өңдеуден бұрын болады (мысалы, өртеу). Қатты тұрмыстық қалдықтарды сұрыптау қалдықтарды кәдеге жарату құрамдастарының бірі болғандықтан, бұл мәселені шешу үшін, яғни қалдықтардан әртүрлі заттардың фракцияларын: металдарды, пластмассаларды, шыныларды, сүйектерді, қағазды және басқа материалдарды бөлуге арналған арнайы қондырғылар бар. одан әрі бөлек өңдеу.

Санитарлық топырақты толтыру.Қатты тұрмыстық қалдықтарды кәдеге жаратудың бұл технологиялық тәсілі алумен байланысты биогазжәне оны кейіннен отын ретінде пайдалану. Осы мақсатта тұрмыстық қалдықтар белгілі бір технология бойынша қалыңдығы 0,6-0,8 м тығыздалған топырақ қабатымен жабылады. Биогаз полигондары желдету құбырларымен, газ үрлегіштермен және биогазды жинауға арналған контейнерлермен жабдықталған.

Полигондардағы қоқыстардың қалыңдығында кеуектілік пен органикалық компоненттердің болуы микробиологиялық процестердің белсенді дамуына алғышарттар жасайды. Полигонның қалыңдығын шартты түрде микробиологиялық процестердің сипаты бойынша ерекшеленетін бірнеше аймақтарға (аэробты, өтпелі және анаэробты) бөлуге болады. Ең жоғарғы қабатта, аэробты(1-1,5 м дейін), тұрмыстық қалдықтар микробтық тотығудың арқасында көмірқышқыл газына, суға, нитраттарға, сульфаттарға және басқа да бірқатар қарапайым қосылыстарға дейін біртіндеп минералданады. IN өтпелі аймақ Нитраттар мен нитриттер газ тәрізді азотқа және оның оксидтеріне дейін тотықсызданады, яғни денитрификация процесі. Ең үлкен көлемді төменгісі алады анаэробты аймақ, онда қарқынды микробиологиялық процестер оттегінің төмен мөлшерімен (2% төмен) жүреді. Бұл жағдайда әртүрлі газдар мен ұшпа органикалық қосылыстар түзіледі. Алайда бұл аймақтың орталық процесі метанның түзілуі болып табылады. Мұндағы тұрақты температура (30-40°С) метан түзетін бактериялардың дамуы үшін оңтайлы болады.

Осылайша, полигондар ең көп көрсетеді үлкен жүйелерқазіргі заманғы барлық биогаз өндіру үшін. Мысалы, Мәскеу облысындағы 1 га полигон (2...4) х 103 га сазды-подзоликалық топырақпен бірдей мөлшерде метан шығарады.

1 тонна тұрмыстық қалдық кемінде 100 м3 биогаз бөлетінін ескерсек, полигондардың энергия көзі ретіндегі әлеуетін анықтауға болады. Биогазды пайдалану полигон құрылғаннан кейін кем дегенде 5-10 жылдан кейін мүмкін болады және оның пайдалылығы қалдықтардың көлемі 1 миллион тоннадан асқанда көрінеді.

Биогазды жағу кезінде полигон газдарының құрамындағы улы компоненттер жойылып, экологиялық таза шығарындыларды қамтамасыз етеді.

Айта кету керек, топырақ қабаты арқылы ағып жатқан жер асты және жер үсті сулары еріген және суспензияланған қатты заттар мен биологиялық ыдырау өнімдерін ұстайды, сондықтан қатты қалдықтарды шаймалау ерітінділері материалдың құрамына бай химиялық элементтер мен қосылыстардың бірлестігімен ұсынылған. Мысалы, олар мәнмен сипатталады (мг/л рН = 6,0-6,5) және карбонат бар: қатты ерітінді (, сілтілі ерітінді (); Ca (); Mg (64-410), Na (85-1700) ;K (28-1700); Fe (0,5-8,7); хлоридтер (96-2350); сульфаттар (84-730); фосфаттар (0,3-29); N: органикалық шығу тегі (2,4-465), аммоний (0,22) -480).

Болашақта полигондардың рөлі айтарлықтай төмендемейді деп болжауға болады, сондықтан олардан биогаз алу үшін пайдалы пайдалануөзекті болып қала береді. Сонымен қатар, тұрмыстық қалдықтарды оның құрамдас бөліктерін – макулатураны, шыныны, металдарды және т.

Жану -Бұл қатты тұрмыстық қалдықтарды кәдеге жаратудың кең таралған әдісі, содан бері кеңінен қолданылады аяғы XIXВ.

Қатты тұрмыстық қалдықтарды тікелей кәдеге жаратудың күрделілігі, бір жағынан, оның ерекше көпкомпоненттілігіне, екінші жағынан, ұлғаюына байланысты. санитарлық талаптароларды өңдеу процесіне. Осыған байланысты жану әлі де ең кең таралған әдіс болып табылады бастапқы өңдеутұрмыстық қалдықтар.

Тұрмыстық қалдықтарды жағу көлемі мен салмағын азайтудан басқа, орталықтандырылған жылу мен электр энергиясын өндіруге пайдалануға болатын қосымша энергия ресурстарын алуға мүмкіндік береді. Бұл әдістің кемшіліктеріне зиянды заттардың атмосфераға шығарылуы, сонымен қатар тұрмыстық қалдықтардың құрамындағы бағалы органикалық және басқа компоненттердің жойылуы жатады.

Қатты қалдықтарды жағу кезінде құрғақ массадан және көмірқышқыл газы, су буы, әртүрлі қоспалар түріндегі газ тәрізді өнімдерден 28-44% күл алынады. Пайдаланылған газдардың шаңдылығы 5-10 г/нм3 (25-50 кг/т қатты қалдықтар). Қалдықтардың жану процесі 800-900°С температурада жүретіндіктен, қалдық газдар құрамында органикалық қосылыстар- альдегидтер, фенолдар, хлорорганикалық қосылыстар (диоксин, фуран), сондай-ақ ауыр металл қосылыстары.

Тұрмыстық қалдықтардың жылулық құндылығы шамамен қоңыр көмірге тең. Орташа алғанда, тұрмыстық қалдықтардың калориялық құндылығы 1000-нан 3000 ккал/кг аралығында болады. Сондай-ақ, жылулық құндылығы бойынша 10,5 г қатты тұрмыстық қалдықтар 1 тонна мұнайға тең екені анықталды; Калориялық құрамы бойынша тұрмыстық қалдықтар көмірден 2 есе ғана төмен; шамамен 5 тонна қоқыс жану кезінде 2 тонна көмір немесе 1 тонна жылу бөледі. сұйық отын.

Жануды екі түрге бөлуге болады:

тек жылу мен энергияны өндіретін тікелей жану; сұйық және газ тәрізді отын өндіретін пиролиз.

Қазіргі уақытта тұрмыстық қалдықтардың жану деңгейі жекелеген елдерәртүрлі. Тұрмыстық қалдықтардың жалпы көлемінің ішінде өртеу үлесі Австрия, Италия, Франция, Германия сияқты елдерде 20-дан 40%-ға дейін өзгереді; Бельгия, Швеция – 48-50%; Жапония – 70%; Дания, Швейцария – 80%; Англия мен АҚШ – 10%. Біздің елде қазіргі уақытта тұрмыстық қалдықтардың шамамен 2%, ал Мәскеуде шамамен 10% жағылады.

