Основні особливості печі для спалювання сміття в псевдо зрідженому шарі:
- низьке споживання палива яке обуславливается високим ккд згорання і як наслідок меншою витратою надмірного повітря і палива;
- застосування рекуператора для попереднього підігріву повітря до 650°С;
- низьке споживання електричної енергії, яке досягається в результаті застосування енергозбережного устаткування для утворення псевдо зрідженого повітря, зокрема повітродувки малої потужності;
- використання установки очищення газу меншого масштабу, оскільки менший коефіцієнт надмірного повітря приводить до утворення меншої кількості газу, що відходить;
- висока теплоємність псевдо зрідженого шару дозволяє спалювати різні види відходів – без попереднього підбору відходів по теплотворенню;
- можливість періодичного режиму роботи установки, завдяки короткому періоду спалювання і простій конструкції печі її можна легко запустити або зупинити. Повторний пуск займає трохи часу, оскільки псевдо зріджений шар характеризується високою теплоємністю і може акумулювати велику кількість тепла. Завдяки великому тепловому потенціалу матеріалу, перепад температури є мінімальним, тоді як нагрівання відбувається швидко. З огляду на те, що швидкість спалювання задовільна, а пекти для спалювання можна легко зупинити, система може працювати як в безперервному, так і в періодичному режимі.
Утилізація відходів в термічній окислювальній установці
Устаткування для утилізації відходів в термічній окислювальній установці – високотемпературному газифікаторі, випускаються фірмою ХИДРОМЕКС АГ, Швейцарія. Робота установки складається з двох основних циклів – підготовки з відходів енергетичних брикетів і утилізації відходів (енергетичних брикетів) у високотемпературному газифікаторі.
Побутові відходи (рідкі і тверді) накопичуються в спеціальних резервуарах накопичувачах. З резервуарів накопичувачів, залежно від величини рН, через спеціальні дозатори, рідкі відходи прямують в резервуари для перемішування. У резервуарах для перемішування до рідких відходів додаються спеціальні окислювальні, стабілізуючі і нейтралізуючі хімікати і реагенти. Тверді побутові відходи проходять декілька стадій сепарації і подрібнення. Подрібнені відходи, залежно від калорійної цінності, складуються в 12 резервуарів. З резервуарів, через спеціальні дозатори, тверді відходи направляють в змішувачі для змішування з порошкоподібними нейтралізуючими і зміцнюючими реагентами в системі перемішування твердих відходів. Стабілізовані рідкі і тверді відходи через дозатори поступають в систему планетарних змішувачів. У змішувачах змішуються тверді і рідкі відходи, до яких додаються в певній пропорції порошкоподібні нейтралізуючі агенти і рідкі стабілізуючі агенти. Після цього що гомогенізують і заздалегідь оброблені спеціальним реагентом відходи поступають в систему високого тиску - прес. Прес високого тиску складається з гідравлічного агрегату, камери тиску, форми для пресування, формування і полімеризації відходів в брикети. Енергетичні брикети з відходів прямують на склад. Склад для брикетів є металевими контейнерами або бетонними силонами з навісом які захищають брикети від атмосферних опадів. З складу енергетичні брикети поступають на млин для гранулювання. Гранулювання виконується для ефективнішої газифікації.
Гранули прямують в піролитичний конвертор, що складається з високотемпературного газифікатора ХИДРОМЕКС і камери горіння. У високотемпературному газифікаторі, що працює в нейтральній атмосфері або вакуумі, гранули руйнуються перетворюючись в продукт подібний до вуглецю і поступають в камеру горіння. Камера виконана з вуглецевої листової сталі завтовшки 6мм, обкладеною керамічними волокнами завтовшки 200мм, стійкими до високої температури (робоча температура більш 1400°С). Усередині камери розташовано два газові пальники.
Система працює в замкнутому циклі – в основному без викидів в атмосферу. Відбувається виділення Со2 і водяної пари.
Зола і попіл, неорганічні відходи відокремлені від побутових відходів механічним або флотацією способом, після додавання спеціальних реагентів переробляються в будівельні матеріали.
Спалювання відходів в термічних установках з піччю, що обертається
Найбільш прогресивною системою є термічна установка, пропонована фірмою Хафнер, Австрія. Підприємство розробило децентрализованную концепцію термічного очищення і переробки відходів, яка відрізняється своєю гнучкістю, працює дуже економічно і відповідає всім нормам викиду газів (пил) в атмосферу.
