<<
>>

Основные способы сжигания бытовых отходов

Твердые бытовые отходы (ТБО) являются по существу низкокало­рийным твердым топливом Поэтому для их сжигания применяются технологии, близкие к технологиям, применяемым при сжигании угля.

В таблицах 17.1-17 3 приведены морфологический, химический состав бытовых отходов и химический состав их компонентов.

Табчица 171 Ориентировочный морфологический состав ТБО

Компоненты ТБО Массовая доля,%
Бумага, картон 20-25
Пищевые отходы 20-25
Черный металл 3-4,5
Цветной металл 0,1-0,2
Стекло 15-20
Текстиль 2-4
Дерево 1-2
Кожа, резина 3-5
Пластмасса 2-3
Кости 1-2
Камни 0,5-1
Прочее 6-13


Таблица 17 2 Ориентировочный химический состав ТБО

Показатель Массовая доля, %
Органическое вещество 55-60
Зольность 40-45
Азот 1,2-1,6
Кальций 2,1-4,8
Углерод___ 28-30
Фосфор 0,4-0,5
Общий калий 0,4-0,5
Сера С 0,2-0,3
Влажность, сверх 100 % I 43-48

Табчица 17 3 Элементный состав компонентов ТБО

bgcolor=white>8
Компонент

ТБО

Массовая доля, % Выход

летучих

продуктов

С Н 1 о N S зола н,о
Бумага 27,7 3,7 28,3 0,16 0,14 15 25 79
Пищевые от­ходы 12,6 1,8 8 0,95 0,15 4,5 72 65,2
Текстиль 40,4 4,9 23,2 3,4 0,1 8 20 84,3
Древесина 40,5 4,8 33,8 0,1 0,8 20 67,9
Отсев 13,9 1,9 14,1 - 0,1 50 20 34
Пластмасса 55,1 7,6 17,5 0,9 0,3 10,6 79
Шлак 25,2 0,45 0,7 0,45 63,2 10 2,7
Кожа, резина 65 5 1 12,6 0,2 0,6 11,6 5 49
Стекло, ме­талл, камни - - 100 - -
Прочее 47 5,3 27,7 0,1 0,2 11,7 8 60,2

Большое значение для переработки отходов и производства из них энергии имеет их теплотворная способность.

Если с конца 60-х годов в Европе теплотворная способность мусора возросла от 6500 до 9000 КДж/ кг, то в 70-е годы она оставалась неизменной и составляла в 1-ой полови­не 80-х годов 8500 КДж/кг Только с конца 80-х годов вновь имело место увеличение теплотворной способности мусора до 10000 КДж/кг.

В таблице 17.4 приведены примеры использования сжигания твер­дых бытовых отходов в различных странах. Отсутствие мест для по­лигонов (например, в Японии) и спрос на дешевую энергию (напри­мер, в Швеции) отражается в том, что в этих странах мусоросжигание составляет свыше 50% от видов переработки ТБО.

Табіица 17.4 Сжигание в различных странах

Страна Коли­чество сжи­гаемых ТБО (%) Число

устано­

вок

ТБО, вклю­чая утилиза­цию энергии *(%) Илы сточных вод (%)
Канада 9 17 7 нет данных
США 16 168 32,5(данные 1994 г.) нет данных
Япония ' 75' 1900 ** 1 нет данных
Швеция 55 23 86 0
(Дания 65 38 ** 19
I Франция 42 170 67 20
Нидерланды 40 12 72 10
Германия 35 47 нет данных 10
Италия 18 94 21 П
Испания 6 22 61 нет данных
Великобритания 7 30 33 7

*Включая утилизацию для собственных нужд и для внешнего пользователя **Предполагаегся, что большинство установок с утилизацией энергии

Несмотря на многообразие применяемых для сжигания отходов агрегатов их, по существу, можно классифицировать как агрегаты слоевого сжигания - печи с колосниковыми решетками, шахтные печи и агрегаты с кипящим (псевдоожиженным) слоем

Печи с колосниковыми решетками наиболее распространены и имеют много разновидностей по конструкции Принцип их работы следующий, мусор из приемного бункера попадает на движущие ко­лосники, которые постепенно возвратно-поступательным движени­ем перемещают порции мусора вдоль рабочего пространства печи Пройдя короткий промежуток зоны сушки, мусор зажигается и далее на всем протяжении печи горит. В печь обеспечивается подача необ­
ходимого количества воздуха на горение. Для стабилизации горения иногда используют подачу дополнительного топлива. Образующая­ся зола частично проваливается сквозь решетки, конечный зольный остаток выгружается на выходе из печи. Вся зола тушится и удаляется из процесса. Летучая зола (частицы золы, выносимые дымовыми га­зами) улавливается в системе очистки газов.