Көбейту үшін экологиялық қауіпсіздік қажетті шартҚалдықтарды жағу кезінде бірқатар қағидаларды ұстану маңызды. Олардың негізгілеріне жану температурасы жатады, ол жанып жатқан заттардың түріне байланысты; жоғары температурада жану ұзақтығы, ол да жағылатын қалдықтардың түріне байланысты; турбулентті тудыру ауа шығынықалдықтарды толық жағу үшін.

Қалдықтарды түзілу көздері бойынша ажырату және физикалық және химиялық қасиеттеріәртүрлілікті алдын ала анықтайды техникалық құралдаржәне жану жабдықтары.

IN Соңғы жылдарыЖану процестерін жақсарту бойынша зерттеулер жүргізілуде, бұл тұрмыстық қалдықтар құрамының өзгеруімен және қатаң экологиялық стандарттармен байланысты. Қалдықтарды жағудың жаңартылған әдістеріне процесті жылдамдату үшін қалдықтарды жағу алаңына берілетін ауаны оттегімен ауыстыру кіреді. Бұл жанғыш қалдықтардың көлемін азайтуға, оның құрамын өзгертуге, шыны тәрізді шлактарды алуға және жер астында сақталуы тиіс сүзу шаңын толығымен жоюға мүмкіндік береді. Бұл сондай-ақ сұйық қабатта қалдықтарды жағу әдісін қамтиды. Бұл жағдайда ең аз зиянды заттардың көмегімен жанудың жоғары тиімділігіне қол жеткізіледі.

Шетелдік мәліметтерге сәйкес, пеш өнімділігі шамамен 100 тонна/тәулігіне 15 мың тұрғыны бар қалаларда қалдықтарды жағуды қолданған жөн. Әрбір тонна қалдықтан шамамен 300-400 кВт/сағ электр энергиясын өндіруге болады.

Қазіргі уақытта тұрмыстық қалдықтардан отын түйіршіктер және брикет түрінде ұсақталған күйде алынады. Түйіршікті отынға артықшылық беріледі, өйткені ұсақталған отынның жануы үлкен шаң шығарындыларымен бірге жүреді, ал брикеттерді пайдалану пешке тиеу және тұрақты жануды сақтау кезінде қиындықтар тудырады. Сонымен қатар, түйіршіктелген отынды жағу кезінде қазандықтың тиімділігі әлдеқайда жоғары.

Қалдықтарды жағу қож мен күлде ыдырайтын заттардың ең аз мөлшерін қамтамасыз етеді, бірақ бұл атмосфераға шығарындылардың көзі болып табылады. Қалдықтарды жағу қондырғылары (ҚҚҚ) газ тәрізді хлорлы сутегі мен фторидті, күкірт диоксидін, диоксинді, сонымен қатар әртүрлі металдардың қатты бөлшектерін: қорғасын, мырыш, темір, марганец, сурьма, кобальт, мыс, никель, күміс, кадмий, хром, қалайы шығарады. , сынап және т.б.

Қатты жанғыш қалдықтарды жағу кезінде бөлінетін күйе мен шаңның құрамындағы кадмий, қорғасын, мырыш және қалайы мөлшері қоқыстағы пластикалық қалдықтардың мөлшеріне пропорционалды түрде өзгеретіні анықталды. Сынаптың шығарындылары термометрлердің, құрғақ гальваникалық элементтердің және флуоресцентті лампалар. Ең үлкен мөлшерКадмий синтетикалық материалдарда, сондай-ақ шыны, былғары және резеңкеде кездеседі. АҚШ-тың зерттеулері қатты тұрмыстық қалдықтардың тікелей жануымен болатынын анықтады көп бөлігісүрме, кобальт, сынап, никель және кейбір басқа металдар жанбайтын компоненттерден пайдаланылған газдарға түседі, яғни тұрмыстық қалдықтардан жанбайтын фракцияны жою атмосферадағы осы металдардың концентрациясын төмендетеді. Ауаны кадмиймен, хроммен, қорғасынмен, марганецпен, қалайымен және мырышпен ластайтын көздер қатты тұрмыстық қалдықтардың бірдей жанғыш және жанбайтын фракциялары болып табылады. Ластанудың айтарлықтай төмендеуі атмосфералық ауакадмий мен мыс полимерлі материалдарды жанғыш фракциядан бөлуге байланысты мүмкін болады.

Осылайша, қоршаған ортаға зиянды заттардың түсуін азайтудың негізгі бағыты тұрмыстық қалдықтарды сұрыптау немесе бөлек жинау деп айтуға болады.

Соңғы уақытта қатты тұрмыстық қалдықтар мен шламды бірге жағу әдісі кеңінен таралуда. Ағынды сулар. Бұл жоққа қол жеткізеді жағымсыз иіс, қалдықтарды жағудан құрғақ ағынды сулардың шламына дейін жылуды пайдалану.

Айта кету керек, қатты тұрмыстық қалдықтар технологиясы газ құрамдас бөлігі үшін шығарындылар стандарттары әлі күшейтілмеген кезеңде дамыған. Дегенмен, қазір қалдықтарды жағу зауыттарында газды тазарту құны күрт өсті. Қалдықтарды өртейтін кәсіпорындардың барлығы рентабельді емес. Осыған байланысты тұрмыстық қалдықтарды қайта өңдеу әдістері әзірленуде, бұл олардың құрамындағы құнды компоненттерді қайта өңдеуге және қайта пайдалануға мүмкіндік береді.

Биотермиялық компосттау . Қатты тұрмыстық қалдықтарды кәдеге жаратудың бұл әдісі шамамен 60°С температурада ыстық ауа түріндегі оттегінің қолжетімділігімен қалдықтардың трансформациясының табиғи, бірақ жеделдетілген реакцияларына негізделген. Осы реакциялардың нәтижесінде биотермиялық қондырғыда (барабанда) қатты қалдықтардың биомассасы компостқа айналады. Дегенмен, бұл технологиялық схеманы жүзеге асыру үшін бастапқы қалдықтарды ірі заттардан, сондай-ақ металдардан, шыныдан, керамикадан, пластмассадан, резеңкеден тазарту қажет. Алынған қалдық фракция биотермиялық барабандарға құйылады, онда тауарлық өнім алу үшін 2 күн сақталады. Осыдан кейін компостталған қалдықтар қайтадан қара және түсті металдардан тазартылады, одан әрі ұсақталады және одан әрі ауыл шаруашылығында компост немесе биоотын ретінде пайдалану үшін сақталады. отын энергиясы.

Биотермиялық компосттау әдетте тұрмыстық қалдықтарды механикалық өңдеу зауыттарында жүргізіледі және осы зауыттардың технологиялық тізбегінің құрамдас бөлігі болып табылады.

Дегенмен, қазіргі заманғы компосттау технологиялары ауыр металдардың тұздарынан арылуға мүмкіндік бермейді, сондықтан қатты қалдықтардан жасалған компостты пайдалану үшін іс жүзінде пайдалану аз. ауыл шаруашылығы. Оның үстіне бұл зауыттардың көпшілігі рентабельді емес. Сондықтан қалдықтарды қайта өңдеу зауыттарында оқшауланған компост өнімдерінен автокөліктерге арналған синтетикалық газ және сұйық отын алудың тұжырымдамалары әзірленуде. Мәселен, алынған компостты одан әрі газға өңдеу үшін жартылай фабрикат ретінде сату жоспарлануда.

