Сверхнизкие температуры переработка мусора

Термические методы переработки отходов

Методы термической переработки твердых отходов основаны на гетерогенных процессах в системе твердое – газ, твердое – жид­кость – газ и многофазных, осуществляемых при повышенных и вы­соких температурах.

Сушкапредставляет собой процесс удаления влаги из твердого или пастообразного влажного материала путем испарения содержа­щейся в нем жидкости за счет подведенной к материалу теплоты и от­вода образующихся паров. Это термический процесс, требующий значительных затрат теплоты.

Сушку широко применяют в химической, химико-фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности. Относительно широкое распространение сушка получила в области обработки осад­ка городских сточных вод (барабанные сушилки, сушка во встречных струях). Процессы термического удаления той части влаги, которую невозможно удалить механическим путем, могут также применяться при обработке промышленных отходов, которые необходимо подго­товить к транспортированию и дальнейшей переработке (например, гальванические шламы), а также при обработке некоторых отходов химической, пищевой и других отраслей промышленности.

Сушка– процесс тепломассообменный. Удаление влаги с по­верхности тесно связано с продвижением ее изнутри к поверхности. Схема перемещения влаги из твердой фазы может быть представлена следующим образом. В начальный момент времени концентрация распределяемого вещества (влаги) постоянна во всем объеме. По­верхность омывает поток воспринимающей фазы (воздух), и концен­трация растворяемого вещества в ядре омывающей фазы постоянна в течение процесса.

Сушка в технике осуществляется следующими способами: кон­тактная сушка – нагрев влажных материалов теплоносителем через твердую непроницаемую перегородку; конвективная (газовая) суш­ка – нагрев влажных материалов путем непосредственного контакта с газовым теплоносителем; радиационная – нагрев инфракрасными лучами; диэлектрическая – нагрев СВЧ-полем.

Способ сушки выбирают на основе технологических требований к высушиваемому продукту и с учетом технико-экономических пока­зателей.

Пиролиз. При утилизации и переработке твердых отходов исполь­зуют различные способы термохимической обработки исходных твердых материалов и полученных продуктов: это различные приемы пиролиза, переплава, обжига и огневого обезвреживания (сжигания) многих видов твердых отходов на органической основе.

Пиролиз представляет собой процесс разложения органических соединений под действием высоких температур при отсутствии или недостатке кислорода без доступа воздуха, сопровождаемое глубоки­ми деструктивными химическими превращениями компонентов от­ходов. Пиролиз одного и того же вида сырья может проводиться при различных температурах. Химические превращения при пироли­зе – это в основном расщепление крупных молекул и вторичное пре­вращение продуктов расщепления – полимеризация, конденсация, деалкилирование, ароматизация и др.

Пиролиз характеризуется протеканием реакций взаимодействия и уплотнения остаточных фрагментов исходных молекул, в резуль­тате чего происходит расщепление органической массы, рекомбина­ция продуктов расщепления с получением термодинамически ста­бильных веществ: твердого остатка, смолы, газа. Применяя термин “пиролиз” к термическому преобразованию органического материа­ла, подразумевают не только его распад, но и синтез новых продуктов. Эти стадии процесса взаимно связаны и протекают одновременно с тем лишь различием, что каждая из них преобладает в определенном интервале температуры или времени.

В зависимости от вида и степени превращения отходов пиролиз можно проводить в различных интервалах температур. Низкотемпе­ратурный пиролиз (полукоксование) осуществляют при нагреве от­ходов до конечной температуры 500. 580 °С, а высокотемпературный пиролиз (коксование) – при нагревании до 900. 1050 °С.

Непосредственные продукты низкотемпературного пиролиза – слабо спекшийся твердый продукт, смола и газы, высокотемператур­ного пиролиза – твердый остаток и летучие вещества.

С санитарной точки зрения процесс пиролиза обладает лучшими показателями по сравнению со сжиганием. Количество отходящих газов, подвергаемых очистке, намного меньше, чем при сжигании от­ходов. Объем твердого остатка, получаемого по схеме высокотемпе­ратурного пиролиза, может быть значительно уменьшен. Твердый ос­таток можно использовать в промышленности (сажа, активирован­ный уголь и др.). Таким образом, некоторые схемы пиролиза отходов могут быть безотходными.

Высокотемпературный пиролиз по сравнению с другими метода­ми имеет ряд преимуществ:

при нем происходит более интенсивное преобразование исходно­го продукта;

скорость реакций возрастает с экспоненциальным увеличением температуры, в то время как тепловые потери возрастают линейно; увеличивается время теплового воздействия на отходы; происходит более полный выход летучих продуктов; сокращается количество остатка после окончания процесса. Следует отличать пиролиз от близкого к нему процесса газифика­ции.

Газификация – термохимический высокотемпературный процесс взаимодействия органической массы или продуктов ее термической переработки с газифицирующими агентами, в результате чего орга­ническая часть или продукты ее термической переработки обраща­ются в горючие газы путем частичного окисления. В качестве газифи­цирующих агентов применяют воздух, кислород, водяной пар, диок­сид углерода, а также их смеси. В зависимости от состава отходов, природы окислителя, температуры и давления газы, полученные в результате газификации, различны по составу. Скорость газифика­ции зависит от свойств твердых отходов, размера их частиц, темпера­туры, газифицирующего реагента. Чем меньше размеры частиц отхо­дов, тем выше скорость газификации, так как при этом увеличивается поверхность контакта отходов с окислителем.

Процессы пиролизаотходов получили большее распространение, чем газификация. Пиролизу подвергаются твердые бытовые и близ­кие к ним по составу промышленные отходы, отходы пластмасс, ре­зины (в том числе автомобильные покрышки), другие органические отходы.

Окускование отходов. Укрупнение мелкодисперсных частиц вто­ричных материальных ресурсов имеет как самостоятельное, так и вспомогательное значение и объединяет различные приемы гранули­рования, таблетирования, брикетирования и высокотемпературной агломерации. Его используют при переработке в строительные мате­риалы ряда компонентов отвальных пород добычи полезных иско­паемых, хвостов обогащения углей и золы, в процессах утилизации фосфогипса, при подготовке к переплаву мелкокусковых и дисперс­ных отходов черных и цветных металлов, в процессах утилизации пластмасс, сажи, пылей и древесной мелочи, при обработке шлако­вых расплавов в металлургических производствах и в других процес­сах переработки вторичных материальных ресурсов.

Различают высокотемпературные (агломерация, обжиг окаты­шей) и низкотемпературные (без обжига) методы окускования.

Агломерация состоит в том, что мелкие зерна шихты нагревают до температуры, при которой они размягчаются и частично плавятся. При этом зерна слипаются, последующее быстрое охлаждение приво­дит к их кристаллизации и образованию пористого, но довольно прочного кускового продукта, пригодного для металлургического пе­редела.

Обжиг окатышей проводят при окусковании железорудных мел­кодисперсных концентратов с размером частиц менее 100 мкм. Мате­риалы такой крупности хорошо окомковываются, особенно при вве­дении в шихту 0,5. 2,0% пластичной связующей добавки – бентони­та (особого сорта высококачественной глины). С целью получения офлюсованных окатышей в шихту вводят также необходимое количе­ство известняка.

Высокотемпературная агломерация используется при переработке пылей, окалины, шламов в металлургических производствах, пиритных огарков и других дисперсных железосодержащих отходов. Для проведения агломерации на основе таких вторичных материальных ресурсов (BMP) приготовляют шихту, включающую твердое топливо (коксовая мелочь6. 7 % по массе) и другие компоненты (концентрат, руда, флюсы). Усредненную и увлажненную до 6. 8 % шихту разме­щают в виде слоя определенной высоты, обеспечивающей оптималь­ную газопроницаемость шихты, на расположенные на решетках дви­жущихся обжиговых тележек (палет) агломерационной машины слои возвратного агломерата крупностью 12. 18 мм, предотвращающие спекание шихты с материалом тележек и прогар решеток. Воспламе­нение и нагрев шихты обеспечивают просасыванием через ее слой продуктов сжигания газообразного или жидкого топлива и воздуха. Процесс спекания минеральных компонентов шихты идет при горе­нии ее твердого топлива (1100. 1600 °С).

Гранулирование – большая группа процессов формирования агре­гатов шарообразной или (реже) цилиндрической формы из порошков, паст, расплавов или растворов перерабатываемых материалов. Эти процессы основаны на различных приемах обработки материалов.

Брикетирование находит широкое применение в практике утили­зации твердых отходов в качестве подготовительных (с целью прида­ния отходам компактности, обеспечивающей лучшие условия транс­портирования, хранения, а часто и саму возможность переработки) и самостоятельных (изготовление товарных продуктов) операций.

Сжигание твердых отходов. Как правило, по сравнению с углем твердые бытовые отходы содержат большее количество золы, кисло­рода, влаги, металлов и хлора, а теплота сгорания, содержание серы, углерода и водорода у отходов меньше. Максимальная теплота сгора­ния отходов 1560. 3500 ккал/кг. Массовая доля компонентов в отхо­дах составляет, %: влага 8. 40; летучие вещества 37. 65; связанный уг­лерод 0,6. 15; зольность 11. 39; хлор 0,01. 0,41; сера 0,06. 0,28; ме­таллы 0,01. 6,6.

Наиболее важные элементы, содержащиеся в твердых бытовых отходах и подлежащие сжиганию, – это углерод, водород, а также сера, хлор и азот. В результате эффективного сжигания углерод, со­держащийся в отходах, переходит в диоксид углерода, а водород – в воду. Сера превращается в оксиды серы (преимущественно в S02), некоторое количество азота в оксиды азота, а хлорорганические ве­щества переходят в хлористый водород.

Весь процесс в горящем слое отходов можно условно разделить на три основных периода (стадии): подготовка отходов к горению, соб­ственно горение (окислительная и восстановительная зоны), дожига­ние горючих и очаговых остатков.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

РЕШЕНИЕ GLES

Запатентованная GLES технология
Waste Conversion Pyrolyis

Технология переработки ТБО

Технология Waste Conversion Pyrolysis разработана компанией Green Light Energy Solutions специально для переработки твердых бытовых отходов, поступающих в несортированном виде на свалки и полигоны. Данная технология может использоваться для переработки бытовых отходов даже в отсутствие раздельного сбора отходов.

Одна установка позволяет получить более 5 МВт*ч экологически чистой электрической энергии, перерабатывая в сутки около 300 тонн (в зависимости от морфологичнского состава) несортированных твердых бытовых отходов – при средней влажности отходов 60% и содержании неперерабатываемых материалов (вторсырья) 15-20%.

Установки спроектированы по принципу модульности, поэтому при комплексном их размещении Заказчик получает возможность наращивать мощность комплекса в соответствии со своими требованиями.

Процесс переработки ТБО по технологии Waste Conversion Pyrolysis c линией предварительной подготовки отходов, предложенной немецкими партнерами-произоводителями систем сортировки и дробления отходов (Weima/Westeria/Spaleck):

Сверхнизкие температуры переработка мусора

Учитывая наличие большого количества отходов, GreenLight Energy Solutions рекомендует использовать мультисистемы Waste Conversion Pyrolysis, сочетая 3 стандартных установки производительностью примерно 300 тонн в сутки каждая для получения более 15 МВт*ч электрической энергии. Каждая линия работает при этом автономно. Использование трех установок рекомендовано нашими специалистами для достижения бесперебойного энергоснабжения, обеспечивая быстрое и своевременное техническое обслуживание без приостановки процесса пиролиза. Ниже представлена схема расположения оборудования в комплексе WCP, включающем три производственных линии:

Сверхнизкие температуры переработка мусора

Первое звено системы – система подачи и подготовки отходов, состоящая из сортировочной линии, дробилки, сушки отходов и бункера.

На сортировочной линии отходы сортируются для того, чтобы отобрать инертные материалы (камень, щебень, песок, бетон), металлы, стекло. Извлеченные в процессе сортировки вторичные ресурсы имеют высокую коммерческую ценность и являются дополнительным источником прибыли данного проекта.

В дробилке сырье измельчается до максимальной фракции 50мм.

