28 и 29 октября. Проблемы экологии в контексте цифровой трансформации общества... Архитектура. Инженерия. Цифровизация. Экология» пройдет в...


Технология термического уничтожения отходов, утилизация

Технология термического уничтожения отходов, утилизация


Основным материалом, используемым для изготовления установок ЭКО «Ф-2», является высоколегированная хромоникелевая нержавеющая сталь, что обеспечивает ее надежную эксплуатацию, а также защищает установку от воздействия внешних агрессивных факторов.

Камера сжигания отходов (1-1). Камера сжигания (топка) предназначена для непосредственного сжигания отходов. Представляет собой цилиндрическую емкость диаметром 1100 мм, высотой - 1200 мм и толщиной стенки 4 мм. По верхнему краю емкости и на расстоянии 400 мм от края размещены ребра жесткости. Камера сжигания оборудована шиберной задвижкой, предназначенной для аварийного отсечения пламени и патрубком для подсоединения дизельной горелки. Камера сжигания оборудована ручками для ее поворота при выгрузке зольного остатка.



Крышка с камерой дожигания (1-2). Крышка закрывает камеру сжигания сверху и обеспечивает выход горючих газов в камеру дожигания. Крышка включает в себя следующие конструктивные узлы и элементы:

Замки предназначены для обеспечения крепления крышки на камере сжигания. В конструкции предусмотрены замки струбцинного типа с обратной системой рычагов. При закручивании крепежного винта происходит сжатие верхней и нижней частей замка (крышки и камеры сжигания).

Смотровые отверстия предназначены для визуального контроля процесса горения, а также для перемешивания горящих отходов прилагаемым стержнем. На диске крышки расположены три смотровых отверстия диаметром 30 мм. Каждое отверстие закрывается специальной задвижкой.

Камера дожигания предназначена для дожигания несгоревших в камере сжигания частиц и газов. Представляет собой трубу диаметром 520 мм, высотой 350 мм, толщиной стенок 3 мм. В верхней части камеры дожигания расположено выпускное отверстие, в нижней части дефлектор. Во время работы установки в камере дожигания создается воронкообразный поток газов, которые вдоль стенок направляются в камеру сжигания. Встречный поток газов, направленный снизу вверх, обогащается кислородом воздуха, поступающим из воздуховодных патрубков, температура горения при этом достигает 1100 оС, что обеспечивает практически полное их сгорание.

Дефлектор предназначен для отклонения потока несгоревших газов и частиц, поднимающихся через центр газовой воронки к периметру камеры дожигания. Дефлектор представляет собой диск диаметром 350 мм.

Воздуховодные патрубки предназначены для соединения гибкого рукава подачи воздуха (1-5) к камере дожигания. Геометрия крепления патрубков обеспечивает необходимое направление потоков воздуха в камере сжигания.

Сетчатый фильтр Конструкцией камеры сжигания предусмотрен сетчатый фильтр, который предотвращает вылет мелких несгоревших частиц из установки.

Механизм подъема крышки (1-7) предназначен для подъема и опускания крышки. Представляет собой рычажно-винтовой подъемник со штоком, верхняя часть которого приварена к крышке установки.

Пульт управления (1-3).

Общий вид пульта управления с основными конструктивными элементами.



Рис.2. Передвижной пульт управления: 1 - несущий каркас; 2 - ресиверные камеры; 3 - патрубок для отвода потока воздуха; 4 - топливный бак; 5 - кран отключения подачи; 6 - шланги подачи топлива; 7 - фильтр дизтоплива; 8 - панель управления.

Пульт управления представляет собой агрегат закрытый защитным кожухом, включающий в себя следующие конструктивные узлы и элементы:

  • несущий каркас (2-1) является несущей конструкцией. Предназначен для установки на нем панели управления, ресиверных камер и емкости для топлива. Несущий каркас снабжается двумя фиксированными и двумя поворотными обрезиненными колесными опорами диаметром 200 мм.