Тұрмыстық қалдықтарды кәдеге жарату тәсілі пиролизБұл өте аз белгілі, әсіресе біздің елде оның қымбаттығына байланысты. Бұл қалдықтарды зарарсыздандырудың арзан және экологиялық таза әдісіне айналуы мүмкін. Пиролиз технологиясы оттегіге қол жеткізбей, температураның әсерінен қалдықтардың қайтымсыз химиялық өзгеруін қамтиды. Температураның қалдық заттарға әсер ету дәрежесіне байланысты пиролиз процесс ретінде шартты түрде бөлінеді. төмен температура (900°C дейін) және жоғары температуралық пиролиз (900°C жоғары).

Төмен температурадағы пиролизұсақталған қалдық материал термиялық ыдырауға ұшырайтын процесс. Бұл жағдайда тұрмыстық қалдықтарды пиролиздеу процесінің бірнеше нұсқасы бар:

ауаның жоқтығында температураның әсерінен қалдықтардың органикалық бөлігінің пиролизі; 760°С температурада қалдықтардың толық жанбауын қамтамасыз ететін ауаның қатысуымен пиролиз; газдың жоғары жылу құндылығын алу үшін ауаның орнына оттегін қолданып пиролиз; 850°С температурада қалдықтарды органикалық және бейорганикалық фракцияларға бөлмей пиролиз және т.б.

Температураның жоғарылауы газ шығымының жоғарылауына және сұйық және қатты өнімдердің шығымының төмендеуіне әкеледі.

Пиролиздің артықшылығы Қалдықтарды тікелей жағумен салыстырғанда, ең алдымен оның қоршаған ортаның ластануының алдын алудағы тиімділігі. Пиролизді пайдалана отырып, шиналар, пластмасса, қалдық майлар және шлам сияқты жоюға қиын қалдықтарды өңдеуге болады. Пиролизден кейін биологиялық қалмайды белсенді заттар, сондықтан пиролиз қалдықтарын жер астында сақтау табиғи ортаға зиянын тигізбейді. Алынған күлдің жоғары тығыздығы бар, бұл жер асты қоймасына түсетін қалдықтардың көлемін күрт төмендетеді. Пиролиз кезінде ауыр металдардың тотықсыздануы (балқыту) болмайды. Пиролиздің артықшылықтарына алынған өнімді сақтау және тасымалдаудың қарапайымдылығы, сондай-ақ жабдықтың төмен қуат. Тұтастай алғанда, процесс аз капиталды инвестициялауды қажет етеді.

Тұрмыстық қатты қалдықтарды пиролиз әдісімен өңдейтін қондырғылар немесе зауыттар Данияда, АҚШ-та, Германияда, Жапонияда және басқа елдерде жұмыс істейді.

Белсендіру ғылыми зерттеулержәне осы саладағы тәжірибелік әзірлемелер ХХ ғасырдың 70-жылдарында, «мұнай бумы» кезеңінде басталды. Сол кезден бастап пластмассадан, резеңкеден және басқа да жанғыш қалдықтардан пиролиз арқылы энергия мен жылу алу өндіріс көздерінің бірі ретінде қарастырыла бастады. энергетикалық ресурстар. Әсіресе үлкен мәнЖапонияда бұл процеске берілді.

Жоғары температурадағы пиролиз.Қатты қалдықтарды кәдеге жаратудың бұл әдісі қоқысты газдандырудан басқа ештеңе емес. Технологиялық жүйеБұл әдіс қалдықтардың биологиялық құрамдас бөлігінен (биомассадан) бу өндіруге пайдалану үшін екінші реттік синтез газын алуды, ыстық су, электр. Құрамдас бөлікжоғары температуралы пиролиз процесінің шлак түріндегі қатты өнімдері, яғни пиролизденбейтін қалдықтар болып табылады. Бұл жою әдісінің технологиялық тізбегі келесі төрт кезеңнен тұрады:

1. ірі габаритті объектілерді, түсті және қара металдарды қоқыстан электромагниттің көмегімен және индукциялық бөлу арқылы іріктеу;

2. синтездік газды және жанама өнімдерді алу үшін дайындалған қалдықтарды газдандырғышта өңдеу химиялық қосылыстар- хлор, азот, фтор, сондай-ақ металдарды, шыныларды, керамикалық бұйымдарды балқыту кезіндегі шлактарды;

3. синтез газын қоршаған ортаның қасиеттері мен энергия сыйымдылығын арттыру мақсатында тазарту, салқындату және хлордың, фтордың, күкірттің, цианидті қосылыстардың ластаушы заттарынан сілтілі ерітіндімен тазалауға арналған скрубберге енгізу;

4. бу, ыстық су немесе электр энергиясын өндіру үшін қалдық жылу қазандықтарында тазартылған синтез газын жағу.

Өңдеу кезінде, мысалы, ағаш жоңқалары, синтез газының құрамында (%): ылғалдылық - 33,0; көміртек тотығы – 24,2; сутегі - 19,0; метан - 3,0; көмірқышқыл газы -10,3; азот – 43,4, сонымен қатар шайыр 35-45 г/нм.

1 т қатты қалдықтар, 73% қатты қалдықтардан, 7% резеңке қалдықтардан (негізінен автокөлік шиналары) және 20% көмірҚазандықта қолданылатын 40 кг шайыр және м3 ылғалды газ алынады. Құрғақ газ компоненттерінің көлемдік үлесі келесідей (%-бен): сутегі – 20, метан – 2, көміртек тотығы – 20, көмірқышқыл газы – 8, оттегі – 1, азот – 50. Төменгі жылу мөлшері 5,4-6,3 МДж/м3. . Шығарылатын қож 200 кг/т құрайды.



«Паритет» ЖШС директоры Гмизин Олег Геннадьевич 8 9039134717, 8 9618915050
қоршаған ортаны қорғау саласындағы бірегей өнім. «Экофан 800» қалдықтарын жағу қондырғысы(стандартты 800 кВт жылу қуаты шығысы)

Қондырғы қатты тұрмыстық қалдықтарды (ҚҚҚ), медициналық қалдықтарды, жанғыш өнеркәсіптік қалдықтарды, мал шаруашылығы қалдықтарын, жылыжай қалдықтарын, сұйық тығыз көмірсутекті массаларды, мысалы, мұнай шламын, автокөлік дөңгелектерін жағуға арналған. Полигондардың көлемін азайтуға мүмкіндік береді.

Процесс өнеркәсіптік және коммерциялық объектілерді жылытуға арналған жылуды өндірумен, сондай-ақ ыстық сумен жабдықтаумен (ТЖ) қамтамасыз етумен бірге жүреді.Осылайша біз екі рет жеңеміз:Өте қарапайым, арзан және сенімді технологиялық қалдықтарды жағу циклын қолдану.Бөлмелерді жылыту және ыстық су үшін су тізбегінің жылуын пайдалану мүмкіндігін аламыз.