Колосники имеют различную конструкцию: качающиеся, ревер­сивные, вращающиеся (валковые решетки) и др. Не останавлива­ясь подробно на разновидностях их конструкций, следует заметить, что основные проблемы, связанные с их работой, и следовательно, с работой печей, по сей день до конца не решены. Во-первых, куски оплавившегося легкоплавкого металла (алюминиевые изделия, кон­сервные банки) часто заклинивают работу механизма привода колос­ников Во-вторых, сама по себе работа движущихся металлических механизмов в зоне высоких температур приводит к деформации, ис­тиранию и быстрому износу частей этих механизмов. В-третьих, рав­номерного сгорания достичь никогда не удается, поскольку мелкие частицы мусора проскакивают сквозь решетки, а крупные иногда не успевают полностью сгореть. Все это приводит к тому, что зола печи (ее выход 20-25 % от исходной массы мусора) становится не пригод­ной к использованию и экологически грязной, она вывозится на свал­ки и смысл утилизации мусора теряется. Попытки достичь полного сгорания путем поднятия температуры в печи приводят к тому, что начинает оплавляться металл и механизмы печи заклинивает

Несмотря на перечисленные недостатки, существующие колосни­ковые печи активно эксплуатируются, а также продолжается строи­тельство новых.

В шахтных печах сжигают брикетированные куски мусора В основном в этих печах осуществляют процесс пиролиза отходов - на­грев до высокой температуры без доступа кислорода Получаемый восстановительный горючий газ далее используется отдельно в виде топлива в примыкающих энергоустановках Основными недостатка­ми пиролизных установок является их низкая производительность и необходимость серьезной предварительной подготовки отходов. Не решается проблема утилизации шлакового остатка

Печи с кипящим слоем представляют собой устройства, состоя­щие из емкостей, выложенных огнеупорным материалом и содержа­щие инертный гранулированный материал. Через гранулированный материал продуваются газы со скоростью, достаточной для того, что­бы вызвать эффективное увеличение объема этого материала Газы, которые подаются в установку через сопла, поднимают этот слой, но ограничивают возможность частиц, его образующих, падать на дно. Жидкие отходы подаются в слой через сопла, расположенные либо сверху слоя, либо в самом слое. Твердые - загружаются через верх печи Предварительный нагрев слоя перед началом процесса сжига­ния осуществляется газовой горелкой.

Печи кипящего слоя, как правило, применяют для уничтоже­ния горючих твердых веществ, жидкостей и газообразных отходов Они просты в устройстве и не содержат подвижных частей в зоне горения. Однако для переработки твердых отходов в таких печах необходима тщательная подготовка отходов. Как правило, пылевы- нос при этом составляет 30-40 % от количества перерабатываемых отходов. Невозможность обеспечения высокой температуры в печи из-за слипания частиц отходов не обеспечивает экологической чи­стоты пыли

17.2.

Подготовка к ЕГЭ/ОГЭ
<< | >>
Источник: Баласанов А.В., Лехерзак В.Е., Роменец В.А., Усачев А.Б.. Газификация угля в шлаковом расплаве / под ред Усачева А. Б. - М "Институт Стальпроект", 2008 - 288 с. 2008

Еще по теме Основные способы сжигания бытовых отходов:

  1. ОБ ЭКОЛОГИЧЕСКОМ ВОСПИТАНИИ НАСЕЛЕНИЯ
  2. Современная концепция природоохранной деятельности.
  3. 96. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии
  4. 32.1. ВЛИЯНИЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА НА ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ
  5. ОЧЕРК ТРЕТИЙ
  6. Классификация отходов
  7. 5.1. Научная и экономическая целесообразность
  8. 2. Принципы энергетического права
  9. Монография посвящена разработанному в России новому процессу газификации угля в шлаковом (оксидном) расплаве Окончание «газовой паузы» и большие эколо­гические преимущества делают этот процесс весьма перспективным для угольной электроэнергетики
  10. СОДЕРЖАНИЕ
  11. Глава 17. Сжигание отходов в шлаковом расплаве
  12. Основные способы сжигания бытовых отходов
  13. Глава 14. Охрана земель