Способы утилизации мусора на судах (стр. 2 из 4)

Выбор ёмкостей, включая необходимые объемы судовых накопительных цистерн и контейнеров, а также устройств, сосредоточенных в портах, зависит от многих факторов, но в первую очередь от класса, типа судна и условий эксплуатации (район плавания, длительность рейса между заходами в порты). Естественно, что для судов, совершающих короткие рейсы, существует возможность один раз в 2.. .3 дня передавать отходы на берег, достаточно простейших накопительных устройств.

Данный способ применяют в том случае, когда необходимое оборудование есть и на судне, и в порту, в который намечено передать отходы. На судне должны быть прежде всего контейнеры, размещенные, как правило, на корме, а в портах - суда-сборщики, специализированные причалы, машины -мусоросборщики, устройства для переработки отходов и т. п.[2]

2.3 Обработка мусора на судне

Судно может быть оснащено устройствами для обработки и уничтожения мусора такими, как:

- установка для сжигания судовых отходов (инсинераторы);

- измельчитель мусора (грохот);

- установка для прессования мусора.

2.3.1 Инсинераторы

Значительное развитие и широкое применение в последние годы получил термический способ обработки судовых отходов. Отходы сжигаются в специальных печах-инсинераторах. Данным способом можно уничтожить практически все виды судовых отходов, за исключением металла и стекла, которые следует отделять из общей массы.Производительность инсинератора определяется количеством отходов, которые могут быть сожжены в единицу времени.

Способ термической обработки судовых Отходов имеет следующие преимущества: возможность переработки всех видов мусора и значительное уменьшение его объема, стерильность образующихся остатков, автоматизация процесса.

Установки для сжигания мусора должны иметь сертификат Регистра, подтверждающий фактическую способность сжигать отходы, наименование которых должно быть перечислено в Инструкции по эксплуатации установки для сжигания мусора. Кроме того, все инсинераторы, установленные на судах после 01 января 2000 г., должны иметь Свидетельство о типовом одобрении (СОТО). В инсинераторах, имеющих СОТО, разрешено частичное сжигание пластика (например, бумаги — 30%, картона — 40%, ветоши — 10%, пластика — 20%. Зола, которая образуется в результате сжигания мусора, представляет собой обеззараженный мусор, и он сбрасывается за борт на расстоянии более 12 морских миль от ближайшего берега за пределами особых районах за исключением золы пластмасс, которая может содержать остатки токсичных веществ и тяжелых металлов. Такая зола сохраняется на борту и сдается на береговые или плавучие сооружения[3].

При сжигании мусора запрещается загружать в инсинераторы большое количество промасленной ветоши и пластика, так как это может привести к резкому повышению температуры в реакторе и повышенной дымности отходящих газов, поэтому следует обратить внимание на использование инсинераторов в портах. Так, например, в территориальных водах стран — участников Конвенции ХЕЛКОМ 92 в районе Балтийского моря запрещается любое сжигание отходов, образовавшихся на борту судна.

Отсепарированные нефтяные остатки и нефтесодержащая ветошь подлежат уничтожению на судне в установках для сжигания судовых отходов или сдаче на берег, о чем делается соответствующая запись в ЖНО (журнале нефтяных операций), часть 1.

К недостаткам способа можно отнести достаточную пожароопасность на судне, повышеный расход топлива и трудоемкость дополнительного обслуживания.

- Принцип работы.

Процесс сжигания мусора в инсинераторе можно условно разделить на два этапа: предварительное высушивание и собственно сжигание.

Высушивание мусора позволяет полнее использовать их теплотворную способность и тем самым экономить топливо. Эффективность высушивания отходов зависит от следующих факторов: распределения влаги в пределах массы отходов, температуры в зоне высушивания (сгорания), наличия устройств для перемешивания отходов с целью повышения скорости переноса тепла, размера частиц отходов (уменьшение размеров частиц способствует не только более быстрому высушиванию, но и более эффективному сжиганию).

Высушивание отходов в инсинераторах происходит путём конвекционного переноса теплоты от потоков горячего воздуха, а также за счет нагрева от пламени или от поверхности камеры сгорания. Естественно, что определяющим для процесса высушивания и сжигания является количество обеспечиваемой теплоты. Оно достигается сжиганием топлива, впрыскиваемого через специальные форсунки, а также теплотворной способностью самих отходов. Создать оптимальный режим процесса сжигания в инсинераторах довольно сложно из-за того, что различные компоненты отходов значительно отличаются по теплотворной способности. Зная теплотворную способность каждого компонента, входящего в отходы, объем накапливаемых отходов и их состав, можно подсчитать общую теплотворную способность массы и определить потребный тип инсинератора. На общую теплотворную способность массы отходов большое влияние оказывает соотношение различных компонентов и в первую очередь пищевых отходов и сухого мусора (бумага, пластмасса и т.п.).