Қондырғыда қатты тұрмыстық қалдықтарды жағу принципі мүлдем жаңа, бірегей, инновациялық технологияға негізделген. Бұл қазандықтың өзінде термохимиялық реакция және каталитикалық реакцияқалдық газдар. Бұл реакциялар процесінде біз қондырғының жоғары жылу қуатын аламыз, әдеттегі жанумен салыстырғанда 2 есе көп және оның шығуында таза қалдық газдар. Бұл газдар көмірқышқыл газы (СО2) мен су буының (H2O) қоспасынан тұрады.

Неліктен бірегей Ecofan 800 қалдықтарды жағу пеші?Себебі:Қолданыстағы аналогтар келесі түрдегі қоқыс пен өндіріс қалдықтарын кәдеге жарату үшін қосымша шығындарды талап етеді:Қалдық газдарды табиғи газбен жағудан кейін 0,1-0,2 м3/сағ (50 кг қалдық үшін) немесе дизельдік отынқалдықтардың 0,12-0,17 л/кг есебімен;14 кВт/сағ асатын электр энергиясын тұтынуды талап етеді;Адсорбенттер мен сүзгі элементтерін (шығын материалдарын) пайдалануды талап етеді;Нақты мөлшерлеуді және нақты технологиялық циклды сақтауды талап ететін химиялық компоненттер мен қоспаларды қолдануды талап ету;Олар технологиялық процестерді басқару үшін компьютерлік жүйелерді пайдалануды талап етеді, оларды сатып алу да, ұстау да қымбат;

Көрсетілген факторлар жалпы өңдеу зауыттарының сенімділігі мен ақауларға төзімділігіне әсер етеді және циклдің тәуелділігін арттырады. адам факторы. Бұл факторлар бірге қондырғыларды пайдалану және техникалық қызмет көрсету шығындарын айтарлықтай арттырады, бұл қалдықтарды жою процесінің құнының айтарлықтай өсуіне әкеледі және көбінесе бүкіл жобаны рентабельділікке дейін төмендетеді.

Ecofan 800 қалдықтарды жағу пешінде бұл кемшіліктер жоқ, ол қалдықтарды жағудың жаңа принципін пайдаланады. Бұл пеш ішіндегі қалдық газдарды (диоксиндер, пирен) бейтараптандырудың термохимиялық және каталитикалық реакциясы және онымен бірге көп мөлшерде жылу энергиясын өндіру және оны кәсіпорынның қажеттіліктеріне пайдалану!Шығуда біз газ ағынын аламыз,

Осы жобамен жұмыс істеу кезінде алдымызға қойған міндеттер:Экологиялық тазалық (Экологиялық қауіпсіздік);Жылу тиімділігі;Сенімді жұмыс, ұзақ қызмет ету мерзімі;

1. Экологиялық қауіпсіздікҚҚҚ (тұрмыстық қатты қалдықтар) жағу кезінде әртүрлі майлар (көмірсутектер), диоксиндер және пирен түзілуі мүмкін. Бұл заттар өте қауіпті, олар адам ағзасында жиналып (жинақталып) организмнің дамуына әсер етіп, әртүрлі патологиялар мен ауруларды тудыруы мүмкін. Сондықтан қондырғыны құру кезінде басты назар экологиялық қауіпсіздік принципі болды. Қондырғыдан зиянды заттардың шығарылуы"Ecofan 800"атмосфераға максималды рұқсат етілген концентрациядан айтарлықтай төмен.

Орнату барлық өндірістік цикл сынақтарынан және пайдаланылған газды өлшеулерден өтті:Атмосфераға шығарылатын газдарды өлшеу жұмыстарын Саратов жүргізді Мемлекеттік университетіолар. Н.Г. Чернышевский химия ғылымдарының докторы, профессор Р.И.Кузьминаның жетекшілігімен.Атмосфераға өнеркәсіптік шығарындыларды талдау хаттамасы № 197 23 қазан 2013 ж. Саратов облысы бойынша ЦЛАТИ филиалы.Министрлік берген № 00002161 экологиялық сертификаты табиғи ресурстаржәне Ресей Федерациясының экологиясы.

2. Жылу тиімділігіӨндірістік және қатты тұрмыстық қалдықтарды кешенде жағу кезінде"Ecofan 800", жану камерасында да, термохимиялық камерада да орын алады үлкен таңдаусу тізбегінен алып тастайтын және үй-жайлар мен ғимараттарды жылытуға және ыстық сумен жабдықтауға пайдалануға болатын жылу. Қатты қалдықтарды жағу кезінде біз жану камерасында 2000 ккал/кг отын деңгейінде жылу аламыз, содан кейін термохимиялық камерадағы газ ағынының тотығу процесінде тағы шамамен 2000 ккал жылу аламыз. Жылу тиімділігі бойынша бұл орташа сапалы көмірдің баламалы мөлшерін жағумен салыстыруға болады.Бұл қондырғы, стандартты түрде, орташа есеппен 800 кВт/сағ жылу шығарады, бұл шамамен 5000-7000 м2 кеңістікті жылытуға мүмкіндік береді, жұмыс режимінде электр энергиясының құны 2-ден 4 кВт-қа дейін. Электр қуатының құны қалдықтарды қарқынды жағу кезінде күніне шамамен 150 рубльді құрайды.

Біздің жану технологиямызды пайдалана отырып, қалдықтар жоғары тиімді отынға, арзан отынға айналады және қондырғы иесіне пайда алуға мүмкіндік береді.

3. Табыстылық және өзін-өзі қамтамасыз ету.Шығындар: Орнатуға тәулік бойы қызмет көрсету кезінде 4 адам қажет, яғни. қызметкерлердің жалақысы орта есеппен 1000 рубльді құрайды. әрқайсысы үшін + электр қуаты 150 рубльден тұрады. күніне. Барлығы күніне 4150 рубль.

Пайда: - қатты тұрмыстық қалдықтарды кәдеге жаратудан 1 тоннаға орташа есеппен 500 рубльден (полигондар оны осылай қабылдайды)стандартты қондырғымен 500 кг/сағ орташа жану кезінде біз қанша қалдық тастай аламыз: тәулігіне 0,5т*24сағ=12т. Бұл күніне 3 Камаз көлігі. Барлығы бізде күніне 6000 рубль бар

- қалдықтарды пайдалану кезінде жылуды үнемдеу.Табиғи газға ауыстырылған кезде 800 кВт/сағ баламалы жылу энергиясын өндіру кезінде шығындар: сағатына 349,44 рубль:800кВт/сағ * 840кКал/кВт = 672000кКал/сағ 672000кКал/сағ: 8500кКал/куб.м = 79куб.м/сағ табиғи газ 79 текше метр/сағ * 4,42 рубль/текше метр = 349,44 рубль/сағ. Біз күніне 349,44 рубль / сағат * 24 сағат = 8386,56 рубль аламыз. 800 кВт қондырғыдан жалпы пайда болады. Күніне 6000+8400-4150 =10250 рубль Айына айына 307 500 рубль.

Ал егер сіз күйіп қалсаңыз қауіпті қалдықтар, ұйықтаушылар, медициналық қалдықтар, мұнай шламы, содан кейін пайда деңгейі бірнеше есе артады.