  • ресиверные камеры (2-2) предназначены для накопления необходимого объема воздуха и формирования направленного воздушного потока. В каждую ресиверную камеру монтируются четыре вентилятора производительностью 58 литров в секунду каждый. Вентиляторы защищаются от внешних воздействий юбкой камеры и защитной сеткой. Заборные устройства вентиляторов защищены от попадания пыли и грязи сменными фильтрами. Управление вентиляторами осуществляется переключателем режима работы, расположенным на панели пульта управления. Ресиверные камеры закрепляются на каркасе пульта управления. Камеры оборудованы патрубком для отвода потока воздуха (2-З). Отвод воздуха осуществляется с помощью гибкого воздуховодного рукава.


  • топливный бак (2-4). Бак для дизельного топлива объемом 105 л. предназначен для топлива, необходимого для работы горелки, монтируется в нижней части несущего каркаса. Заправка топливом производится через заливную горловину. Бак снабжается топливо заборным устройством с фильтром дизтоплива (2-7) и шлангами подачи топлива (2-6).


  • кран отключения подачи топлива. Предназначен для отключения подачи топлива к дизельной горелке в случае нестандартной ситуации. Кран перекрывает шланг прямой подачи топлива.Расположен на кожухе пульта управления (2-5 ).


  • Горелка дизельная (1-4). Предназначена для поджигания и увеличения температуры горения отходов(пр-во Италия), горелка необходима только для первоначального розжига установки или для уничтожения особо плотных отходов. После стабилизации процесса горения горелка может быть отключена.

    Рукава воздуховодные (1-5). Рукава воздуховодные предназначены для подвода воздушного потока, создаваемого в ресиверных камерах к выпускным патрубкам камеры дожигания. Подача воздуха так же может использоваться для быстрого охлаждения камеры сгорания при работе в летних условиях.

    Труба (1-6). Труба высотой 1800 мм устанавливается на верхнюю часть крышки установки и предназначена для отвода продуктов сгорания, изготовлена из стали.

    ПРИНЦИП РАБОТЫ

    Установка размещается на небольшой рабочей площадке на открытом воздухе, таким образом, чтобы расстояние между камерой сжигания и пультом управления составляло 3-4 метра. Топливный бак заполняется дизельным топливом. Далее пульт управления подключается к сети переменного тока (220В ,50ГЦ). С помощью механизма подъема поднимается крышка. На поддон камеры сжигания укладываются отходы, предназначенные для утилизации. Объем загружаемых отходов не должен превышать ¾ объема камеры сжигания т.е.800 литров. Далее включается горелка с дизтопливом, разогрев отходов осуществляется в течении 1-3 минут, интенсивность процесса горения регулируется подачей воздуха в камеру дожигания воздуховодами из ресиверных камер. В процессе горения необходимо периодически ворошить отходы специальным стальным стержнем через смотровые отверстия. После окончания процесса горения необходимо отключить горелку, закрыть шиберную задвижку, прекратить подачу воздуха, после остывания камеры сгорания загрузить новую порцию отходов.

    Периодически, после накопления зольного остатка в камере сжигания необходимо производить его выгрузку, для этого необходимо поднять и повернуть крышку камеры сжигания, перевернуть камеру сжигания, извлечь поддон, произвести очистку камеры сжигания.

    Обслуживание установки осуществляется одним оператором в одну смену, оператор должен пользоваться элементарными средствами защиты: защитными очками и брезентовыми рукавицами.

    Установка снабжена ограждающей сеткой, предназначенной для предохранения обслуживающего персонала от случайного контакта с камерой сгорания.

    Очистка выбросов:

    Основной проблемой любых установок термического уничтожения отходов является очистка отходящих газов до норм ПДК, от этого зависит возможность эксплуатации установок и согласование их работы с местными контролирующими органами.

    Наличие развернутой системы очистки, включающих циклон, скруббер и другие элементы, заметно увеличивают стоимость установок, срок их изготовления, габаритные размеры и требует больших капитальных затрат на подготовку специального помещения.