В современных инсинераторах предварительное высушивание отходов осуществляется непосредственно в топке. Исключение составляет шлам сточных вод: влажность его значительно превышает допустимый предел, до которого можно сжигать отходы без подачи в топку дополнительного топлива. Иногда шлам предварительно перемешивают с топливом в специальном смесительном устройстве. Подсушке способствуют применяемые для этих целей колосниковые решетки, а также подача в топку воздуха.

Перед сжиганием отходы целесообразно подготовить: отделить предметы, способные при расплавлении залить отверстия колосниковых решеток и тем самым уменьшить подачу воздуха, например предметы из алюминиевых сплавов или стекла (температура плавления их соответственно около 700 и около 1100°С). Процесс подсушивания отходов, а следовательно, и их последующее сжигание значительно улучшаются, если в топке есть устройства для перемешивания отходов.

Топку обычно разогревают до температуры не менее 500 °С и заполняют твердыми отходами. Сжигание отходов осуществляется по принципу пиролиза. При температуре около 300 °С из органических веществ начинается испарение газообразных фракций. Происходит так называемая сухая перегонка твердых отходов. Газы поднимаются в верхнюю часть топки или в смежную камеру сгорания, и там с помощью вспомогательного факела полностью сгорают. При температуре более 750 °С дурно пахнущие газы в течение нескольких секунд распадаются.

Жидкие отходы подают в инсинераторы в распыленном виде через специальные шламовые форсунки. Подготовка жидких отходов к сжиганию заключается в приготовлении смеси, содержащей не менее 50 % топлива и предварительно подогретой до 60.. .80 °С. Теоретически для сжигания 1 кг жидких отходов требуется около 4 кг атмосферного воздуха. Для уверенности в полном сгорании отходов рекомендуется обеспечивать 50 % избытка воздуха. Следовательно, рекомендуемый расход составляет 6 кг воздуха на 1 кг отходов.[4]

2.3.2 Типы судовых инсинераторов

Среди большого разнообразия судовых инсинераторов можно рассмотреть следующие:

- Инсинератор GS-500.

- Инсинератор СП-10 и инсинератор СП-50.

- ИН-50.

- Инсинератор VTH-30.

Инсинератор GS-500 (Норвежского производства).

Установка состоит из двух камер, образующих так называемую полупиролизную систему. Левая камера 1 предназначена для сжигания мусора, правая 2 — для сжигания шлама. Она оборудована топливной и шламовой форсунками, соединенными в специальное топочное устройство (на рисунке не показано) и газоходом 4. Вентилятор, подсоединяемый к газоходу, создает в камерах необходимое разрежение. Воспламенение отходов осуществляется за счет теплового излучения от топочного устройства.

Твердые отходы загружаются через приемный поворотный люк 3 после того, как температура в печи достигнет заданного значения. Колосниковая решетка 7, на которую попадают отходы, имеет шурующее устройство, обеспечивающее более эффективное их сгорание. Поток газов, отходящих от

Инсинератор GS-500

сжигаемых отходов, поступает во вторичную камеру, где происходит их дожигание, а также несгоревших частиц отходов. Пройдя зону горелки, поток дымовых газов смешивается с потоком охлаждающего воздуха и затем выбрасывается в дымоход вентилятором рециркуляции. В газоходе между камерой сгорания и вентилятором имеется шибер (заслонка). Процесс горения (количество подаваемого воздуха) регулируется положением заслонки.

Камеры сгорания представляют собой стальные конструкции с обмуровкой из шлакоустойчивых огнеупорных блоков 5. Обмуровка имеет модульную конструкцию, позволяющую менять отдельные блоки. Внутренняя сторона стальных камер покрыта слоем изоляции. Между двойными листами стали находится воздушная охлаждающая рубашка 6. Камеры сгорания имеют круглую форму и соединены между собой отверстием в районе днища.

Емкость приемного пространства около 125 л. На лицевой стороне установки на дверце 9 предусмотрено смотровое стекло, позволяющее механику контролировать количество загруженных в камеру отходов и наблюдать за работой системы. В нижней части расположена дверца 8 для удаления золы и шлака.

Топочное устройство состоит из форсунки с двумя соплами. Производительность 14.. .28 л/ч. Шламовая форсунка также вмонтирована в топочное устройство и состоит из двух труб. Внутренняя труба предназначена для подвода шлама. Диаметр ее канала равен 8 мм. Наружная труба служит для подвода пара, который используется для распыливания и отчасти— для подогрева шлама. Топочное устройство расположено таким образом, чтобы наиболее эффективно использовать факелы горения. В данном инсинераторе завихренные факелы сначала направляются к днищу, откуда поднимаются в центральной зоне камеры сгорания и лишь затем направляются к газоходу.