Орнату «Экофан» 5 МВт-қа дейінгі термиялық баламалы қуаты бар кеңейтілген конфигурацияда жеткізілуі мүмкін. 7 текше метрге дейін қоқыс тиеу камерасымен. ал қатты қалдықтардың орташа жану жылдамдығы 2500 кг/сағ дейін. Мұндай модульдік қондырғыларды пайдалану кәсіпорындарды, тұрғын үйлерді жылумен қамтамасыз ету, қалдықтарды кәдеге жарату мәселелерін шешеді.

Бүгінгі күні қала үшін қоқыстарды полигонға тасымалдаудың шамамен құны 5 миллион рублькүніне. Бұл Томскіге экспортқа негізделген 4000 тонна қоқыс. 1 тонна қоқыс құны, біздің есептеулеріміз бойынша, 1250 рубль (500 рубль / тонна - полигондағы қоқыс қабылдау, 4 тонна сыйымдылығы бар 1 Камаз үшін көлік / сағат үшін 1000 рубль). Орнату қатты қалдықтардың жану режимі мен құрамына байланысты сағатына 200-ден 800 кг-ға дейін қатты қалдықтарды жағуға мүмкіндік береді. Стандартты қондырғыны пайдалану арқылы 500 кг/сағ орташа жану кезінде қанша қалдықтарды қайта өңдеуге болатынын есептеу оңай: тәулігіне 0,5т*24сағ=12т. Бұл күніне 3 Камаз көлігі.

3 параметрді қолдану «Экофан» 5 МВт орташа жұмыс істейтін тәулігіне 30-40 Камаз алуға мүмкіндік береді. 140 тонна қоқыс. Бұл жылына 50 400 тоннаны құрайды. Салыстыру үшін, Мәскеудегі қалдықтарды жағу зауыты жылына 150 000 тонна күйдіреді, өңдеу құны 2 148 рубль/т. Мұнда біз қайта өңдеу мен жылыту үшін төленетін боламыз, демек, пайда.

Ecofan 800 кешенінің конструкциясы және жұмыс істеу принципі. Қатты тұрмыстық қалдықтарды жою кешені тұрақты және тұрақты технологиялық циклді қамтамасыз ететін өте қарапайым, арзан және сенімді бірнеше құрамдас бөліктерден жиналған толық дәнекерленген металл конструкция болып табылады. Орнатудың кепілдік берілген қызмет мерзімі - 10 жыл. Ол 20 жыл қызмет ете алады. Ол салқындату тізбегінің болуына байланысты пеш қабырғасының жабынын үнемі ауыстыруды қажет етпейді. Катализатор 5-10 жылда бір рет ауыстырылады. Пеш екі немесе көп камералы, бұл үздіксіз жұмыс циклін ұйымдастыруға мүмкіндік береді.

1) Жану камерасы Қатты тұрмыстық қалдықтарды жағудың және зиянды заттарды залалсыздандырудың бірінші кезеңі.Бұл цилиндрлік жану камерасы, оның ішінде саңылаулары бар тормен бойлық ось бойымен екі бірдей бөлікке бөлінген. Бұл бүкіл жұмыс кезеңі бойы үздіксіз жану процесін жүргізуге мүмкіндік береді және жану жүріп жатқан камераның жартысынан қатты қалдықтарды алдын ала қыздыру есебінен қалдықтардың таза жануын қамтамасыз етеді, сондықтан жану алдымен камераның бір жартысында жүзеге асырылады, содан кейін камераның екінші жартысы жүктеледі және нәтижесінде пайда болған жылу екінші жартысында қалдықтарды құрғатады, одан 340 температураға дейін буланатын барлық заттарды «сығады». 0 C, бұл атмосфераға лас шығарындыларды «ұйымдастыратын» органикалық заттардың құрамындағы барлық компоненттердің 75-80% дейін жоюға мүмкіндік береді, содан кейін олар өздігінен жанып кетеді. Анау. Біз жанып жатқан қалдықтардан жану камерасында алынған температураны пайдалана отырып, жаңадан жүктелген қалдықтардың «ашық» пиролизін орындаймыз. Жану камерасының бұл дизайны оны жинақталған күлден босатуға және аппараттың жұмысын тоқтатпай тиеуге мүмкіндік береді. Сонымен қатар, жану камерасының тор жүйесі де қалдықтарды жағудың тазалығы мен толықтығына ықпал етеді. Ол атмосфералық ауа жіберілетін қуыс құбырлардан тұрады. Оны берудің қарқындылығы электр қозғалтқышының жылдамдығын басқаратын жиілік түрлендіргішінің көмегімен реттеледі. Біріктірілген ауамен қамтамасыз ету жүйесі қалдықтарды жағу фазасына байланысты оттегіні өте дәл реттеуге мүмкіндік береді, бұл өз кезегінде қалдықтардың жануының жоғары тазалығына ықпал етеді. Қатты қалдықтарды жағудан кейінгі қалған күл 1% - 3% құрайды. Атмосфералық ауа жану нәтижесінде түзілген көміртектің ыстық қабаттарынан өте отырып, аз көлемде генератор газы мен метан газын синтездейді. Бұл газдардың жануы жану камерасындағы температураның 1200-ден жоғары көтерілуіне мүмкіндік береді 0 C, және мұндай температурада диоксиндер мен пирен күйеді, бұл тіпті қалдықтарды жоюдың бастапқы кезеңінде - жағуды ұйымдастыруға мүмкіндік береді, зиянды заттардың (диоксиндер, пирен) атмосфераға шығарылуына дейін олардың жолына алғашқы қорғаныс тосқауылдары.

2) Термохимиялық камера Зиянды заттарды бейтараптандырудың екінші кезеңі.Термохимиялық реакцияларды жүргізу арқылы қалдық газдарды бейтараптандыруға арналған. Бұл жану камерасына дәнекерлеу арқылы қосылған тігінен орналасқан толық металдан жасалған цилиндр. Атмосфералық ауа термохимиялық реакцияларды жүзеге асыру үшін жүйеге колоннаға мәжбүрлеп түседі. Осы процестің нәтижесінде атмосфераға шығарылатын зиянды газдар мен қалқыма заттардың кең ауқымы бейтараптандырылады. Ағымдағы термохимиялық реакциялар процесінде пайдалануға болатын көп мөлшерде жылу пайда болады, бұл біз салқындатқыш ретінде суды пайдалана отырып, өндірістік және әлеуметтік нысандарды жылытуға немесе ыстық сумен қамтамасыз етуге болады.

3) Түтін газдарын бөлу жүйесі Пайдаланылған газдардағы зиянды заттарды бейтараптандырудың үшінші кезеңі.Шығарылған газдар бөлінедімультициклондардың батареялары.Онда ең таза көміртек болып табылатын күйенің қатты қатты бөлшектерінің және минералды кокстелетін қалдықтардың шөгуі жүреді. Мұндай жүйеде газды тазарту дәрежесі 99,5 - 99,8% жетеді. Шығарылған газдарды қатты қоспалардан тазарту газ ағынын диоксидтер мен пиреннен тазартуға мүмкіндік береді. Алынған қатты шөгіндіөте бар жоғары дәрежекөміртегі тазалығы және одан әрі сату үшін шикізат ретінде пайдаланылуы мүмкін -құрылыс қоспаларын әрлеуде, біріктіруге арналған бетонда, лак-бояуда, парфюмерия өнеркәсібінде және резеңке өндірісінде немесе тіпті көмір-су отын (CWF) алуға болатын жоғары калориялы отын ретіндегі сәндік қоспа.Оны топыраққа тыңайтқыш ретінде қолдану үшін де қолдануға болады, өйткені барлық өсімдіктер кем дегенде 50% көміртектен тұрады.