Поступающие на свалку бытовые отходы обладают в среднем влажностью около 60%. Для большей эффективности реакции пиролиза в сушке влагосодержание измельченных отходов уменьшается до 20%.

Реактор разработан по уникальной технологии, позволяющей преобразовать поступающее сырье в синтетический горючий газ (90-98%) и коксующийся угольный остаток (2-10%, в зависимости от состава отходов). Температурный режим внутри реторты препятствует образованию диоксинов в твердом остатке, делая его пригодным для дальнейшего применения, в качестве материала для производства строительных смесей или в качестве твердого топлива после брикетирования. Специальная шлюзная камера осуществляет непрерывную подачу отходов, не допуская проникновение кислорода в реактор.

Производительность реактора – 125 тонн отходов в сутки при влажности отходов 20%.

  • Установка термического окислителя

Синтетический газ далее сжигается в термическом окислителе, в котором при температуре свыше 1200С, необходимой для уничтожения диоксинов и фуранов, содержащиеся в газе, происходит преобразование синтетического газа в углекислый газ, оксиды азота и водяной пар.

Тепловая энергия дымовых газов, выходящих из окислителя, используется для производства пара в бойлере, который затем подается на паровую турбину для выработки электроэнергии, с коэффициентом преобразования 30%. При необходимости возможно получение пара для технологических нужд или горячей воды.

Мы можем обеспечить стабильный поток электроэнергии, ведь у нас нет недостатка в сырье.

  • Система очистки дымовых газов

Отводимые от котла-утилизатора отходящего тепла газы проходят через многоступенчатую систему очистки, включающую в себя пылеуловитель, мокрый газоочиститель и систему уничтожения оксидов азота. Отходящие газы соотвествуют наиболее строгим стандартам качества воздуха и могут быть выпущены в атмосферу. Результаты анализа дымовых газов в сравнении с мировыми стандартами доступны на странице Экологической безопасности.

Термическая переработка ТБО

Из различных методов переработки ТБО наиболее отработанным и часто используемым является сжигание. Возможность использования этого метода для переработки ТБО основана на морфологическом составе ТБО, которые содержат до 70-80% органической (горючей) фракции.

Исторически сжигание явилось первым техническим направлением, которое человечество применило на практике, вступив в фазу планомерной борьбы с муниципальными отходами: первое «мусоросжигательное заведение» было построено в 1870 г. близ Лондона. Естественно, в первую очередь такие установки стали строить в странах с относительно малой площадью и высокой плотностью населения. В настоящее время мусоросжигание наиболее распространено в Японии, Швейцарии, Дании, Швеции, Германии, Нидерландах, Франции.

Сверхнизкие температуры переработка мусораВ 80-х годах количество сжигаемых отходов на душу населения составляло: в бывшем СССР, Норвегии и Испании – 0,05 кг/чел в сутки; в Великобритании, Италии, США, Канаде и Финляндии – 0,05-0,15; во Франции, Японии, Австрии, ФРГ, Бельгии и Нидерландах – 0,25-0,4; в Швеции, Швейцарии, Дании, Люксембурге и Монако – более 0,6. В настоящее время в европейских странах с применением термических методов перерабатывают 25-30% объема городских отходов, в Японии – 65-70%, в США – 15-20%.

Поскольку сжигание представляет собой экзотермический процесс, выделяющееся тепло может быть утилизировано.

С углублением энергетического кризиса в середине 70-х годов на ТБО стали смотреть как на энергетическое сырье. Было подсчитано, что при сжигании 1 т ТБО можно получить 1300-1700 кВт-ч тепловой энергии или 300-550 кВт-ч электроэнергии. Именно в этот период отмечается достаточно интенсивное строительство мусоросжигательных заводов с утилизацией тепла отходящих газов, а также развитие работ по получению из горючей фракции ТБО топлива в виде брикетов для использования на электростанциях в смеси с углем (доля подмешиваемых отходов – до 20%). Это топливо из отходов в разных странах получило разные названия: «RDF» – в США, «BRAM» – в Германии, «Brini Fuel» – в скандинавских странах. В настоящее время производство из ТБО брикетированного топлива для продажи сторонним потребителям потеряло актуальность и применяется редко; предпочтительным является производство энергии непосредственно на заводе по переработке ТБО с обеспечением энергетических потребностей самого завода и передачей излишков энергии потребителям.

К 2000 г. в различных странах действовало более 400 заводов, на которых применялось сжигание ТБО с производством пара и выработкой электроэнергии.

Подсчитано, что в Западной Европе сжигание всех образующихся отходов могло бы покрыть 5% потребной тепловой энергии для бытового сектора. В то же время, например, в Швеции вырабатываемая на мусоросжигательных заводах тепловая энергия составляет 13% потребности бытового сектора страны в тепле.

В 1996 г. в мире действовало около 2400 заводов, на которых использовались термические процессы для переработки ТБО или выделенных из них горючих фракций. Предполагается, что к 2010 г. в мире будет действовать около 2800 таких заводов.

Большинство европейских мусоросжигательных заводов имеет производительность от 170 до 800 т/сут и преимущественно использует котлоагрегаты небольшой и средней производительности 5-15 т/час.

Техника и технология сжигания ТБО непрерывно совершенствовались.

В 30-е годы были разработаны печи для непрерывного слоевого сжигания ТБО, осуществляемого на колосниковой решетке, установленной в нижней части печи.

В начале 80-х годов стали появляться котлоагрегаты с топками с псевдоожиженным слоем (система «твердое-газ»), а в конце 80-х – печи с циркулирующим кипящим слоем, в большей степени отвечающие экологическим требованиям, но требующие обязательной подготовки отходов к сжиганию.

В начале 90-х годов были проведены исследования по сжиганию ТБО в слое барботируемого шлакового расплава при температуре 1350- 1500°С с применением обогащенного кислородом дутья, что в принципе позволяет снизить объем отходящих газов и получить обезвреженный шлак.

И, наконец, в последние годы были разработаны и апробированы новые комбинированные термические методы переработки ТБО, включающие процессы «пиролиз-сжигание» и «пиролиз-газификация».

Современные термические процессы являются экологически безопасными при термообработке подготовленных ТБО, при соблюдении технологических норм и при использовании современных методов газоочистки (в свою очередь, эффективность газоочистки во многом определяется реализацией так называемых первичных мероприятий в термическом процессе). В этом случае, по данным практики Германии, промышленные выбросы находятся значительно ниже пределов, регламентируемых жестким природоохранительным законодательством.

Количество и состав дымовых газов, образующихся при термической обработке ТБО, зависят от состава отходов, применяемого оборудования и режима процесса. Так, при слоевом сжигании из 1 т ТБО образуется 4,5-6 тыс. м3 газов; при газификации отходов или их сжигании с использованием кислородного дутья объем отходящих газов снижается до 1000 м3/т.

Помимо отходящих газов, при сжигании 1 т ТБО образуется 700- 1100 м3 водяного пара, 200-400 кг шлака и 20-50 кг летучей золы.

Эффективность термической переработки ТБО определяется составом отходов, технологией процесса, степенью подготовки отходов к сжиганию и стабилизацией их состава, режимом процесса (температурой процесса, временем пребывания отходящих газов в камере сжигания, температурой отходящих газов, количеством и распределением дутьевого воздуха), технологией автоматизации процесса.

Расход воздуха на сжигание в современных котлоагрегатах может поддерживаться на минимально возможном уровне (концентрация кислорода в дымовых газах не более 3% при содержании СО не более 10 мг/м3). Дутьевой воздух выполняет несколько функций: поставляет кислород для горения органических компонентов отходов, регулирует процесс сжигания неоднородного сырья, смешивает дымовые газы, охлаждает узлы котлоагрегата и дымовой газ.

В связи с тем, что дорогостоящая газоочистка ухудшает экономические показатели заводов, повышается значение прямого восстановления материалов, попадающих в отходы, обогащения отходов и реализации первичных мероприятий, облегчающих газоочистку: уменьшение потока отходов, направляемых на сжигание (за счет селективного сбора и сортировки), стабилизация состава отходов, выделение перед сжиганием не только полезных, но и опасных компонентов и др.

В Германии, например, где традиционно превалируют термические методы переработки ТБО и техническое развитие в этой области до последнего времени было связано именно с совершенствованием термических технологий, названные проблемы в определенной степени решаются за счет организации селективного сбора отходов в местах их образования. При этом селективным сбором охвачены не только те или иные ценные компоненты (стекло, металлы, макулатура и др.), но и опасные отходы (отработанные сухие гальваноэлементы, отработанные ртутные лампы и др.). Можно констатировать, что такие опасные отходы, как отработанные электробатарейки, в ТБО практически не попадают. Аналогичная ситуация сложилась в Японии и ряде других стран.

В России селективный сбор ТБО практически отсутствует, поэтому при выборе технологических решений необходимо учитывать различия в составе подвергаемых термической переработке отходов в западных странах и в России. Кроме того, ТБО западных стран значительно превосходят российские по калорийному потенциалу.

Поскольку сжигание ТБО является эффективным способом обезвреживания отходов, необходимо определить оптимальное место мусоросжигания в системе комплексной переработки ТБО. Очевидно, что сжиганию следует подвергать не всю образующуюся массу ТБО, а преимущественно их горючую, достаточно усредненную фракцию, что существенно снизит вредное влияние газовых выбросов на окружающую среду, уменьшит потребную производительность печей и позволит выделить ценные компоненты ТБО для использования в качестве вторичного сырья.

Основная тенденция развития мусоросжигания – переход от прямого сжигания ТБО к оптимизированному сжиганию выделенной из ТБО горючей (топливной) фракции и переход от сжигания как процесса ликвидации ТБО к сжиганию как процессу, обеспечивающему, наряду с обезвреживанием отходов, получение тепловой и электрической энергии.

Основные преимущества современных методов термической переработки:
• снижение объема отходов в 10 раз;
• эффективное обезвреживание отходов;
• попутное использование энергетического потенциала органических отходов.

При энергетическом использовании отходы можно рассматривать как нетрадиционное топливо. В то же время сжигание следует оценивать, прежде всего, как метод переработки отходов, а не способ производства энергии, т.е. в качестве приоритетных считать условия, оптимальные для снижения экологической опасности технологии, а не для достижения максимально возможного производства энергии.

Статья продвинута программой Rich Key .

способ экологически чистой переработки твердых бытовых отходов с производством тепловой энергии и строительных материалов и мусоросжигательный завод для его осуществления

Изобретение относится к области сжигания отходов или низкосортных топлив. Мусоросжигательный завод состоит из бункерного блока, блока сжигания ТБО во вращающейся печи барабанного типа, блока дымоочистки, блока водоподготовки и утилизации тепла, блока утилизации золы, который содержит плавильный реактор, футерованный изнутри; плазмотрон; бункер золы с механизмом ввода золы; систему слива расплава и грануляции шлака, источник электропитания, систему очистки дымовых газов. Плавильный реактор блока утилизации золы имеет металлический водоохлаждаемый кожух, блок утилизации золы содержит воздушный компрессор и водяной насос для охлаждения электродов плазмотрона и кожуха реактора, система очистки дымовых газов блока утилизации золы содержит дожигатель, вихревой скруббер (центробежно-барботажный аппарат) с щелочным раствором, рукавный фильтр для очистки от твердых примесей и приемник зольного остатка (вторичной золы). Изобретение позволяет повысить экологичность сжигания ТБО и снизить загрязнение окружающей среды. 2 н.п. ф-лы, 1 ил. Сверхнизкие температуры переработка мусора

Рисунки к патенту РФ 2502017

Сверхнизкие температуры переработка мусора

Изобретение относится к области сжигания отходов или низкосортных топлив. Способ экологически чистой переработки твердых бытовых отходов с производством тепловой энергии и строительных материалов и мусоросжигательный завод (МСЗ) для его осуществления предназначены для переработки и утилизации твердых бытовых отходов, переработки и обезвреживания промышленного и бытового мусора с выработкой тепла, например, для подогрева воды и подачи ее в централизованную систему отопления или для обогрева теплиц и получения товарной продукции в виде строительных материалов.