"Серце" установки – це виготовлена із спеціального залізобетону пекти з трубою, що обертається. Вона пропонується в модульній варіанті і дозволяє вмонтовувати термічну установку майже будь-якого розміру і необхідної конфігурації - відповідно до потреби, чим досягається висока надійність очищення і висока гнучкість установки. Кожна пекти з трубою, що обертається, завдовжки біля 15м, вмонтовується на контейнері завдовжки 18 м. "Установки ХАФНЕРА" в усіх відношеннях, навіть при щодо малої потужності спалювання, є багатоступінчатими. Якраз ця багатоступінчатість гарантує високий ступінь очищення і гнучкість. Згідно принципу роботи печі з трубою (принцип постійного струму або зворотної протитечії), що обертається, – залежно від необхідного складу відходів, труба, що обертається, може працювати так, що продукт відходу виходитиме у вигляді попелу, шлаку або спеченого матеріалу.
Спалювання, на основі печі з трубою, що обертається, можна розділити на такі основні технологічні етапи:
1. Підготовка відходів
2. Термічне знешкодження
3. Використання тепла
4. Очищення газоподібних відходів.
На установках застосовується багатоступінчата система очищення газів, що відходять:
1.Суха абсорбція.
2. Квазі суха абсорбція з конденцированием за технологією (методу) потоку, що летить.
3.Волога абсорбція в промивній башті. Для цієї технології застосовуються наступні абсорбенти: карбонат натрію; гідрат білої винищити; сода, активований кокс.
Очищені від пилу димові гази потрапляють в стеклопластиковый скуббер. Там за допомогою води і насадок методом протитечії вимиваються кислі компоненти. У другому скуббере за допомогою додавання соди, встановлюється коефіцієнт водневого показника. Далі димові гази знову нагріваються до температури близько 250 градусів. За допомогою уприскування спеціального реактиву скорочується (зменшується) кількість діоксину і фурану а також NOx.
Технологія спалювання в трубчастих печах, що обертаються, вважається найбільш зрілим і надійним способом обробки широкого спектру відходів. Робочі температури до 1400°С руйнують будь-яку органічну речовину, включно РСВ (поліхлорбіфеніл), високохлоровані вуглеводні і так далі Комбінація абсорбенту з активним коксом сприяє набуттю мінімальних емісійних значень шкідливих речовин для діоксину і фурану, лежачих набагато нижче за граничне значення.
Не дивлячись на економічний спад, проблема освіти, накопичення і переробки відходів залишається надзвичайно актуальною. Низький рівень використання приводить до їх накопичення, створення зон підвищеної техногенної і екологічної небезпеки. Крім того, втрачається одне з важливих джерел забезпечення країни власними матеріально-сировинними ресурсами. Зростає навантаження на навколишнє середовище, порушується екологічна рівновага. Всі вказані вище чинники обуславливают високе техногенне навантаження на природні ресурси і екосистеми України, що в сукупності є наслідком нераціонального механізму господарювання і відсутністю системи управління відходами.
Не дивлячись на заходи адміністративно-правового регулювання, що приймаються, в системі управління відходами, стан їх знешкодження і використання залишається незадовільним. Основними причинами тут є:
бідність;
низька, відходоємка культура господарювання у всіх сферах виробництва (у тому числі і наукоємких);
відсутність ефективної системи управління відходами;
практична відсутність вітчизняного ринку виробництва экотехники;
недолік фінансових ресурсів і відсутність політики фінансового маневру з метою їх залучення з підприємницької сфери;
несприятливий інвестиційний клімат для зовнішніх і внутрішніх інвесторів;
застарілий підхід до ресурсозберігання і охорони природного середовища як до другорядної проблеми;
збереження екстенсивних форм господарювання в традиційних галузях виробництва і перенесення їх в підприємницьку діяльність;
відсутність державної програми підтримки підприємництва (малих форм бізнесу) в області збору, обробки і видалення відходів;
неопрацьованість основ регіональної політики управління відходами в системі забезпечення і техногенної і екологічної безпеки регіону в умовах ринкових перетворень;
слабо розвинений організаційно-економічний механізм реалізації, що не забезпечує використання ринкових методів в системі управління відходами.
У сучасних умовах в заходах, що робляться, і напрямах державної (і регіональною) політики в обігу з відходами не використовується підприємницька ініціатива як в області технології обробки відходів, так і в їх рециклинге.
Практично відсутня державна підтримка комерційного підходу в управлінні відходами. Досвід передових країн свідчить, що саме підприємницька ініціатива у сфері збору, обробки і знешкодження відходів, обуславливает успішну реалізацію системи управління відходами і забезпечення техногенної і екологічної безпеки. Її ефективність базується на законодавчій основі, що досконально пропрацювала, економічних стимулах і важелях (розвиненій кредитній і податковій політиці, сприятливому інвестиційному кліматі, стабільній нормативно-правовій базі і тому подібне).