4) Катализатор Шығарылған газдардағы зиянды заттарды залалсыздандырудың төртінші кезеңі.Катализаторда арнайы каталитикалық құраммен сіңдірілген, кеуекті жоғары дамыған беті бар арнайы өңделген керамикалық негіз бар. Катализатор құрамы қолжетімді арзан металдарға негізделген. Бұл катализатор өндірісінде алтын, платина және иридий сияқты бағалы материалдарды жоюға мүмкіндік берді. Катализатор металл картриджде металл негіздерде орналасқан. Олардың тік орналасуы жасушалық лабиринттерді құрайды, олар арқылы ыстық газ ағындары турбулентті қозғалысқа ие болады, ал каналдардың үлкен ұзындығы, катализатор лабиринттері ол арқылы өтетін газдардың барлық тотығу-тотықсыздану реакцияларын соңына дейін аяқтауға және жоғары нәтиже алуға мүмкіндік береді. Сәрсенбіде қоршаған ортаға шығарылғанға дейін сапалы тазартылған газ ағыны.

ҚОРЫТЫНДЫ

Бұл түрдегі өрт сөндіру қондырғылары қатты тұрмыстық қалдықтарды, өнеркәсіптік жанғыш қалдықтарды және автомобиль дөңгелектерін қайта өңдеудің жаһандық мәселесін шешуге көмектеседі. Бөлінген жылуды өз қажеттіліктеріне, кәсіпорынның қажеттіліктеріне, тұрғындардың қажеттіліктеріне пайдалану.Қатты қалдықтарды жағу кезінде біз шығатын жерде газ ағынын аламыз,қамтитын көміртегі диоксидіжәне су буы- кез келген органикалық заттардың ыдырауының соңғы өнімдері.

Бұл 19 ғасырдың аяғынан бастап кеңінен қолданылып келе жатқан тұрмыстық қатты қалдықтарды кәдеге жаратудың кең таралған әдісі. Қатты тұрмыстық қалдықтарды тікелей орналастырудың қиындығы, бір жағынан, оның ерекше көпкомпоненттілігіне, екінші жағынан, оларды өңдеу процесіне қойылатын санитарлық талаптардың жоғарылауына байланысты. Осыған байланысты, өртеу әлі күнге дейін тұрмыстық қалдықтарды бастапқы өңдеудің ең кең таралған әдісі болып табылады. Тұрмыстық қалдықтарды жағу көлемі мен салмағын азайтудан басқа, орталықтандырылған жылу мен электр энергиясын өндіруге пайдалануға болатын қосымша энергия ресурстарын алуға мүмкіндік береді. Бұл әдістің кемшіліктеріне зиянды заттардың атмосфераға шығарылуы, сонымен қатар тұрмыстық қалдықтардың құрамындағы бағалы органикалық және басқа компоненттердің жойылуы жатады. Жануды екі түрге бөлуге болады: тек жылу мен энергияны өндіретін тікелей жану және сұйық және газ тәрізді отын шығаратын пиролиз. Қазіргі уақытта тұрмыстық қалдықтарды жағу деңгейі жекелеген елдерде әртүрлі. Осылайша, тұрмыстық қалдықтардың жалпы көлемінің ішінде өртеу үлесі Австрия, Италия, Франция, Германия сияқты елдерде 20-дан 40%-ға дейін өзгереді; Бельгия, Швеция – 48-50%; Жапония – 70%; Дания, Швейцария 80%; Англия мен АҚШ – 10%. Қазіргі уақытта Ресейде тұрмыстық қалдықтардың шамамен 2%, ал Мәскеуде шамамен 10% жағылады. Экологиялық қауіпсіздікті арттыру үшін қалдықтарды жағудың қажетті шарты бірқатар принциптерді сақтау болып табылады. Олардың негізгілеріне жану температурасы жатады, ол жанып жатқан заттардың түріне байланысты; жоғары температурада жану ұзақтығы, ол да жағылатын қалдықтардың түріне байланысты; қалдықтардың толық жануы үшін турбулентті ауа ағындарын құру. Қалдықтардың түзілу көздері мен физикалық-химиялық қасиеттері бойынша айырмашылығы жануға арналған техникалық құралдар мен жабдықтардың әртүрлілігін анықтайды. Соңғы жылдары жану процестерін жақсарту бойынша зерттеулер жүргізілді, бұл тұрмыстық қалдықтар құрамының өзгеруімен және экологиялық стандарттарды қатаңдатумен байланысты. Қалдықтарды жағудың жаңартылған әдістеріне процесті жылдамдату үшін қалдықтарды жағу алаңына берілетін ауаны оттегімен ауыстыру кіреді. Бұл жанғыш қалдықтардың көлемін азайтуға, оның құрамын өзгертуге, шыны тәрізді шлактарды алуға және жер астында сақталуы тиіс сүзу шаңын толығымен жоюға мүмкіндік береді. Бұл сондай-ақ сұйық қабатта қалдықтарды жағу әдісін қамтиды. Бұл жағдайда ең аз зиянды заттардың көмегімен жанудың жоғары тиімділігіне қол жеткізіледі. Шетелдік мәліметтерге сәйкес, пеш өнімділігі шамамен 100 тонна/тәулігіне 15 мың тұрғыны бар қалаларда қалдықтарды жағуды қолданған жөн. Әрбір тонна қалдықтан шамамен 300-400 кВт/сағ электр энергиясын өндіруге болады. Қазіргі уақытта тұрмыстық қалдықтардан отын ұсақталған күйінде, түйіршіктер және брикет түрінде алынады. Түйіршікті отынға артықшылық беріледі, өйткені ұсақталған отынның жануы үлкен шаң шығарындыларымен бірге жүреді, ал брикеттерді пайдалану пешке тиеу және тұрақты жануды сақтау кезінде қиындықтар тудырады. Сонымен қатар, түйіршіктелген отынды жағу кезінде қазандықтың тиімділігі әлдеқайда жоғары. Қалдықтарды жағу қож мен күлдегі ыдырайтын заттардың ең аз мөлшерін қамтамасыз етеді, бірақ бұл атмосфераға шығарындылардың көзі болып табылады. Қалдықтарды жағу қондырғылары (ҚҚҚ) газ тәрізді хлорлы сутегі мен фторидті, күкірт диоксидін, сондай-ақ әртүрлі металдардың қатты бөлшектерін шығарады: қорғасын, мырыш, темір, марганец, сурьма, кобальт, мыс, никель, күміс, кадмий, хром, қалайы, сынап. және т.б. қатты жанғыш қалдықтарды жағу кезінде бөлінетін күйе мен шаңның құрамындағы кадмий, қорғасын, мырыш және қалайы мөлшері қоқыстағы пластикалық қалдықтардың мөлшеріне пропорционалды түрде өзгеретіні анықталды. Сынаптың бөлінуі қалдықтарда термометрлердің, құрғақ гальваникалық элементтердің және флуоресцентті лампалардың болуынан туындайды. Кадмийдің ең көп мөлшері синтетикалық материалдарда, сондай-ақ шыны, былғары және резеңкеде кездеседі. АҚШ-тың зерттеулері тұрмыстық қатты қалдықтарды тікелей жағу кезінде сурьма, кобальт, сынап, никель және кейбір басқа металдардың көп бөлігі жанбайтын компоненттерден пайдаланылған газдарға түседі, яғни жанбайтын фракцияны тұрмыстық заттардан тазарту. қалдықтар осы металдардың атмосферадағы концентрациясын төмендетеді. Ауаны кадмиймен, хроммен, қорғасынмен, марганецпен, қалайымен және мырышпен ластайтын көздер қатты тұрмыстық қалдықтардың бірдей жанғыш және жанбайтын фракциялары болып табылады. Атмосфералық ауаның кадмиймен және мыспен ластануының айтарлықтай төмендеуі полимерлі материалдарды жанғыш фракциядан бөлудің арқасында мүмкін болады.