Актуальность проблемы состоит в том, что одной из множества “болевых” точек современной экологии является проблема городских свалок бытового и промышленного мусора. Практически все города (большие и маленькие) в России и за рубежом окружены бесчисленным количеством официальных и неофициальных свалок. Свалки занимают десятки и сотни гектаров земли, чадят, дымят, загрязняют землю, воздух, воду. На свалках присутствуют и образуются ядовитые и вредные вещества – бензопирен, меркаптан, диоксин и др. В большинстве случаев эти ядовитые вещества возникают из сравнительно нейтральных отходов в результате самопроизвольного, неорганизованного горения и разложения мусора (последние исследования показывают, что диоксины могут образовываться и без процесса горения – под воздействием солнечной радиации). Поэтому во всем мире сегодня интенсивно разрабатываются пути переработки и обезвреживания промышленного и бытового мусора.

Существуют различные технологии переработки ТБО: био- и биохимические технологии, технологии прессования, создания цивилизованных полигонов захоронения, сортировки и последующей переработки.

Но все же в ряде стран до 80% мусора подвергается обезвреживанию термическим (огневым) методом. Сегодня этот способ является наиболее эффективным и универсальным.

Суть огневого метода обезвреживания отходов состоит в организации процесса горения таким образом, чтобы все сложные и вредные химические соединения разложились до простейших соединений, безвредных для человека и природы.

Твердые бытовые отходы (ТБО), составляющие основную массу городских отходов, исходно имеют 3 полезных качества: 1) содержат некоторые изделия и материалы, которые могут быть использованы (утилизированы) после сортировки и отбора без существенной переработки; 2) содержат вещества и материалы, которые могут быть утилизированы только после отбора и переработки; 3) имеют теплотворную способность, утилизация которой (теплоутилизация) фактически не требует сортировки и переработки за исключением изъятия крупногабаритных отходов. Использование теплотворной способности ТБО (и их остатков после любой утилизации материальных компонент) – это наиболее оптимальная технология утилизации полезных свойств ТБО.

Известна установка для сжигания мусора с утилизацией тепла отходящих газов, включающая бункер для мусора, печь для сжигания мусора с золоудалителем, воздухоподающим устройством для подогрева воды отходящими газами, блок очистки отходящих газов и систему электроснабжения (Авторское свидетельство СССР N 1716257, кл. F23G /00, 1992).

Недостатком установки является сложность термической переработки отходов, необходимость подачи в реактор кислорода из внешних источников для обеспечения активного горения, необходимость электрического подогрева воздуха, поступающего в реактор.

Известен способ термической переработки отходов (патент РФ 95113652/03, 31.07.1995), включающий их подготовку, загрузку в печь и нагрев в ней в окислительной среде энергопреобразующими устройствами, например плазмотронами, перевод отходов в металлическую, шлаковую и газовую составляющие, которые выпускают из печи, причем отходящие газы утилизируют, например, пропуская через теплообменник, а затем их очищают и выпускают в атмосферу, отличающийся тем, что в теплообменнике отходящими газами из печи нагревают природный газ, отобранный из магистрального газотрубопровода перед редуцирующим устройством на газораспределительной станции, после чего его подают в турбодетандер, снижая давление, и направляют в магистральный газотрубопровод за редуцирующим устройством, а энергию расширяющегося нагретого природного газа преобразуют в электрическую при помощи электрогенератора, соединенного с турбодетандером, затем часть ее превращают в тепловую энергию, запитывая энергопреобразующие устройства, другую часть превращают в механическую энергию, обеспечивая работу электрооборудования, приводящего в действие механизмы, задействованные в способе, а третью часть превращают в химическую энергию при помощи воздухораспределительной установки и получают кислород и аргон, причем газообразный кислород подают в печь и окисляют отходы, а газообразный аргон направляют в энергообразующие устройства, защищая их от разрушения в окислительной среде.

Недостатки способа: необходимость в энергопреобразующем устройстве требуемой мощности и надежности, турбодетандере, который отсутствует на рынке, необходимость деления энергии на несколько частей, причем способ деления не описан в патенте.

Известен способ переработки твердых бытовых и мелкодисперсных промышленных отходов (патент РФ 2208202, МПК 7 F23G 5/00, F23G 5/32).

Способ переработки твердых бытовых и мелкодисперсных промышленных отходов включает подачу твердых бытовых отходов в печь жидкой ванны и переработку мелкодисперсных промышленных отходов методом восстановительной циклонной плавки. Образующиеся при восстановительной циклонной плавке высокотемпературные отходящие газы подают на сушку бытовых отходов, а расплав шлака – в печь жидкой ванны, где осуществляют переработку твердых бытовых отходов в кальцийсодержащем шлаковом расплаве. Крупнодисперсную и мелкодисперсную пыль газоочистки отходящих газов печи жидкой ванны обогащают окислами тяжелых металлов за счет подачи ее совместно с мелкодисперсными промышленными отходами на восстановительную циклонную плавку. Технический результат: снижение энергетических затрат и безотходное ведение комплексной переработки твердых бытовых и мелкодисперсных промышленных отходов.

Недостатки способа: нет полной переработки ТБО, нужна сушка ТБО, требуются кальцийсодержащий шлаковый расплав и окислы тяжелых металлов для восстановительной циклонной плавки.

Известен способ сжигания твердых бытовых отходов и прочих органических отходов и устройство для его осуществления (патент РФ 2249766, МПК 7 F23G 5/00).

Способ сжигания твердых бытовых и прочих органических отходов включает сжигание отходов при подаче предварительно нагретого воздуха, дожигание газообразных продуктов сжигания, последующую обработку для связывания НСl, Сl2, HF, пропускание через теплообменник-котел, газоочистку. Перед подачей в печь на сжигание отходы сепарируют, измельчают органическую часть отходов до размеров не более 100 мм, смешивают отходы с нагретым до температуры 300-400°С воздухом, подачу в циклонную печь осуществляют тангенциально с линейной скоростью не ниже 28 м/с, сжигание осуществляют при температурах 1320-1350°С, дожигание осуществляют в камере каталитического дожигания при температурах 1300-1500°С, обработку для связывания НСl, Сl2, HF ведут в камере декарбонизации известняковой муки с получением негашеной извести, перед подачей в котел обработанные продукты сжигания пропускают через воздухоподогреватель, а после котла – через систему мокрой газоочистки, причем тепловую энергию котла подают потребителям.

Недостатки способа состоят в необходимости в дополнительных затратах по измельчению отходов, нагреванию воздуха до высокой температуры, в использовании катализаторов в процессе дожигания.

Известен способ обработки твердых бытовых отходов (патент РФ 2254518, МПК 7 F23G5/24, F23G 5/027, F23G 5/16). Способ обработки твердых бытовых отходов включает загрузку ТБО и сыпучего инертного теплоносителя в вертикальную шахтную печь, инициацию процесса пиролиза путем подачи горячей пароводяной смеси, получение низконапорного пиролизного газа и его сжигание с утилизацией теплоты сгорания. К низконапорному пиролизному газу подводят дополнительную энергию путем смешения в эжекторе с потоком высоконапорного воздуха, температуру пароводяной смеси поддерживают на уровне 60-800°С, температура в зоне газификации ТБО составляет 150-2500°С, а температуру и давление газа после сгорания поддерживают на уровне, соответственно, 600-1000°С и 0,5-1,1 МПа. Технический результат: повышение кпд системы утилизации.

Недостатки способа: высокие энергозатраты для получения высокой температуры приготовления пароводяной смеси, нет утилизации остатков сгорания.

Известен способ термической переработки бытовых отходов и устройство для его осуществления (патент РФ 2293918, МПК F23G 5/00). Способ термической переработки бытовых отходов включает подготовку, загрузку в шахту, нагрев в плазменных струях в окислительной среде с циркуляцией газов в герметизированном реакционном пространстве с последующим выпуском образующихся расплавов шлака, металла и газов с очисткой и утилизацией последних, возврат части отходящих газов в реакционное пространство. Подготовленные отходы подвергают объемному сжатию, нейтрализуют выделенную жидкую фазу, а полученный твердый продукт направляют на подсушку, которую производят тепловым воздействием отходящего после утилизации газа. Подсушенный продукт периодически загружают в шахтную печь без теплового воздействия плазменных струй. После полной загрузки печи продукт уплотняют при одновременном нагреве продуктов плазменными струями, при этом в процессе уплотнения понижают исходный уровень столба продуктов в реакционном пространстве печи со скоростью, пропорциональной скорости газификации. Полученный пиролизный газ за счет давления в шахтной печи, которое создают плазмотронами, отводят из верхней части шахтной печи, перепускают через систему газоочистки, аккумулируют в ресивере и направляют на утилизацию тепловой и химической энергии. Рабочим телом плазмотронов служат очищенный сжатый в компрессоре газ, отходящий после подсушки, и вода, а оставшиеся в шахтной печи отходы уплотняют и плавят плазменной струей, после чего сливают металл и шлак из шахтной печи.

Технический результат: обеспечение высокой производительности при переработке мусора с повышенными экологическими параметрами.

Недостатки способа: использование дорогостоящей плазменной технологии, нет устройства переработки шлака и металла.

Известен способ переработки твердых бытовых и промышленных отходов (патент РФ 2383822). Способ переработки твердых отходов включает их подготовку и загрузку в шахтную печь совместно с карбонатным материалом, например известняком, а также подачу в печь топлива и воздуха на горение, удаление дымовых газов и вывод готового продукта из нижней части печи. В качестве шахтной печи используют двухшахтную печь для обжига известняка. В одну шахту печи, работающую в режиме прямотока, загружают подготовленные отходы совместно с карбонатным материалом и в верхнюю часть этой шахты подают топливо и воздух на горение. В другую шахту, работающую в режиме противотока, загружают карбонатный материал для получения извести и в нижнюю часть этой шахты подают топливо и воздух на горение. Дымовые газы из первой шахты по дымовому каналу просасывают во вторую шахту и с помощью дымососа удаляют из верхней части второй шахты.

Технический результат: повышение эффективности и экологической безопасности обезвреживания и утилизации твердых бытовых и промышленных отходов.

Недостатки: использование дополнительного карбонатного материала, не описан способ использования образующихся тепла и шлака.

Общие недостатки аналогов состоят в небольшой производительности, отсутствие полного цикла утилизации ТБО с получением товарной продукции, в низком кпд, сложности способов и устройств, в необходимости дополнительной термохимической обработки.

Наиболее близкий аналог способа экологически чистой переработки твердых бытовых отходов с производством тепловой энергии и строительных материалов и мусоросжигательного завода для его осуществления описан в следующем источнике: В.М.Малахов, Г.Н.Багрянцев, Е.Н.Гришин, Б.И.Лунюшкин, С.В.Алексеенко, А.В.Попов. «Технологические решения в проекте Бердского опытного мусороперерабатывающего завода» в Сб.: «Очистка и обезвреживание дымовых газов из установок, сжигающих отходы и мусор». – Новосибирск: Институт теплофизики СО РАН, 1999, 238 стр.

В этом проекте Бердский опытный мусороперерабатывающий завод (МПЗ) предназначен для переработки и обезвреживания промышленного и бытового мусора города (или района города) с населением в 100 тыс. чел. Производительность его – не менее 40 тыс. т/год, в том числе 30 тыс. т ТБО и 10 тыс. т производственных отходов.

На МПЗ подлежат переработке все виды городских ТБО: образующиеся в жилых и общественных зданиях; отходы от уборки улиц; от санитарной обрезки деревьев и кустарников и т.д., все виды промышленных нетоксичных и токсичных отходов всех классов опасности, за исключением радиоактивных и содержащих ртуть, свинец, мышьяк, селен. Система утилизации тепла на заводе позволяет использовать наряду с высокопотенциальным теплом дымовых газов и низкопотенциальное тепло, выделяющееся при конденсации влаги, содержащейся в дымовых газах, и снимаемое системой охлаждения газоочистного и технологического оборудования.

МПЗ состоит из следующих основных блоков: бункерный блок, блок сжигания ТБО, блок дымоочистки, блок водоподготовки и утилизации тепла.

В работе МПЗ используется дополнительное высококалорийное топливо, как и в любых других технологиях сжигания отходов, так как оно нужно при розжиге мусоросжигательных котлов и печей, для нагрева стен до высокой температуры, достаточной для предотвращения вредных выбросов.

