Обезвреживание ТБО на мусоросжигательных заводах (МСЗ) получило широкое развитие в мировой практике. Такие страны, как Дания, Швейцария и Япония сжигают около 70% своих ТБО; Германия, Нидерланды и Франция — около 40%. Мощности МСЗ в Европе и Америке продолжают расти. Технологическая схема МСЗ представлена на рис. 8.4.
Рис. 8.4. Технологическая схема мусоросжигательного завода: 1 - приемное отделение с бункером для приема ТБО; 2 - мостовой кран с грейфером; 3 - приемный бункер котлоагрегата; 4 - питатель топки; 5 - колосниковая решетка мусоросжигательного агрегата с топочным устройством; 6 — котел-утилизатор пара; 7 -гасильная ванна со скребковым устройством для удаления шлака; 8 - шлаковый конвейер; 9 - электромагнитный сепаратор для извлечения черных металлов; 10 - заводская система временного складирования и удаления шлака; 11 — система фильтров и циклонов для очистки газов; 12 — тягодутьевое устройство с вентиляторами для подачи воздуха; 13 - дымососы; 14 - дымовая труба
Раздел 8. Бытовые и производственные отходы. Санитарная очистка городов 335 ТБО через загрузочное устройство поступают на питатель колосниковой решетки. Толщина слоя ТБО на решетке более 1 м. Ширина решетки 3 м, угол наклона 26°. Решетка представляет собой систему чередующихся подвижных и неподвижных колосников. Подвижные колосники совершают обратно-поступательное движение. При каждом ходе колосников под слой поступающих сверху ТБО вводится порция (до 30%) горящих отходов, таким образом создаются очаги нижнего зажигания, и поступающий из приемного бункера слой ТБО перемешивается, разрыхляется и возгорается. Для зажигания ТБО на колосниковой решетке используются пусковые горелки. При движении ТБО по решетке через нее снизу поступает воздух и благодаря наличию горящих отходов в нижнем слое поддерживается автотермический процесс горения. Топка сблокирована с котлом-утилизатором, к поверхности нагрева которого поступают топочные газы. Котел вырабатывает пар, который является товарным продуктом и может использоваться для отопления близлежащих районов или технологических нужд. Образующиеся при горении ТБО дымовые газы поступают для очистки в систему фильтров, после чего выбрасываются при помощи дымососа в дымовую трубу. Шлак от сжигания ТБО удаляется скребками в гасильную ванну, после чего по транспортеру подается на молотковую дробилку. Из шлака электромагнитным сепаратором извлекается черный металл. МСЗ занимают сравнительно небольшие площади от 2 до 5 га. Их применение оправдано в тех случаях, когда полигоны ТБО расположены на значительном удалении от города. Однако сжигание ТБО связано со значительными выбросами в атмосферу и сложностью их очистки. При низкотемпературном сжигании ТБО (ниже 1000° С) вероятность образования высокотоксичных газов увеличивается. Не решены вопросы использования образующихся шлаков и летучей золы, которые являются крупнотоннажными отходами. При сжигании образуется 10—15% золошлаков от веса поступающих на МСЗ отходов. Разработаны различные технологические схемы МСЗ. В последние годы в ряде стран идут интенсивные промышленные исследования в направлении термической переработки ТБО нагреванием без доступа воздуха до температур 500—600° С (низкотемпературный пиролиз) и выше 1100° С (высокотемпературный пиролиз). Созданы опытные и опытно-промышленные установки различной производительности. Важное отличие технологии пиролиза ТБО заключается в том, что образующиеся газообразные продукты — пар и топливный горючий газ — можно разделить и использовать в самом процессе термической обработки ТБО или вне его. При этом выброс газообразных продуктов в атмосферу резко снижается. При пиролизе образуются продукты, которые могут найти применение в хозяйственной деятельности: газообразное топливо (~30—40%), твердый углеродистый остаток (~30—40%) и смола (~20—30%). В качестве побочного продукта образуется подсмольная вода.
336 Экология города Твердый углеродистый остаток (пирокарбон), в котором содержание углерода составляет 30—40%, используется как заменитель низкосортных графитов, заполнитель в асфальтобетонных смесях, низкосортное топливо, сорбент. Смола — как топливо, составляющая асфальтобетонных смесей, сырье для извлечения химсоединений. Подсмольная вода — как антисептическое средство, в частности для пропитки шпал. Известны три типа установок по пиролизу ТБО: горизонтальные (барабанного типа), вертикальные (шахтного типа) и смешанные. Например, на заводе по переработке ТБО в Санкт-Петербурге создана и успешно эксплуатируется установка барабанного типа по пиролизу некомпостируемых ТБО производительностью 30 тыс. т отходов в год. Установка состоит из двух вращающихся барабанов — сушильного и пиролизного. Сушильный барабан расположен над пиролизным. Каждый барабан снабжен топкой. Некомпостируемые ТБО поступают через загрузочное устройство в сушильный барабан. При вращении отходы продвигаются к концу барабана и одновременно просушиваются (температура ТБО на выходе — 150° С). Через пересыпное устройство отходы поступают в пиролизный барабан, где осуществляется их прямой нагрев до 500—600° С. Дымовые газы в сушильном барабане движутся прямотоком по отношению к ТБО, в пиролизном — противотоком. Газы, образующиеся в сушильном барабане и содержащие воду, через систему очистных устройств выбрасываются в атмосферу. Газы из пиролизного барабана подаются в сушильный барабан и сжигаются, выполняя роль дополнительного топлива. Перед подачей в сушильный барабан пиролизные газы проходят мокрую очистку, в процессе которой выделяется смола и образуется подсмольная вода. Твердый углеродистый остаток из пиролизного барабана поступает в устройство для охлаждения, а затем в дробильно-фасовочное отделение. Пиролизная установка работает в комплексе с заводом, перерабатывающим ТБО в компост. При этом часть отходов (~30%) не компостируются (резины, кожи, текстиль и др.), и обработка их в пиролизной установке позволяет в максимальной степени решать задачу безотходной технологии переработки ТБО. В стадии разработки находятся пиролизные установки барабанного типа, в которых нагрев отходов в пиролизном барабане осуществляется косвенно (через стенки барабана). Это позволит в процессе пиролиза получать более калорийный газ, не смешанный с дымовыми газами. К недостаткам существующих пиролизных установок следует отнести малую производительность, несовершенную систему очистки газообразных продуктов, а также нерешенность вопросов полной утилизации продуктов пиролиза. Внедрение пиролизных установок позволит создать безотходные технологии переработки ТБО, в том числе для небольших городов, где строительство крупных мусороперерабатывающих комплексов нерентабельно.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Мусоросжигательные заводы» з дисципліни «Екологія міста»