    В установках серии ЭКО «Ф» эффективная очистка отходящих газов достигается за счет специальной конструкции камеры сгорания, которая имеет две ступени : непосредственно сжигание отходов и дожиг отходящих газов при высокой температуре до 1100 оС в камере дожигания, расположенной в крышке камеры сгорания.

    Такое технологическое решение обеспечивает практически полное сгорание отходов – остаток в виде золы составляет не более 3 - 5% от объема загруженных отходов и сводит к минимуму содержание загрязняющих веществ в отходящем воздухе. В крышку камеры сгорания так же встроен специальный фильтр, который обеспечивает очистку отходящих газов от механических загрязнений, образующихся при горении. Все это обеспечивает соответствие выбросов в атмосферу нормам ПДК рабочей зоны.

    Сертификационные документы:

    1. Установка ЭКО «Ф-2» имеет положительное заключение Государственной экологической экспертизы, утвержденной Приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 24.11.04 №273. В заключении экологической экспертизы отмечается, что установка должна располагаться на расстоянии не менее 15 метров от каких-либо построек, санитарно-защитная зона должна быть не менее 100 метров. Необходимо согласование работы установки с местными контролирующими органами.

    2. Санитарно-эпидемиологическое заключение №77.01.03.311.Т.19273.09.4. от 09.09.04г., в котором говориться, что установка ЭКО «Ф-2» соответствует государственным эпидемиологическим правилам и нормативам. В соответствии с техническими условиями, производительность установки по отходам составляет 180 кг/час. Температура в процессе горения отходов достигает 1100 градусов С. Согласно приведенным расчетам выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, данная установка может быть отнесена к объектам, требующим организации 100 метровой санитарно-защитной зоны. Эта зона должна корректироваться с учетом фонового загрязнения на конкретной территории.

    3.Протокол №9в количественного химического анализа загрязняющих веществ в выбросах установки ЭКО «Ф-2», выполненный аналитической лабораторией Департамента природопользования и охраны окружающей среды правительства Москвы (аттестат аккредитации №РОСС RU.0001.510624), в котором приведены количественные характеристики загрязняющих веществ в атмосферу (может быть предоставлен Заказчику).

    4.Справка ВНИИС ГОССТАНДАРТА РОССИИ.

    5.Разрешение Федеральной службы по технологическому надзору №РРС БК-14011 на применение установки ЭКО «Ф-2».

    Основные технические характеристики

    1. Общий вес установки, кг 680
    2. Вес камеры сжигания в сборе, кг 575
    3. Вес крышки с камерой дожигания, кг 72
    4. Вес передвижного пульта управления, кг 105 5. Габариты установки ,мм:
    - Камера сжигания с опорной рамой :1700х1700х1920
    - Передвижной пульт управления:720х1600х1170
    - труба:500х1950
    - передвижной пульт управления: 1700x1000x650
    6. Электропитание установки, В 220
    7. Потребляемая мощность установки, кВт 6,9
    8. Электрическая мощность горелки, кВт 0,5
    9. Объем бака для топлива, л 105
    10. Расход дизельного топлива, кг/час (мин/макс.)* 9,0/18,0
    11. Количество ресиверных камер, шт. 2
    12. Количество электровентиляторов, шт. 8
    13. Мощность воздушного потока, л/с
    - в режиме «Пуск» :232
    - в режиме «Рабочий»:464
    14. Максимальная производительность установки, кг/час 180
    15. Единовременная загрузка в камеру сгорания м.куб. 0,8
    * расход дизельного топлива определяется составом отходов, при утилизации особо-плотных, твердых или влажных отходов требуется поддержание процесса горения с помощью дизельного топлива, при обычных отходах средней каллорийности расход дизтоплива происходит только в момент розжига, далее горелку можно снять, процесс горения происходит без использования дизтоплива за счет нагнетания в камеру дожигания воздуха.
    Твердые бытовые отходы: Компания «Квартэк»