В основу производственных процессов, применяемых на МПЗ, положены прогрессивные технологии и решения:

– отходы сжигаются в наклонной вращающейся печи барабанного типа, что позволяет полностью механизировать и автоматизировать все технологические операции;

– предусматривается дожигание дымовых газов в вихревом дожигателе ВД с образованием газообразных продуктов полного окисления;

– в составе каждой технологической линии предусмотрена специальная система очистки дымовых газов по “мокрому” методу;

– в составе завода предусмотрена установка теплоутилизационного оборудования (котла-утилизатора и теплового насоса), что позволяет обеспечить собственные потребности завода в тепле и выдать тепло сторонним потребителям.

Недостаток МПЗ заключается в том, что в нем не предусмотрена система обезвреживания золы, что не позволяет считать МПЗ замкнутым безотходным производством. В исходных ТБО могут содержаться тугоплавкие, негорючие материалы, которые переходят в золу. При сжигании ТБО на МПЗ в образующейся золе содержится некоторое количество несгоревшего углерода (мехнедожог), на ней осаждаются канцерогенные вещества, диоксины и фураны. Захоранивать такую золу нельзя, а системы экологически чистой утилизации золы в проекте МПЗ не предусмотрено. Эффективным путем решения экологической проблемы является дополнение завода блоком плавления золы в плазменном реакторе с получением инертного шлака и нетоксичных газовых выбросов.

Известна плазменная плавильная установка и способ плазменного переплава золы мусоросжигательных заводов (Х.С.Пак. Исследование состава и свойств шлака при плазменном переплаве золы мусоросжигательных заводов // Теплофизика и аэромеханика, 2011, т.18, № 2, с.325-334). Плавильная установка состоит из плавильной камеры, плазмотрона, источника питания плазмотрона и системы его запуска, устройств для анализа, очистки и удаления газа, образующегося в процессе плавления. Плавильная камера имеет огнеупорную подовую футеровку стен, ее конструкция допускает поворот на 180° для слива расплавленного шлака. Для плавления золы используется плазмотрон струйного типа мощностью до 70 кВт. В результате плазменного переплава золы получается свободный от диоксинов, экологически безопасный шлак.

Недостатки данной установки и способа: небольшая производительность, переработка золы дискретным методом по 500 г, отсутствие водоохлаждаемого кожуха, что не позволяет поднять производительность установки и увеличить длительность непрерывной работы, система очистки установки не позволяет достичь экологических норм по вредным выбросам, отсутствуют необходимые параметры для масштабируемости технологии.

Задачей способа экологически чистой переработки твердых бытовых отходов с производством тепловой энергии и строительных материалов и мусоросжигательного завода (МСЗ) для его осуществления является экологически чистое сжигание ТБО и других горючих отходов с выработкой тепловой энергии, с минимальным воздействием на окружающую среду, с максимальным кпд, минимальными трудозатратами и максимальным использованием негорючих твердых бытовых отходов и системой утилизации золы.

Проблема решается следующим образом: мусоросжигательный завод, состоящий из бункерного блока, блока сжигания ТБО во вращающейся печи барабанного типа, блока дымоочистки, блока водоподготовки и утилизации тепла, дополняется блоком утилизации золы, который содержит реактор для плавления золы, футерованный изнутри; плазмотрон; бункер золы с механизмом ввода золы; систему слива расплава и грануляции шлака, источник электропитания, систему очистки дымовых газов, согласно изобретению, в блоке утилизации золы плавильный реактор имеет металлический водоохлаждаемый кожух, блок утилизации золы содержит воздушный компрессор и водяной насос для охлаждения электродов плазмотрона и кожуха реактора, система очистки дымовых газов блока утилизации золы содержит дожигатель, вихревой скруббер (центробежно-барботажный аппарат) с щелочным раствором, рукавный фильтр для очистки от твердых примесей и приемник зольного остатка (вторичной золы).

В способе экологически чистой переработки твердых бытовых отходов с производством тепловой энергии и строительных материалов поставленная задача решается тем, что твердые бытовые отходы изначально поступают в бункерный блок, где происходит отбор крупногабаритного мусора, жидкие отходы сливаются в отдельную емкость, затем ТБО поступают в блок сжигания ТБО, дымовые газы поступают в блок водоподготовки и утилизации тепла, а затем дымовые газы поступают в блок дымоочистки, а зола из блока сжигания и блока дымоочистки поступает в блок утилизации золы, сначала в бункер золы с механизмом ввода золы, затем в плавильный реактор, футерованный изнутри и снабженный плазмотроном; расплавленная зола поступает в систему слива расплава и грануляции шлака, оборудованную источником электропитания, системой очистки дымовых газов, согласно изобретению, зола плавится в плавильном реакторе с металлическим водоохлаждаемым кожухом, при этом дымовые газы проходят через систему очистки дымовых газов блока утилизации золы, снабженную дожигателем, вихревым скруббером (центробежно-барботажным аппаратом) с щелочным раствором, рукавным фильтром для очистки от твердых примесей, а вторичная зола (зольный остаток) поступает в приемник зольного остатка.

МПЗ с блоком утилизации золы содержит бункерный блок, блок сжигания ТБО, блок дымоочистки, блок водоподготовки и утилизации тепла, блок утилизации золы.

На чертеже представлена блок-схема блока утилизации золы. Блок утилизации золы содержит 1 – источник электропитания, 2 – воздушный компрессор, 3 – плазмотрон, 4 – водяной насос, 5 – бункер золы с системой подачи золы, 6 – плавильный реактор, 7 – систему слива расплава и грануляции шлака, 8 – дожигатель отходящих газов, 9 – приемник для зольного остатка, 10 – центробежно-барботажный аппарат, 11 – рукавный фильтр, 12 – дымосос, 13 – трубу.

Технические параметры блока утилизации золы: температура плавления золы и температура газа в плавильном пространстве – 1400±50°С, разрежение – 20-30 мм вод. ст., температура дымовых газов после дожигателя – 1100-1150°С, удельные затраты электроэнергии – 0,9-1,2 кВт·ч/кг.

Способ осуществляется следующим образом. В бункерном блоке твердые бытовые и промышленные отходы принимают без сортировки как из спецмашин, так и из грузового транспорта общего назначения. Крупногабаритные металлические включения отделяют из отходов на стадии приема, а мелочь – из золы после сжигания отходов. Жидкие горючие и жидкие обводненные отходы принимают в отдельные емкости. Затем отсортированные горючие ТБО равномерно подаются на сжигание в блок сжигания. Для обеспечения высокой эффективности обезвреживания процесс сжигания отходов осуществляют в две стадии:

– озоление в противоточной вращающейся печи;

– дожигание дымовых газов в вихревом дожигателе.

Дымовые газы охлаждают в котле-утилизаторе с получением перегретого пара. Вырабатываемый пар отдается городским предприятиям, используется для собственных нужд завода в качестве греющего источника для абсорбционных тепловых насосов и догрева сетевой теплофикационной воды города или обогрева теплиц.

Затем дымовые газы поступают в блок дымоочистки, где выполняется мокрая очистка дымовых газов от пыли и вредных примесей.

Концентрированные стоки из системы газоочистки и сточные воды от промывки технологического оборудования используются для охлаждения золы с отводом пара в огнетехнический агрегат. Золу и шлам из блока сжигания и блока дымоочистки используют в блоке утилизации золы для производства строительных материалов.

Из переплавляемой золы в систему газоочистки уходят легколетучие компоненты (K, Na, С, Cl, S) и тяжелые металлы (Zn, Cu, Cd, Pb). Здесь же происходит улавливание вторичной пыли с повышенным содержанием тяжелых и цветных металлов (в т.ч. в виде шлама в ЦБА). Масса исходной золы и газов после плавления распределяется в соотношениях: шлак – 60%, вторичная зола от испарения легколетучих веществ и за счет механического уноса – 9,0%, дымовые газы – 29%, металл – 2%.

Гранулированный шлак в виде частиц размером до нескольких мм имеет высокую устойчивость к растворению в воде и слабых кислотах. Такой шлак пригоден для строительства дорог и производства строительных материалов.

В целом блок утилизации золы в составе МСЗ обеспечивает переработку в экологически безопасные продукты до 90% исходной массы золы. Диоксины, содержащиеся в исходной золе, в полученном после плавления шлаке отсутствуют полностью.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Мусоросжигательный завод, состоящий из бункерного блока, блока сжигания ТБО во вращающейся печи барабанного типа, блока дымоочистки, блока водоподготовки и утилизации тепла, блока утилизации золы, который содержит плавильный реактор, футерованный изнутри; плазмотрон; бункер золы с механизмом ввода золы; систему слива расплава и грануляции шлака, источник электропитания, систему очистки дымовых газов, отличающийся тем, что плавильный реактор блока утилизации золы имеет металлический водоохлаждаемый кожух, блок утилизации золы содержит воздушный компрессор и водяной насос для охлаждения электродов плазмотрона и кожуха реактора, система очистки дымовых газов блока утилизации золы содержит дожигатель, вихревой скруббер (центробежно-барботажный аппарат) с щелочным раствором, рукавный фильтр для очистки от твердых примесей и приемник зольного остатка (вторичной золы).

2. Способ экологически чистой переработки твердых бытовых отходов с производством тепловой энергии и строительных материалов, при котором твердые бытовые отходы поступают в бункерный блок, затем в блок сжигания ТБО, дымовые газы из блока сжигания ТБО поступают в блок водоподготовки и утилизации тепла, а затем в блок дымоочистки, зола из блока сжигания и блока дымоочистки поступает в блок утилизации золы, сначала в бункер золы с помощью механизма ввода золы, затем в реактор плавления золы, футерованный изнутри и снабженный плазмотроном; расплавленная зола поступает в систему слива расплава и грануляции шлака, оборудованную источником электропитания, системой очистки дымовых газов, отличающийся тем, что зола плавится в плавильном реакторе с металлическим водоохлаждаемым кожухом, при этом дымовые газы проходят через систему очистки дымовых газов блока утилизации золы, снабженную дожигателем, вихревым скруббером (центробежно-барботажным аппаратом) с щелочным раствором, рукавным фильтром для очистки от твердых примесей, а вторичная зола (зольный остаток) поступает в приемник зольного остатка.

Термические методы переработки ТБО при температурах ниже температуры плавления шлака

Термические процессы, осуществляемые при температурах менее 1300°С, применяют наиболее часто. Наиболее распространенные в практике процессы – слоевое сжигание при температуре 900-1000°С и сжигание в кипящем слое при температуре 850-950°С – требуют прину­дительного перемешивания и перемещения материала. Весьма перспек­тивный процесс сжигания-газификации отходов в плотном слое реали­зуется без принудительного перемешивания и перемещения материала.

Подгруппа (принципиальный характер процесса)

Вид (применяемая технология)

Термические процессы при температурах ниже

1 . Слоевое сжигание с принудительным перемешиванием и перемещением материала

а) на переталкивающих решетках

в) во вращающихся барабанных печах

2. Сжигание в кипящем слое

а) в стационарном кипящем слое

б) в вихревом кипящем слое

в) в циркулирующем кипящем слое

3. Сжигание- газификация в плотном слое кускового материала без принудительного перемешивания и перемещения материала

а) паро-воздушная газификация (процесс Института проблем химической физики РАН в Черноголовке)

Термические процессы при температурах выше

1. Сжигание в слое шлакового расплава

а) с использованием обогащенного кислородом дутья (процесс Ванюкова)

б) с использованием в качестве дутья природного газа (фьюминг-процесс)

в) с использованием электрошпакового расплава

2. Сжигание в плотном слое кускового материала и шлаковом расплаве без принудительного перемешивания и перемещения материала

а) доменный процесс (с использованием подогретого до 1000°С воздуха)

3. Комбинированные процессы

а) пиролиз-сжигание пирогаза и отсепарированного углеродистого остатка с использованием необогащенного дутья (процесс «Siemens»)

б) пиролиз-газификация (получение синтез-газа при совместной термообработке пирогаза, отсепарированного от металлов углеродистого остатка и минеральных компонентов) с использованием обогащенного кислородом дутья (процесс «Noell»)

в) пиролиз-газификация (получение синтез-газа при совместной термообработке пирогаза, углеродистого остатка и минеральной фракции) с использованием обогащенного кислородом дутья (процесс «Thermoselect»)

Обзор рынков переработки отходов

Маркетинговые исследования показывают, что грамотно организованный бизнес по переработке отходов является весьма рентабельным. Предприятия, создающиеся в данной сфере, ввиду высокого спроса на свою деятельность, окупаются очень быстро. Причем наиболее актуальны сейчас организации, которые специализируются на глубокой переработке промышленных отходов и мусора.