2-кесте Мәскеудегі қалдықтарды жағу зауыттарының деректері

2-сурет Қайта өңдеу зауыттарында қатты қалдықтарды жағу.

Биотермиялық компосттау.

Қатты тұрмыстық қалдықтарды кәдеге жаратудың бұл әдісі шамамен 60°С температурада ыстық ауа түріндегі оттегінің қолжетімділігімен қалдықтардың трансформациясының табиғи, бірақ жеделдетілген реакцияларына негізделген. Осы реакциялардың нәтижесінде биотермиялық қондырғыда (барабанда) қатты қалдықтардың биомассасы компостқа айналады. Дегенмен, бұл технологиялық схеманы жүзеге асыру үшін бастапқы қалдықтарды ірі заттардан, сондай-ақ металдардан, шыныдан, керамикадан, пластмассадан, резеңкеден тазарту қажет. Алынған қалдық фракция биотермиялық барабандарға құйылады, онда ол 2 күн сақталады. тауарлы өнім алу үшін. Осыдан кейін компостталған қалдықтар қайтадан қара және түсті металдардан тазартылады, одан әрі ұсақталады және одан әрі ауыл шаруашылығында компост немесе отын энергетикасы секторында биоотын ретінде пайдалану үшін сақталады. Биотермиялық компосттау әдетте тұрмыстық қалдықтарды механикалық өңдеу зауыттарында жүргізіледі және осы зауыттардың технологиялық тізбегінің құрамдас бөлігі болып табылады. Дегенмен, қазіргі заманғы компосттау технологиялары ауыр металдардың тұздарынан арылуға мүмкіндік бермейді, сондықтан қатты қалдықтардан алынған компост ауыл шаруашылығында пайдалану үшін іс жүзінде аз қажет. Оның үстіне бұл зауыттардың көпшілігі рентабельді емес. Сондықтан қалдықтарды қайта өңдеу зауыттарында оқшауланған компост өнімдерінен автокөліктерге арналған синтетикалық газ және сұйық отын алудың тұжырымдамалары әзірленуде. Мәселен, алынған компостты одан әрі газға өңдеу үшін жартылай фабрикат ретінде сату жоспарлануда.

Тұрмыстық қалдықтарды пиролиз әдісімен кәдеге жарату әдісі, әсіресе біздің елде оның құнының жоғары болуына байланысты өте аз белгілі. Бұл қалдықтарды зарарсыздандырудың арзан және экологиялық таза әдісіне айналуы мүмкін. Пиролиз технологиясы оттегіге қол жеткізбей, температураның әсерінен қалдықтардың қайтымсыз химиялық өзгеруін қамтиды. Температураның қалдық заттарға әсер ету дәрежесіне байланысты пиролиз процесс ретінде шартты түрде төмен температуралы (900°С дейін) және жоғары температуралық (900°С жоғары) болып бөлінеді.

Төмен температурадағы пиролиз - ұсақталған қалдық материал термиялық ыдырауға ұшырайтын процесс. Бұл жағдайда тұрмыстық қалдықтардың пиролизі процесінің бірнеше нұсқасы бар: ауаның жоқтығында температураның әсерінен қалдықтардың органикалық бөлігінің пиролизі; 760°С температурада қалдықтардың толық жанбауын қамтамасыз ететін ауаның қатысуымен пиролиз; газдың жоғары жылу құндылығын алу үшін ауаның орнына оттегін қолданып пиролиз; 850°С температурада қалдықтарды органикалық және бейорганикалық фракцияларға бөлмей пиролиз және т.б.. Температураның жоғарылауы газ шығымының жоғарылауына және сұйық және қатты өнімдердің шығымының төмендеуіне әкеледі. Пиролиздің қалдықтарды тікелей жағудан артықшылығы, ең алдымен, қоршаған ортаның ластануын болдырмау тұрғысынан оның тиімділігінде. Пиролизді пайдалана отырып, шиналар, пластмассалар, қалдық майлар және шлам сияқты қайта өңдеуге болмайтын қалдықтарды өңдеуге болады. Пиролизден кейін биологиялық белсенді заттар қалмайды, сондықтан пиролиз қалдықтарын жер астында сақтау табиғи ортаға зиянын тигізбейді. Алынған күлдің жоғары тығыздығы бар, бұл жер асты қоймасына түсетін қалдықтардың көлемін күрт төмендетеді. Пиролиз кезінде ауыр металдардың тотықсыздануы (балқыту) болмайды. Пиролиздің артықшылықтарына алынған өнімді сақтау және тасымалдаудың қарапайымдылығы, сондай-ақ жабдықтың төмен қуаты бар. Жалпы, процесс азырақ талап етеді күрделі салымдар. Тұрмыстық қатты қалдықтарды пиролиз әдісімен өңдейтін қондырғылар немесе зауыттар Данияда, АҚШ-та, Германияда, Жапонияда және басқа елдерде жұмыс істейді. Бұл бағыттағы ғылыми зерттеулер мен тәжірибелік әзірлемелердің қарқын алуы ХХ ғасырдың 70-жылдарында, яғни «мұнай бумы» кезеңінде басталды. Сол кезден бастап пиролиз әдісімен пластмассадан, резеңкеден және басқа да жанғыш қалдықтардан энергия мен жылу алу энергия ресурстарының бірі ретінде қарастырыла бастады. Бұл процесс Жапонияда ерекше маңызды.

