Повышение экологической безопасности термолизного энергоблока для переработки твердых промбытотходов

Оптимальной является технология совместной термолизной переработки промышленных и бытовых отходов путем термической деструкции и синтеза органического вещества отходов с получением полезных химических продуктов и сжигания твердого углеродистого остатка.

М.С. Коростылев, А.С. Парфенюк, Донецкий государственный технический университет

Одной из наиболее острых проблем современности является загрязнение окружающей среды твердыми отходами. Рост объемов твердых отходов промышленного и бытового происхождения, особенно в Донбассе, требует неотложного решения этого вопроса уже в ближайшие годы.

Известные методы утилизации промбытотходов (сжигание, захоронение, газификация, компостирование и др.), не позволяют решить эту проблему быстро и в полной мере. Оптимальной является технология совместной термолизной переработки промышленных и бытовых отходов путем термической деструкции и синтеза органического вещества отходов с получением полезных химических продуктов и сжигания твердого углеродистого остатка термолиза (ТУОТ). Это позволяет максимально использовать энергохимический потенциал сырья.

Процесс осуществляется в термолизном энергоблоке, который содержит наклонные термолизные печи (НТП), топку и котлоагрегат. Дозирующее устройтво осуществляет равномерную подачу ТУОТ из НТП в топку с псевдоожиженным слоем.

При сжигании ТУОТ образуются отходящие дымовые газы, содержащие различного рода вредные газы и пылевидные примеси в виде частиц золы и сажи, которые направляются на очистку с улавливанием дисперсных примесей и понижением концентраций вредных веществ (ВВ) до норм ПДК. Процесс очистки проводится в 2 стадии. Первая стадия включает методы, связанные с процессом горения и направленные на предотвращение образования ВВ, а вторая стадия включает в себя методы очистки, направленные на разрушение уже образовавшихся ВВ.

На первой стадии очистки осуществляется рециркуляция топочных газов (балластировка дутьевого воздуха отработанными газами с целью снижения максимальной и средней температуры в зоне горения и концентрации кислорода) и впрыск жидкой смеси "вода + поверхностно-активные вещества" (снижение образования ВВ в результате уменьшения температуры за счет испарения воды).

На второй стадии очистки происходит улавливание пыли, NOX и SO2. В качестве пылеуловителя служит, приведенный на схеме, инерционный аппарат со степенью очистки 99,7%. Это достигается за счет многократного изменения направления движения потока газа, что практически исключает вторичный унос и стабилизирует удаление пыли.

Улавливание NOx и SO2 ведется с их одновременной нейтрализацией путем абсорбционного поглощения отходами углеобогащения (кислыми шахтными водами). Пройдя через трубу Вентури, дымовые газы попадают в первую камеру улавливания, где нейтрализация NOx и SO2 происходит предварительно озонированной водой. Затем частично очищенные газы попадают во вторую камеру, где окончательная очистка осуществляется путем контактирования газового потока с кислыми шахтными водами, содержащими химически активные вещества.

Такая очистка является перспективной и позволяет не только повысить экологическую безопасность термолизного энергоблока, но и получить экономический эффект за счет возможности производства побочных товарных продуктов (HNO3, H2SO4 и др.) при значительном снижении выбросов ВВ в атмосферу.