Отходы можно разделить на несколько видов: пластиковые, бумажные, стеклянные, ТБО, использованные шины, ртутьсодержащие отходы, электроника и т.д. Каждый из этих видов требует своих собственных, специальных технологий что приводит к появлению отдельных сегментов рынка.

Долгое время данный тип отходов считался одним из самых проблемных, так как ввиду своего химического строения шины были практически не поддающимися переработке. Сегодня требуемые технологии появились и их можно разделить на три вида:

Дробление выполняется путем механического измельчения на специальном оборудовании, измельчения с использованием сверхнизких температур, разрушения взрывом, и специальных озонных технологий. Самые эффективные методы дробления: механическое и криогенное (низкие темперауры).

Второй вид переработки – сжигание, используется для получения тепловой энергии, которую можно применять для выработки электричества или нагрева теплоносителя в централизованных системах отопления.

Растворение шин, как и сжигание, подразумевает получение энергии. Однако данная технология переработки не получила широкого распространения.

Переработка пластиковых отходов

Данную отрасль заслуженно считают одной из самых актуальных, так как пластиковых отходов очень много, а сам материал может перерабатываться многократно. Переработка пластиковых отходов проводится с целью получения сырья, энергии или изделий. Ее можно разделить на два вида: рециклинг и сжигание. Рециклинг, т.е. использования отходов в производстве новой продукции можно назвать самым правильным вариантом переработки, однако у нас он пока что не получил достаточного распространения. Как показывает анализ рынка, основная часть отработанного пластика сжигается с целью получения энергии.

Отказ от рециклинга отчасти спровоцирован тем, что наше правительство на законодательном уровне не спешит поддерживать раздельный сбор мусора. Отсюда и сложности в поставках отходов пластика, подходящих для рециклинга.

Переработка бумажных отходов

Исследование рынка переработки отходов бумаги и картона показывают, что Россия значительно отстает в этой сфере от других стран, так как сбор и использование макулатуры находится на достаточно низком уровне. Рециклинг в данной сфере зависит от состава картона и бумаги, которые используются как исходное сырье для переработки. Макулатура находит свое активное применение в производстве таких изделий, как:

  • – эковата;
  • – картон и гафрокартон;
  • – санитарно-гигиенические изделия.

Полученные в результате маркетинговых исследований данные показывают, что в России в 2012 году, более чем на 20% снизилось использование макулатуры в производстве.

Переработка отходов стеклобоя

Этот вид отходов представляет собой осколки стекла, а также оплавленное стекло, источниками которых является листовое (оконное) стекло и стеклянная тара.

Самый актуальный способ переработки отходов данного типа – использование в производстве новых стеклянных изделий и листового стекла. Технология довольно проста для реализации, так что наращивание объемов перерабатываемого стеклобоя – одна из важнейших задач на сегодня.

Утилизация опасных медицинских отходов

К данному типу отходов, согласно СанПиН 2.1.7.2790–10 относятся отходы класса Б, являющиеся эпидемиологически опасными, а также отходы класса В, являющиеся чрезвычайно эпидемиологически опасными. Их утилизация включает в себя несколько этапов: обеззараживание, транспортировка, обезвреживание (методом пиролиза или сжиганием), безопасное захоронение.

Самые активные потребители в сфере переработки опасных медицинских отходов:

  • – Фармацевтическая промышленность;
  • – медицинские учреждения различного типа;
  • – лаборатории, работающие с биологическими материалами.

Переработка твердых бытовых отходов (ТБО)

Твердые бытовые отходы представляют собой твердые вещества, которые образуются в результате жизнедеятельности человека. Сложность переработки ТБО обусловлена неоднородностью этого мусора и содержанием в нем большого количества различных веществ, часть из которых подвержена активному гниению.

ТБО обычно состоят из: пищевых отходов, бумаги и картона, пластика, кожи, резины, металла, дерева, стекла и прочих вещей, используемых людьми в повседневной жизни.

К источникам ТБО можно отнести общественные, жилые и торговые здания, а также различные мероприятия, которые провоцируют большие скопления людей в одном месте.

Переработка химических источников тока

Химический источник тока – это источник, который вырабатывает электрическую энергию за счет химических реакций, которые происходят внутри него. Поскольку вещества, используемые для наполнения данных источников тока являются опасными для здоровья человека и экологии, ХИТ должны перерабатываться строго по определенным, специально разработанным технологиям.

Одна из проблем в данной сфере заключается в том, что отработанные батарейки и аккумуляторы нашим населением не сдаются в специализированные пункты приема, а выбрасываются туда же, куда и твердые бытовые отходы. Актуальность вопроса переработки ХИТ подкрепляется также недостатком или ограниченным количеством химических реактивов необходимых для наполнения ХИТ. Переработка позволит вторично их использовать.

Заказать маркетинговое исследование рынка переработки отходов различного типа предпочитают компании, осуществляющие свою деятельность в данной сфере. Данные исследований и прогнозы специалистов на будущее помогают предприятиям лучше сориентироваться на рынке и максимально точно определить стратегию развития своего бизнеса. Развитие рынков переработки положительно сказывается на состоянии экологии, как отдельных регионов, так и всей планеты в целом. А совершенствование технологий приводит к появлению новых организаций и предприятий, занимающихся отходами различных типов, и к созданию дополнительных рабочих мест. Отходов сегодня производится очень много, так что работать в данной сфере еще есть над чем.

“Утилизация медицинских отходов. Обзорная статья.”

Данная статья является анализом существующих методов утилизации медицинских отходов. В частности, автор обсуждает технологию пиролиза, как альтернативу обычным методам термической переработки твердых отходов.

К сожалению, в нашей стране 90% отходов подвергаются захоронению (депонированию) на полигонах, хотя это связано с транспортными расходами и отчуждением больших территорий. Кроме того, полигоны зачастую не соответствуют элементарным санитарно-гигиеническим требованиям и являются вторичными источниками загрязнения окружающей среды. Но если от большинства отходов еще можно сравнительно безопасно избавиться путем депонирования, то некоторые их виды, например, медицинские отходы, подлежат обязательной переработке. Они значительно отличаются от остальных отходов и требуют особого внимания. В них кроется опасность для человека, обусловленная прежде всего постоянным наличием в их составе возбудителей различных инфекционных заболеваний, токсических, а нередко и радиоактивных веществ. К тому же длительность выживания в таких отходах патогенных микроорганизмов достаточно велика. Так, например, если в 1 г бытовых отходов содержится 0,1-1 млрд. микроорганизмов, то в медицинских это число возрастает до 200-300 млрд. При этом следует учитывать, что количество «производимых» медицинскими учреждениями отходов имеет тенденцию к интенсивному росту, а вследствие увеличения номенклатуры применяемых средств – еще и к вариабельности состава. Все лечебно-профилактические учреждения (ЛПУ), вне зависимости от их профиля и коечной мощности в результате своей деятельности образуют различные по фракционному составу и степени опасности отходы, поэтому в каждом из них должна быть организована система сбора, временного хранения, обработки и транспортирования отходов. Проблема утилизации медицинских отходов привлекает к себе все более пристальное внимание. Еще в 1979 г. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) отнесла отходы медицинской сферы к группе особо опасных и указала на необходимость создания специализированных служб по их уничтожению и переработке. Базельская конвенция в 1992 г. выделила 45 видов опасных отходов, список которых открывается клиническими отходами. К 2005 году в мире, по обобщенным данным, их накопилось уже около 1,8 млрд. тонн, что составляет примерно 300 кг на каждого жителя планеты.

Особую опасность представляют инъекционные иглы и шприцы, поскольку неправильное обращение с ними после применения может привести к повторному использованию. По оценке ВОЗ, в 2000 году только в результате повторного использования шприцев были инфицированы:

· 21 миллион человек – вирусом гепатита B (HBV) (32 % всех новых инфекций);

· два миллиона человек – вирусом гепатита C (HCV) (40 % всех новых инфекций); и

· по крайней мере 260 000 человек – ВИЧ (5 % всех новых инфекций).

22 марта 1999 г. в Российской Федерации вступили в силу СанПиН 2.1.7.728-99 «Правила сбора, хранения и удаления отходов лечебно-профилактических учреждений», предназначенные для всех лечебно-профилактических учреждений и организаций, занимающихся сбором, хранением, транспортированием и переработкой отходов здравоохранения. Этот документ разделяет все отходы здравоохранения по степени их эпидемиологической, токсикологической и радиационной опасности на пять классов:

Класс А. Неопасные отходы (пищевые отходы всех подразделений ЛПУ, кроме инфекционных и фтизиатрических, мебель, инвентарь, строительный мусор и т. п.).

Класс Б. Опасные (рискованные) отходы (потенциально инфицированные отходы, материалы и инструменты, загрязненные выделениями, в т. ч. кровью, органические операционные и патологоанатомические отходы и т. п.).

Класс В. Чрезвычайно опасные отходы (материалы, контактирующие с больными особо опасными инфекциями, отходы фтизиатрических и микологических больниц и т. п.).

Класс Г. Отходы, по составу близкие к промышленным (просроченные лекарственные средства и дезсредства, отходы от лекарственных и диагностических препаратов, ртутьсодержащие предметы, приборы и оборудование, и т. п.).

Класс Д. Радиоактивные отходы (все виды отходов, содержащие радиоактивные компоненты).

К отходам ЛПУ, в зависимости от их класса, предъявляются различные требования по сбору, временному хранению и транспортированию. Не допускается смешение отходов различных классов на всех стадиях сбора и хранения и определяется порядок утилизации отходов. Обращение с отходами классов Г и Д регулируется нормативами для токсичных и радиоактивных отходов, а мы подробно рассмотрим проблемы, связанные с утилизацией отходов классов Б и В.

То, что медицинские отходы должны подвергаться переработке, сомнению не подлежит. Но как? Проблема усугубляется отсутствием организационной и финансовой поддержки. Экологи считают, что это проблема медиков, у медиков же отсутствует соответствующая инфраструктура и финансирование. Выходом из этой ситуации может стать решение локальных задач в конкретных ЛПУ. Основными критериями при выборе метода утилизации и соответствующего оборудования могут быть следующие:

– качественный состав отходов и их количество;

– безопасность и экологическая чистота метода;

– максимальное уменьшение объёма отходов на выходе и их полная обеззараженность;

– абсолютная невозможность повторного использования компонентов перерабатываемых отходов после завершения обработки;

– возможность установки оборудования непосредственно в ЛПУ при минимальных затратах на подготовительные работы;

– объем средств, которые предполагается затратить на приобретение оборудования и уровень планируемых начальных и последующих эксплуатационных расходов;

– требуемый уровень подготовки обслуживающего персонала.

Термические методы. Инсинерация.

В соответствии с требованиями СанПиН отходы класса А вывозятся на полигоны ТБО без ограничений, классов Б и В уничтожаются на специальных установках по обезвреживанию отходов ЛПУ термическими методами.

Несмотря на сравнительно небольшой «возраст» СанПиН 2.1.7.728-99, они уже устарели. Это признают большинство специалистов, занимающихся проблемой утилизации медицинских отходов, об этом же заявил 11 апреля 2006 года в своем обзорном письме «Современное состояние и проблемы обращения с медицинскими отходами в Российской Федерации» руководитель Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главный государственный санитарный врач РФ Г.Г. Онищенко. В частности, он пишет: «Безусловно, основной нормативный документ СанПиН 2.1.7.728-99 нуждается в определенной переработке, предусматривающей уточнение основополагающих понятий и проблем, корректировка классификации, введение новых методов обезвреживания медицинских отходов, уточнение требований к инвентарю и устройствам, применяемым на различных этапах обращения с медицинскими отходами».