Жоғары температурадағы пиролиз. Қатты қалдықтарды кәдеге жаратудың бұл әдісі қоқысты газдандырудан басқа ештеңе емес. Бұл әдістің технологиялық схемасы бу, ыстық су және электр энергиясын өндіруге пайдалану үшін қалдықтардың биологиялық компонентінен (биомасса) екінші реттік синтез газын алуды қамтиды. Жоғары температуралы пиролиз процесінің құрамдас бөлігі шлак түріндегі қатты өнімдер, яғни пиролизденбейтін қалдықтар болып табылады. Бұл қайта өңдеу әдісінің технологиялық тізбегі төрт дәйекті кезеңнен тұрады: электромагниттің көмегімен және индукциялық бөлу арқылы қалдықтардан ірі габаритті объектілерді, түсті және қара металдарды іріктеу; синтездік газды және жанама химиялық қосылыстарды - хлорды, азотты, фторды, сондай-ақ металдарды, шыныларды, керамикалық бұйымдарды балқытуға арналған шкалаларды алу үшін дайындалған қалдықтарды газдандырғышта өңдеу; синтез газын қоршаған ортаның қасиеттері мен энергия сыйымдылығын арттыру мақсатында тазарту, салқындату және хлордың, фтордың, күкірттің, цианидті қосылыстардың ластаушы заттарынан сілтілі ерітіндімен тазалауға арналған скрубберге енгізу; бу, ыстық су немесе электр энергиясын өндіру үшін қалдық жылу қазандықтарында тазартылған синтез газын жағу. «Термоэкология» ғылыми-өндірістік компаниясы акционерлік қоғам«ВНИЕТО» (Мәскеу) қатты қалдықтардың бір бөлігін қосу арқылы жылу электр станцияларының қож және күл үйінділерін өңдеудің біріктірілген технологиясын ұсынды. Қалдықтарды қайта өңдеудің жоғары температуралық пиролизінің бұл әдісі тізбектегі процестердің үйлесуі негізінде: кептіру – пиролиз – жану – электрошлакпен өңдеу. Негізгі қондырғы ретінде герметикалық нұсқадағы кен-термиялық электр пешін пайдалану ұсынылады, онда жеткізілетін шлак пен күл ерітіледі, олардан көміртек қалдықтары жағылады, металл қосындылары шөгеді. Электр пешінде кейіннен өңделетін металдың бөлек шығуы және оны өндіру болжанатын шлак болуы керек. құрылыс блоктарынемесе құрылыс индустриясында кейіннен пайдалану үшін түйіршіктелген. Сонымен қатар, қатты қалдықтар электр пешіне жіберіледі, онда олар әсерінен газдандырылады. жоғары температурабалқытылған шлак. Балқытылған қожға берілетін ауа мөлшері көміртекті шикізатты және қатты қалдықтарды тотықтыруға жеткілікті болуы керек. «Сибекотерм» (Новосибирск) ғылыми-өндірістік кәсіпорны қатты тұрмыстық қалдықтарды жоғары температурада (плазмалық) өңдеудің экологиялық таза технологиясын әзірледі. Бұл өндірістің технологиялық схемасы шикізаттың ылғалдылығына - алдын ала дайындау процесіндегі тұрмыстық қалдықтарға, морфологиялық және химиялық құрамға қатаң талаптар қоймайды. біріктіру жағдайы. Жабдықтың конструкциясы және технологиялық қамтамасыз етілуі екінші реттік энергияны ыстық су немесе қатты қызған су буы түрінде алуға және оны тұтынушыға жеткізуге, сонымен қатар керамикалық плиткалар немесе түйіршіктелген қож және металл түріндегі қайталама өнімдерге мүмкіндік береді. Негізінде бұл опция күрделі өңдеуҚатты қалдықтарды алу үшін оны толығымен экологиялық таза кәдеге жарату сау өнімдержәне «қалдық» шикізаттан алынатын жылу энергиясы – тұрмыстық қалдықтар.

Жоғары температура пиролизі ең көп таралғандардың бірі болып табылады перспективалы бағыттарқатты тұрмыстық қалдықтарды экологиялық қауіпсіздік тұрғысынан да қайта өңдеу, сондай-ақ синтездік газдың, шлактардың, металдардың және халық шаруашылығында кеңінен қолдануға болатын басқа да материалдардың қайталама пайдалы өнімдерін өндіру. Жоғары температуралы газдандыру тұрмыстық қатты қалдықтарды алдын ала дайындаусыз, яғни сұрыптаусыз, кептірусіз және т.

Қалдықтарды жағу зауыты – өз жұмысында термиялық ыдырау принципін қолданатын кәсіпорын. Қалдықтарды жағу қондырғылары қатты қалдықтарды өте жоғары температурада жағады.

Мұндай зауыттардағы қалдықтарды жою сақталатын қалдықтардың мөлшерін азайтуға көмектеседі, бұл полигондар алып жатқан кеңістікті азайтуға көмектеседі. Тұрмыстық қалдықтардың үлкен көлемі және оларды кәдеге жарату мәселесі бүгінгі күні өте өткір, оны шешу жолдарының бірі - қалдықтарды жағу зауыттарын салу және іске қосу. Бұл зауыттардағы қалдықтарды жоюдың басқа да артықшылықтары бар. Мысалы, қалдықтарды жағудан алынған энергияны жылу және электр энергиясымен қамтамасыз ету үшін энергия ретінде пайдалануға болады. Бүгінгі күні мұндай зауыттарда қалдықтарды өңдеудің барлық әдістері экологиялық таза, бірақ олар пайдаланылған жағдайда ғана соңғы әдістергазды тазарту, өйткені қоқыстың жануы түтін мен зиянды заттардың көп мөлшерін шығарады.

Бүгінгі таңда қалдықтарды жағу зауыттарында қандай қалдықтарды өңдеу технологиялары қолданылады:

1. Пеште қалдықтардың қабат-қабат жануы торда орналасқан қалдықтарға ыстық ауа ағындарын беру арқылы жүреді. Қабатты жану да сорттарға бөлінеді. Бұл тұрмыстық қалдықтарды қайта өңдеу әдісін қамтиды жақсы жүйегазды тазарту, ол жану кезінде бөлінетін газдың үлкен көлемін зиянды заттардан тазартады.

2. Сұйық төсек технологиясы - қалдықтар біртекті фракцияларға бөлінеді, олар қалдықтарды жағу қондырғыларында жоғары жылу өткізгіштігі бар сіңіргіш, мысалы, құм арқылы жағылады. Қоқыстарды жоюдың бұл әдісімен шығарылатын газдағы зиянды заттардың жалпы мөлшері әлдеқайда аз.

3. Пиролиз және газдандыру – тұрмыстық қалдықтар жылытылады Жоғарғы қан қысымыал оттегі толық болмаған кезде температураның әсерінен сұйықтар мен газдар түзіледі. Бөлінген газды энергия көзі ретінде пайдалануға болады. Бұл әдіс бүгінгі күні қоршаған орта үшін ең қауіпсіз болып саналады.

Бүгінгі таңда Ресейде тек 7 қоқыс өртейтін зауыт жұмыс істейді, оның 4-і Мәскеу мен Мәскеу облысында орналасқан. Алғашқы қалдықтарды жағу зауыты 1975 жылы Мәскеуде (No2 арнайы зауыт) салынды. Ол 1995 жылға дейін өзгеріссіз болды, ол ауыстыру үшін жабылды. техникалық жабдықтар, тұрмыстық қатты қалдықтарды жағу стандарттарының өзгеруіне және шығарылатын газдарды тазарту сапасының өзгеруіне байланысты бұрын қолданыста болған жабдықтар мен технологиялар сәйкес келмейтін болды. 2000 жылы №2 қалдықтарды жағу зауыты толығымен жаңартылған жабдықтармен жұмысын қайта бастады. Қалдықтарды өңдеудің жаңа желілері және заманауи жүйебар болса газды тазалау автоматтандырылған жүйемониторинг қалдықтарды қоршаған орта үшін қауіпсіз етеді. Бүгінде бұл қалдықтарды жағу зауыты атмосфераға шығарылатын зиянды заттардың мөлшері бойынша ресейлік және еуропалық стандарттарға сәйкес келеді.