Дело в том, что «термический метод» уничтожения отходов, а попросту – их сжигание, не является оптимальным решением проблемы. Установки, предназначенные для сжигания отходов, – инсинераторы были широко распространены в мире еще 10-15 лет назад, но с тех пор многое изменилось. Как выяснилось, сжигание не так безобидно, как кажется на первый взгляд, и при всех своих достоинствах обладает некоторыми неприятными особенностями. Например, образование диоксинов. Диоксины – это наиболее печально известные загрязнители, связанные со сжиганием. Они вызывают целый ряд заболеваний, включая рак, повреждения иммунной системы, нарушение деятельности репродуктивной и других систем организма. Они обладают свойством биокумуляции. Это означает, что они способны перемещаться по пищевым цепям от растений к хищным животным, концентрируясь в мясе и молоке, и, как результат, в человеческом теле, что подразумевает под собой то, что целые популяции уже сейчас страдают от пагубных последствий воздействия диоксинов.

Инсинераторы также вносят большой вклад в загрязнение ртутью. Ртуть – сильнодействующий нейротоксин, ослабляющий двигательные, сенсорные и ряд других функций. В настоящий момент загрязнение ртутью представляет собой проблему практически для каждой страны. Помимо этого, инсинераторы являются источником значительных количеств других тяжелых металлов, таких как свинец, кадмий, мышьяк и хром, а также другие (не диоксины) галогенсодержащие углеводороды, кислотные пары, которые являются предшественниками кислотных дождей, частицы, приводящие к заболеванию дыхательной системы, парниковые газы. Тем не менее, характеристика выбросов загрязняющих веществ до сих пор не закончена и еще много неизвестных веществ находятся в атмосферных выбросах и золе мусоросжигающих заводов (МСЗ).

Производители инсинераторов часто утверждают, что атмосферные выбросы находятся “под контролем”, но факты указывают, что это не так. Во-первых, для многих загрязняющих веществ, таких как диоксины, дополнительные выбросы вообще недопустимы. Во-вторых, мониторинг выбросов часто ведется с большими нарушениями, поэтому нет достоверной информации даже о реально существующих уровнях загрязнения. В третьих, существующая информация, показывает, что МСЗ не удовлетворяют даже существующим стандартам. Когда оборудование, предназначенное для очистки воздушных выбросов, функционирует, оно удаляет загрязнители из воздуха и концентрирует их в очистных установках и золе, создавая поток опасных отходов, который нуждается в дальнейшей переработке. Таким образом, проблема распространения загрязнителей не решается: они просто перемещаются из одной среды (воздуха) в другую (почва или вода). Зола из инсинераторов крайне токсична, но очень часто на нее не обращают должного внимания. Захоронение фильтров и золы на полигонах твердых бытовых отходов (ТБО) также не является безопасным, поскольку существует вероятность попадания токсинов в грунтовые воды; в некоторых местах зола просто рассеивается и, таким образом, попадает в населенные или сельскохозяйственные районы. Согласно нормативам Европейского Союза (НЕС) геометрия горячей зоны сжигателя должна обеспечивать пребывание газов в зоне с температурой не ниже 850°С в течение не менее 2 секунд (правило 2 сек) при концентрации кислорода не менее 6%. Следует заметить, что это очень жесткое требование и выдержать его непросто. Особенно трудно добиться высокого содержания кислорода в зоне горения. У авторов существующих проектов инсинераторов имеются два очень серьезных заблуждения:

1). Представление о том, что соблюдение правила “2 секунд” означает полное уничтожение диоксинов при выполнении этого требования. Это совершенно не соответствует действительности. Требование “2 сек” подразумевает, что в этих условиях концентрация диоксинов в отходящих газах будет приемлемой для их очистки до требуемых 0,1 нг/м3 (при 11% кислорода в газах). При этом подразумевается, что степень очистки будет не ниже “шести девяток”, то есть 99,9999%.

2). Убеждение, что при высокой температуре “все сгорит”. Однако авторы проектов не учитывают особого свойства диоксинов – способность к новому синтезу в холодной зоне. Незнание этого факта побуждает вводить в проекты дополнительные зоны с высокой температурой, зоны “дожига”. Эти зоны совершенно бесполезны для снижения концентрации диоксинов в отходящих газах.

Вопрос о полезности “дожига” при высоких температурах, довольно широко обсуждался в литературе. Подавляющая часть данных свидетельствует о неэффективности этого метода уменьшения концентрации продуктов неполного сгорания (ПНС). К ПНС относятся и диоксины. В работах Коммонера с соавторами сообщается, что при обследовании мусоросжигательных печей было показано, что диоксины образуются в процессе сжигания и что образование происходит в зоне охлаждения и что поэтому повышение температуры при сжигании не приводит к деструкции диоксинов. Еще в 1987 году Тренхольм и Турнау показали, что выбросы 15 токсических веществ (ПНС) из разного рода печей сжигания не улучшаются при изменении температуры от 700 до 15000С, при изменении времени пребывания газов в печи от 2 до 6 секунд и изменении концентрации кислорода от 2 до 15%. И, наконец, высокие температуры приводят к увеличению летучести компонентов, что имеет следствием увеличение выбросов опасных металлов. Таким образом, метод уменьшения концентрации опасных веществ путем “дожига”, не имеет обоснования и не способен хоть сколько-нибудь снизить общие выбросы ПНС и тяжелых металлов. Что касается очистных сооружений, то хотя большая часть образовавшихся диоксинов адсорбирована на частицах летучей золы и снижение запыленности снижает загрязнение газов диоксинами, однако после прохождения горячих электростатических фильтров количество пыли снизится, а концентрация диоксинов может увеличится. Реально снижают содержание диоксинов в газах только угольные фильтры, на которых диоксины необратимо связываются, и специальные каталитические дожигатели, объединенные с дожиганием NOx . Именно в силу трудностей улавливания диоксинов очистные сооружения современных заводов стоят так дорого. Распространенным заблуждением является представление о том, что резкое охлаждение отходящих газов (“закалка”) будет снижать образование диоксинов. Истинная закалка подразумевает снижение температуры на многие сотни градусов за доли секунды, чтобы заморозить положение термодинамического равновесия при высокой температуре. Это трудно достижимо в реальных условиях. Но даже, если бы авторам проекта и удалось бы заморозить горячую смесь газов, снижения концентрации они бы не добились, так как “новые” диоксины образуются не в парах, а на поверхности частичек золы уноса.

МСЗ часто сознательно строятся в районах с низким уровнем дохода населения, которое практически не в состоянии оказать противодействие строительству. Это является нарушением основных принципов экологического права. Даже ВОЗ трактует установки для сжигания как «временное решение специально для развивающихся стран, где альтернативные варианты утилизации, типа автоклавирования, измельчения или микроволновой обработки ограничены».

Большинство специалистов приходят к мнению, что сжигание – это неустойчивая и устарелая форма обращения с медицинскими отходами. Современные мусоросжигательные технологии являются наиболее дорогим подходом в системе управления отходами: стоимость строительства современного мусоросжигательного завода может составить сотни миллионов долларов США. Затраты на строительство и повседневное функционирование такого завода неминуемо ложатся на население. Изготовители разработали сложные финансовые схемы, чтобы заставить местные органы власти подписать длительные контракты, которые впоследствии могут оказаться разорительными для властей. В США многие города оказались в долгу благодаря собственным МСЗ.
Сверхнизкие температуры переработка мусора
Медицинский инсинератор в штате Джорджия (США). Закрыт в 1998 году.

Число противников сжигания отходов продолжает расти, все большим количеством стран разрабатываются и применяются инновационная философия и практика по устойчивому управлению отходами. Еще до официальной реакции ВОЗ общественная оппозиция добилась закрытия многих существующих инсинераторов (сжигателей) и ее усилия были объединены с работой местного, национального и международного законодательства. Общественное противостояние применению сжигания широко распространено по всему миру: сотни общественных организаций во многих странах вовлечены в борьбу против инсинерации и, одновременно, пропагандируют использование альтернативных технологий. В США коммерческий интерес и возросший кризис со свалками привел к возникновению бума строительства инсинераторов в 80-х годах прошлого века. Но этот бум вызвал широкое общественное сопротивление, которое привело к тому, что более трехсот проектов строительства заводов по сжиганию отходов потерпело поражение. Активисты боролись за уменьшение выбросов, за прекращение субсидирования строительства мусоросжигающих установок, что практически прекратило работу индустрии к концу девяностых. По данным Агентства по защите окружающей среды, за последние 10 лет количество инсинераторов медицинских отходов в США сократилось с 5000 до 100, и эта тенденция сохраняется. В Японии, стране с самым высоким числом МСЗ на Земле, сопротивление сжиганию отходов практически универсально: сотни антидиоксиновых групп работают по всей стране. Общественное давление привело к тому, что более 500 мусоросжигающих заводов (МСЗ) было закрыто в последние годы. В Европе сопротивление сжиганию отходов проявляется в форме внедрения альтернативных технологий. Некоторые регионы резко снизили производство отходов, несмотря на рост населения. В результате, сейчас существует очень маленький спрос на МСЗ в Европе.

В Мозамбике, население вне зависимости от классов и цвета кожи организовало местную экологическую организацию. Организация получила широкую поддержку после окончания гражданской войны и смогла остановить проект МСЗ, предполагавшийся в рамках международной помощи стране.

В то же время увеличивается число законодательных актов, направленных на запрещение сжигания отходов. Законодательство 15 стран содержит частичный запрет на сжигание отходов, а законодательством Филиппин, к примеру, полностью запрещено сжигание отходов. Международное законодательство также начало влиять на деятельность МСЗ. Сжигание отходов противоречит трем принципам международного законодательства: предосторожности, предотвращению и ограничению трансграничных эффектов. Принцип предосторожности записан в OSPAR (Конвенция по защите водной среды в северо-западной части атлантического океана), LRTAP (Конвенция по трансграничному загрязнению атмосферы), Базельской, Бамако и Стокгольмской Конвенциях, а также в Декларации Саммита в Рио-де-Жанейро. Поскольку сжигание отходов является отчасти неконтролируемым процессом с выделением неизвестных побочных продуктов, многие из которых наносят вред здоровью людей, то принцип предосторожности требует избегать процесса сжигания отходов. Предотвращение и снижение использования МСЗ широко представлены в международном законодательстве, особенно в Бамако Конвенции, которая недвусмысленно определяет МСЗ как несовместимые с практикой предотвращения и «Чистым Производством». Лондонская, OSPAR и Бамако Конвенции также запрещают сжигание отходов вблизи морских и внутренних вод. Несмотря на то, что Стокгольмская Конвенция не запрещает сжигание отходов, существует ряд ограничений по использованию данного метода обращения с отходами. Четыре из двенадцати химических веществ, являющихся предметом Конвенции – это побочные продукты сжигания отходов. Конвенция призывает к сокращению их до минимума и ликвидации. Важно, то, что Стокгольмская Конвенция говорит обо всех видах выбросов, а не только атмосферных выбросах, и ясно призывает страны предотвращать образование – а не только выбросы – этих химических веществ. Базельская конвенция о контроле за трансграничной перевозкой опасных отходов и их удалением была принята в марте 1989 года (вступила в силу в 1992 году). Конвенция регулирует утилизацию отходов и обязывает участников Конвенции гарантировать, что утилизация отходов и их уничтожение осуществляются экологически безопасными методами. Согласно положениям Конвенции, государства должны стремиться сокращать количество перевозимых отходов, перерабатывать и удалять отходы как можно ближе к месту их производства, а также минимизировать их производство в целом.

В своем сообщении для участников встречи сторон Базельской конвенции о контроле за трансграничной перевозкой опасных отходов и их удалением, которая состоялась в Женеве 9 – 13 декабря 2002 года для выработки стратегии по уничтожению опасных отходов, Генеральный секретарь Организации Объединенных Наций Кофи Аннан заявил, что опасные отходы, получаемые в результате деятельности человека, требуют особого внимания общественности, чтобы гарантировать, что они не причиняют вреда здоровью человека и не загрязняют окружающую среду.

Сверхнизкие температуры переработка мусора

Отечественный инсинератор ИН-50

“Поскольку в отношении проблемы отходов существует тенденция следовать по пути наименьшего сопротивления, необходимо предпринять меры, гарантирующие, что ликвидация отходов осуществляется по возможности там, где они производятся, а также в тех местах, в которых ликвидация отходов наиболее практически обоснована и безопасна”, — заявил Кофи Аннан в своем сообщении. На Конференции были также приняты руководящие принципы в области утилизации отходов биомедицины и учреждений системы здравоохранения. В частности, основополагающим принципом принято считать, что необеззараженные отходы не должны покидать стены лечебного учреждения.

В свою очередь, ВОЗ декларирует следующие положения, касающиеся переработки медицинских отходов:

– материалы, содержащие хлор (например, контейнеры для крови и кровезаменителей, внутривенные катетеры, планшеты и т.д.) или тяжелые металлы типа ртути (например, сломанные термометры) никогда не должны сжигаться;

– использование всеми производителями одной и той же пластмассы для изготовления шприцев и других изделий однократного применения, чтобы облегчить рециркуляцию;

– преимущественное использование медицинских устройств, не содержащих поливинилхлорида;

– разработка и развитие безопасных вариантов рециркуляции везде, где это возможно (для пластмассы, стекла и т.д.);

– разработка и первоочередное внедрение новых, альтернативных сжиганию, технологий управления отходами;

– поощрение государствами принципов экологически чистого управления здравоохранением в соответствии с Базельским Соглашением.

Как уже было сказано, ВОЗ допускает использование инсинерации медицинских отходов в тех странах, которые не имеют экологически безопасных вариантов для управления отходами здравоохранения. Но в этих случаях должны выполняться следующие рекомендации:

– использование новых, современных методов в проекте установки для сжигания отходов, при ее строительстве, оснащении и обслуживании (например, предварительный подогрев; расчет производительности для исключения перегрузки; сжигание при температуре не ниже 800°C и т.д.);

– использование сортировки, чтобы ограничить сжигание отходов, выделяющих при нагревании токсичные вещества;

– постоянный контроль и исправление текущих недостатков в обучении оператора и осуществлении управления, которые приводят к ухудшению работы установок для сжигания отходов.

Надо отметить, что метод инсинерации вполне пригоден для уничтожения (кремации) больших количеств биомассы (трупы павших животных, массивные операционные отходы и т.д.). Альтернативой ему в данном случае может служить только пиролиз и захоронение. Проблема токсичных веществ при этом не столь актуальна, поскольку белковые организмы содержат галогеновые соединения в исключительно малых, следовых количествах.

Термические методы. Пиролиз.

Альтернативой обычным методам термической переработки твердых отходов являются технологии, предусматривающие предварительное разложение органической составляющей отходов в бескислородной атмосфере (пиролиз), после чего образовавшаяся концентрированная парогазовая смесь (ПГС) направляется в камеру дожигания, где в режиме управляемого дожига газообразных продуктов происходит перевод токсичных веществ в менее или полностью безопасные.

Принципиальными положительными особенностями безкислородных пиролизных технологий уничтожения органических материалов, позволяющих обеспечить экологическую безопасность выбросов, в том числе и хлорсодержащих, являются:

· возможность управляемого сжигания при высокой температуре концентрированной неразбавленной парогазовой смеси (теплота сгорания 6680-10450 кДж/м3), что позволяет обеспечить высокую (1200-13000С) температуру всего объема продуктов сгорания;

· выделяющийся при пиролизе хлорсодержащих материалов активный хлор уже в камере термического разложения немедленно реагирует с обязательным продуктом пиролиза любой органики – водородом, образуя стойкое соединение HCl, которое далее легко нейтрализуется на стадии доочистки. Тем самым предотвращается образование диоксинов и фуранов.

Сейчас на российском рынке медицинской техники представлены три установки пиролиза: отечественная «ЭЧУТО», французская «Мюллер» и американская «Пеннрам».

Сверхнизкие температуры переработка мусора
Установка «ЭЧУТО»

Сверхнизкие температуры переработка мусора

Установка «Мюллер» С.Р. 50 (50 кг/час), смонтированная в 20-футовом контейнере

Сверхнизкие температуры переработка мусора
Установка «Пеннрам» (75 -кг/час).

Одним из достоинств установок пиролиза (кроме улучшенных, по сравнению с инсинераторами, экологических показателей) является то, что для них нет необходимости строить капитальные сооружения и высокие дымовые трубы. Установки могут монтироваться под навесом или в ангарах легкого типа на бетонном основании.

Термические методы. Плазменная технология.

В плазменных системах используется электрический ток, который ионизирует инертный газ (например, аргон), и формирует электрическую дугу с температурой около 6000C. Медицинские отходы в этих установках нагреваются до 1300 – 1700C, в результате чего уничтожаются потенциально патогенные микробы и отходы преобразовываются в гладкий шлак, металлические слитки и инертные газы. О практическом использовании подобных установок пока нет данных, так что их можно пока считать теоретической разработкой.

Вынужденное сокращение использования установок для сжигания отходов создало новую промышленность – альтернативных систем обработки медицинских отходов. В настоящее время существует более сорока таких технологий, производимых более чем семью десятками изготовителей в Соединенных Штатах, Европе, на Ближнем Востоке, и в Австралии. Эти системы различаются по мощности, степени автоматизации, и сокращению объема, но все они используют один или несколько следующих методов:

– нагревание отходов минимум до 90 – 950C посредством микроволновых печей, радиоволн, горячего масла, горячей воды, пара, или перегретых газов;

– обработка отходов химикалиями типа гипохлорита натрия или диоксида хлора;

– обработка отходов горячими химикалиями;

– обработка медицинских отходов источником радиации.

В химических утилизаторах измельченные или не измельченные отходы подвергаются воздействию обеззараживающих химических веществ, в результате чего утрачивают свою эпидемиологическую опасность. Существует несколько способов нейтрализации отходов с помощью различных химических веществ, но в основном эти способы не нашли практического применения вследствие того, что получаемый продукт нуждается в нейтрализации – решая задачу эпидемиологической безопасности, такие утилизаторы создают токсикологические проблемы. Например, некоторые компании предложили использовать для обработки отходов негашеную известь. Это – Matrix в Австралии и Positive Impact Waste Solutions в США (Одесса, Штат Техас). Процесс, видимо, способен обработать все формы отходов, включая патологоанатомический материал. Проблема – это конечный продукт с высоким ph (10.5-11), который сам по себе является опасными отходами. Наиболее удачной разработкой можно считать химический утилизатор Стеримед – 1 (Sterimed – 1) и его уменьшенный вариант Стеримед-юниор (Sterimed-junior) (Израиль).

Сверхнизкие температуры переработка мусораСтеримед-1

Стеримед-юниор Сверхнизкие температуры переработка мусора

В этих аппаратах происходит механическое измельчение загружаемых отходов (что делает их непригодными для повторного использования) с одновременной обработкой дезинфицирующей жидкостью Стерицид (Stericid), состоящую из глютарового альдегида, составов четвертичного аммония и алкоголя. За один цикл продолжительностью 15 – 20 минут установка Стеримед – 1 способна переработать около 70 литров исходных отходов. Выгрузка в подставленную предварительно емкость происходит автоматически, отработанный дезинфектант сепарируется и сливается в канализацию.

Установки перерабатывают практически любые медицинские отходы, кроме биологических. Следует избегать больших количеств стеклянных и пластиковых отходов, которые выводят из строя измельчитель.

Среди достоинств такого способа переработки отходов надо отметить сравнительно небольшие габариты оборудования, отсутствие образования в ходе обеззараживания токсических веществ (хотя дезинфектант сам по себе токсичен) и значительно меньшую, по сравнению с инсинераторами, стоимость. Стеримед можно установить в сравнительно небольшом помещении, для его обслуживания достаточно получить инструктаж у поставщика.

Главным недостатком химических утилизаторов является необходимость постоянного использования дорогого запатентованного дезинфектанта, при отсутствии которого процесс теряет смысл. Кроме того, пользователи отмечают повышенную шумность при работе аппарата и чересчур высокую влажность отходов на выходе. Дороговизна технического обслуживания и запасных частей (например, измельчителя), также заставляет некоторых потенциальных покупателей отказаться от приобретения таких установок.

Термохимические установки сочетают нагревание отходов с обработкой их дезинфицирующими составами. На российском рынке представлена установка Ньюстер (Newster) (Италия), в которой загруженные в реакционную камеру отходы измельчаются быстро вращающимися в горизонтальной плоскости массивными острыми ножами. Одновременно, за счет трения измельчаемых отходов о стенки камеры, происходит их нагревание до 150 – 160С. При этом в камеру впрыскивается раствор гипохлорита натрия (NaClO).

Сверхнизкие температуры переработка мусора
Установка Ньюстер в полной комплектации (синий бочонок – сборщик переработаных отходов).

Обеззараживание отходов происходит вследствие их нагрева и контакта с продуктами распада гипохлорита (газообразным хлором и окисью хлора). Токсичность и взрывоопасность выделяющихся газов обуславливают необходимость оснащения установки мощными фильтровентиляционными устройствами и, как следствие, ограниченность ее применения. Некоторые пользователи отмечают значительную дороговизну сменяемых ножей, которые быстро выходят из строя, раздражение слизистых оболочек у обслуживающего персонала, а также повышенную шумность установки в процессе работы. К достоинствам этого аппарата стоит отнести хорошую производительность (100 – 130 литров исходных отходов в час) и высокую степень измельчения, а следовательно, и уменьшения объема отходов (при условии исправности измельчающих ножей).

Ньюстер предназначен для переработки обычных несортированных медицинских отходов классов Б и В (за исключением значимых количеств биомассы и токсических отходов). Переработка стекла и пластика сильно ускоряет выход из строя измельчающих ножей.

Общий вес установки (камера стерилизации, фильтровентиляционный шкаф и шкаф управления) – немного больше тонны и требует отдельного помещения площадью не менее 12 м2. Может оборудоваться автоматическим сборщиком переработанных отходов.

К классу термохимических утилизаторов условно можно отнести и установки, принцип обеззараживания которых построен на свойстве микроволнового (сверхвысокочастотного – СВЧ) излучения нагревать воду. При их использовании требуется предварительное измельчение и увлажнение отходов для получения высокой температуры (95C или больше). Для увлажнения применяют специальный сенсибилизирующий раствор, содержащий поверхностно-активные вещества, разрушающие клеточную стенку микроорганизмов и усиливающие воздействие тепла. Простым кипячением, кстати, можно добиться точно такого же эффекта. Тем не менее, СВЧ-излучение используют несколько производителей, например Sanitec (США) производит установки с производительностью 100 – 250 кг/час. Австрийская фирма Meteka производит меньшие микроволновые системы (цикл от 15 кг/40 минут). За рубежом СВЧ-установки являются одним из звеньев стройной системы переработки и удаления медицинских отходов. Исповедуя принцип, что отходы в необеззараженном виде не могут покинуть стены лечебного учреждения, специализированные компании предоставляют такие установки для первичного обеззараживания отходов непосредственно в месте их образования. Потом отходы силами и средствами компании вывозятся, подвергаются сортировке и дальнейшей переработке или уничтожению.
Сверхнизкие температуры переработка мусора
Обнинским «Центром Науки и Технологий» разработана и выпускается по заказу отечественная СВЧ-установка УОМО-01/150. К сожалению, она не дополняется остальными звеньями, позволяющими воспроизвести весь технологический процесс удаления отходов. Таким образом, приобретая эту установку, надо озадачиться еще приобретением измельчителя (шредера) и сепаратора жидкости, что существенно снижает ценность разработки.

С 1876 года, когда Чарльз Чамберланд построил первый паровой стерилизатор, автоклавы используются для стерилизации хирургических инструментов, медицинских устройств, термостабильных жидкостей, и широко применяются в медицинских лабораториях и промышленности. Поэтому, естественно, возникла идея использовать автоклавы, чтобы устранить потенциальную биологическую опасность, содержащуюся в медицинских отходах. В то время как автоклавирование действительно имеет преимущество перед другими методами, есть и недостаток его применения в обработке отходов: стандартные автоклавы не могут использоваться вследствие того, что чрезвычайно сложно разработать механизм загрузки и выгрузки неупакованных отходов, а обработка в автоклаве упакованных в мешки или иные емкости отходов не имеет смысла, так как в этом случае к отходам не проникает водяной пар. Кроме того, требуется дополнительно приобретать измельчающие устройства, для того, чтобы исключить возможность повторного использования компонентов отходов. Тем не менее, некоторые производители стерилизационной техники, например, израильская компания Tuttnauer, предлагают свои медицинские автоклавы в качестве установок по обезвреживанию отходов, оснащая поставку внешним измельчителем. Качество стерилизации в этом случае вызывает сомнения (по причинам, указанным выше), да и перегрузка отходов из автоклава в измельчитель тоже доставляет мало удовольствия. Однако, прогресс в технологии привел к созданию смешанных систем, которые демонстрируют свою способность переработки практически любых медицинских отходов. Даже с многочисленными доступными альтернативами, автоклавы стали одним из самых популярных методов обработки отходов в здравоохранении. Новое поколение автоклавов по праву считается лидерами отрасли. Эта технология теперь включает измельчение в процессе обработки, что, наряду с видоизменением отходов гарантирует лучшее проникновение пара. Кроме того, такие системы существенно сокращают объем отходов (до 85 %). Многие компании в США, Канаде, Франции и Германии разработали и производят установки, использующие для обработки отходов метод автоклавирования. В России наиболее популярны две установки, обе французского производства – утилизаторы марки «Т» (у нас известна под маркой «ЭКОС») компании Ecodas и утилизатор Стерифлэш (Steriflash) компании Тechnologies Environnement et Medical (T.E.M). Сверхнизкие температуры переработка мусора
Установка Т-300 (ЭКОС – 300)

Установка Стерифлэш
Сверхнизкие температуры переработка мусора
Принцип работы у обеих установок одинаков: это комбинированная техника, совмещающая в себе измельчитель шредерного типа и паровой стерилизатор. Загрузив исходные несортированные отходы классов Б или В, пользователь без каких-либо дополнительных манипуляций получает измельченные, неидентифицируемые и стерильные отходы класса А. Это технология, в основе которой лежит не дезинфекция, а именно стерилизация, как процесс, гарантирующий эпидемиологическую безопасность. Она основана на воздействии на обрабатываемые, предварительно измельченные, отходы насыщенного водяного пара при температуре 135° и давлении внутри рабочей камеры в 3 бара. Процесс не имеет побочных отходов и выбросов, загрязняющих атмосферу, водные и земельные ресурсы, т.е. экологически безопасен.

Испытаниями установлено, что в результате обработки паром погибают все известные виды микроорганизмов (грам-положительные и грам-отрицательные микробы, в том числе споровые формы, грибы и вирусы) и отходы утрачивают возможность повторного использования в связи с их механическим деструктурированием.

В паровых утилизаторах можно перерабатывать изделия из пластика (планшеты, емкости, катетеры и др., в т.ч. гемодиализаторы); изделия из стекла (флаконы, бутылки, ампулы, предметные стекла, лабораторная посуда и др.);изделия из резины (латекса), дерева, бумаги и картона; перевязочные материалы; одноразовые инструменты (скальпели, бритвы, ланцеты, ножницы); чашки Петри, шприцы, иглы, коробки из под игл; гигиенические прокладки, пеленки (памперсы); емкости для крови и мочи и им подобные, а также другие виды отходов, за исключением ртутьсодержащих и других токсических компонентов, массивных металлических деталей, источников радиации, телефонных справочников и других толстых книг, а также значимых количеств биомассы – по той причине, что при этом не будет достигнута эпидемиологическая безопасность отходов – белковая масса, несомненно, простерилизуется, но через самое короткое время повторно контаминируется микроорганизмами, представляя собой прекрасную питательную среду. Также не рекомендуется обрабатывать в таких установках изделия из легкоплавких пластиков, температура плавления которых ниже 135С (полиэтилена высокого давления, например), впрочем, такие пластики не разрешены для использования в медицине.

Процесс утилизации проходит в два этапа. В ходе первого отходы измельчаются в замкнутом пространстве. На втором этапе измельченные отходы стерилизуются водяным паром под давлением, в результате чего гарантируется их переход в класс «А» (неопасные); после принудительного охлаждения и слива конденсата отходы автоматически выгружаются. В результате обработки получается, стерильная, экологически безопасная, гомогенная масса, различной степени влажности (в установке Steriflash – слегка влажная на ощупь, в установках Экос возможно наличие небольшого количества воды), которая может безопасно складироваться для дальнейшего вывоза на полигоны или вторичного использования, например, в качестве наполнителя для бетонно-асфальтовых смесей. При условии предварительной сортировки пластиковые отходы допускается использовать как вторичное сырье.

Установка «ЭКОС» весьма производительна, – обработать отходы самой крупной больницы или медицинского центра для нее не проблема, – и в связи с этим велика: высота даже самой маленькой модели – 3 метра. «Стерифлэш» по габаритам сравним с бытовой стиральной машиной, устанавливается и подключается так же просто, а обслуживает многопрофильное ЛПУ мощностью 500 – 600 коек.

Эти установки разработаны и выпускаются в соответствии с европейскими требованиями безопасности, оснащены многоуровневыми защитными устройствами. Экономичность этих аппаратов не вызывает сомнения: они не требуют практически никаких расходных материалов, кроме воды и электроэнергии. Стерифлэш, правда, потребляет жидкий бактерицид, но в минимальных количествах (2 – 3 мл/цикл) и только для орошения загрузочного бункера перед открытием верхней крышки – это один из элементов системы обеспечения безопасности персонала. Немаловажным является также то, что алгоритм процесса обеззараживания в этих установках не позволяет отходам обойти процесс обработки.

Таким образом, отличительными особенностями этих паровых утилизаторов являются:

– легкость подключения и управления,

– высокая безопасность для персонала,

– высокая экономическая эффективность,

– отсутствие необходимости в расходных материалах,

– переработанные отходы незаразны согласно международным стандартам,

– переработанные отходы невозможно идентифицировать и использовать повторно,

– значительно уменьшается объем и масса отходов,

– в ходе переработки не производятся опасные или ядовитые побочные продукты,

– процесс переработки является экологически приемлемым,

– установка имеет автоматический контроль и отказоустойчивые механизмы,

– отходы не могут миновать процесс обработки.

Другие паровые утилизаторы.

Технология автоклавирования Sterival. Сверхнизкие температуры переработка мусора
В этой системе используется модульный принцип и ее конфигурацию можно адаптировать для обеспечения требуемой производительности. Система Sterival включает энергетический (базовый) и стерилизационный модули. Базовый модуль может обеспечить работу до четырех стерилизационных модулей. Путем подключения дополнительных блоков можно создавать установки, включающие от 2 до 4 модулей. В системе используются многоразовые контейнеры для сбора отходов емкостью 60 литров, которые можно использовать 200-300 раз.

Продолжительность полного цикла стерилизации при 136°C составляет от 25 до 35 минут, в зависимости от состава отходов (при загрузке 12 кг на контейнер). Система не требует применения химических веществ, поскольку стерилизация отходов происходит исключительно под переменным воздействием вакуума и насыщенного пара. Значительным недостатком системы является то, что дополнительно приходится использовать установку для измельчения отходов, но в этом случае объем отходов после обработки можно сократить до 80%.

Стоимость такой установки весьма высока – от 130000 евро. Поэтому она не нашла широкого применения, а у нас практически неизвестна.

Некоторые компании используют сочетание воздействия водяного пара под давлением и СВЧ-излучения.

Одна из таких установок – сравнительно небольшая (1120х840х1180 мм) SinTion (Австрия) имеет стерилизационную камеру глубиной 650 и диаметром 450 мм, что позволяет за один 20-минутный рабочий цикл провести обеззараживание 70 литров (или 8 – 12 кг) отходов. Процесс начинается фракционной откачкой воздуха из камеры. Стерилизация отходов происходит при температуре 121 – 134 градуса Цельсия при одновременном воздействии излучения от 6-ти встроенных СВЧ-генераторов, что позволяет гарантированно простерилизовать внутренние поверхности даже герметично закрытых емкостей. Безукоризненные результаты стерилизации подтверждены исследованиями знаменитого Берлинского института Роберта Коха и Австрийского Общества гигиены, микробиологии и профилактической медицины.

Установка легко устанавливается и подключается, управляется одним оператором и может обслуживать 1000-коечную больницу при норме 0,3 – 0,5 кг отходов от одной койки в сутки.

Аналогичная, но более миниатюрная установка (650х600х720 мм) имеет 42-литровую камеру, называется MicroSin и обеззараживает за 45-минутный цикл до 20 литров или 5 кг отходов.

Это техника, которая может участвовать в процессе избавления от опасных отходов, но сама по себе не способна обеспечить всю цепочку от их образования до получения безопасного продукта. Это измельчители разного рода, стандартные паровые стерилизаторы, а также деструкторы инъекционных игл. Так как измельчители и стерилизаторы не являются специальной техникой, а ассортимент их чрезвычайно велик, то мы и не будем рассматривать их в рамках данной статьи. Деструкторы же предназначены для уничтожения игл непосредственно после инъекции, без снятия их со шприца, что значительно снижает травматизм персонала. И ладно бы только травматизм – в США отмечено заболевание СПИДом у медицинской сестры, уколовшейся иглой, снимая ее со шприца.Сверхнизкие температуры переработка мусора
На рынке представлено не менее десятка таких аппаратов, в качестве примера – польский деструктор «Томекс – С2». Это настольный прибор размером с небольшой телефонный аппарат, в верхней части которого имеется отверстие. В него сразу после проведения инъекции вставляется игла. Расположенные под отверстием контакты замыкаются на иглу, вызывая возникновение электрической дуги, в которой металлическая часть иглы практически полностью сгорает за 1 – 2 секунды. После этого оставшийся пластмассовый павильон автоматически снимается с наконечника шприца и попадает в специальный контейнер, расположенный внутри деструктора. После его заполнения павильоны вместе со шприцами утилизируются обычным порядком. Ресурс сжигателя – не менее 7000 игл, после чего блок сжигания легко можно заменить, не разбирая прибор (один запасной блок входит в комплект прибора). «Томекс» делает труд процедурных сестер безопаснее и сам абсолютно безопасен для персонала.

1. Иллюстрации и технические данные, приведенные выше, предоставлены производителями, либо взяты из открытых источников.

2. При подготовке статьи использованы материалы Интернет-сайтов: Health Care Without Harm; WHO-international (официальный сайт ВОЗ); International Waste Industries.

1. Будников Г.К. “Диоксины и родственные соединения как экотоксиканты”, Соросовский журнал, №8, 1997.

2. Бюллетень XXVIII Всероссийской Научно-практической конференции школьников по химии, издательство НИИХ СПбГУ, 2004.

4. “Диалог о диоксинах”, ХИМИЯ И ЖИЗНЬ, №11, 1990.

5. Константинова Т. Н. «Утилизация медицинских отходов методом пиролиза», Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Оптимизация обращения с отходами производства и потребления -2003» (Ярославль, 15-16 апреля 2003 г.):

6. Крайзиунас Эдвард, МТ (ASCP), CIC, MPH, WNWN International, Берлингтон, Штат Коннектикут, 06013, США. «Новые технологии для обработки медицинских отходов», 2002.

7. Онищенко Г.Г. «Современное состояние и проблемы обращения с медицинскими отходами в Российской Федерации», Москва, 11.04.2006.

8. «Отходы учреждений здравоохранения: современное состояние проблемы, пути решения» / Под ред. Л.П.Зуевой.– СПб, 2003

9. Парфенюк А.С., Антонюк С.И., Топоров А.А. «Диоксины: проблема техногенной безопасности технологий термической переработки углеродистых отходов», “Экотехнологии и ресурсосбережение” № 6: Киев. 2002

10. Попова М.Ю., Университет Эмори, Атланта, штат Джорджия, США, «Управление медицинскими отходами в США», Материалы III международной конференции «Сотрудничество для решения проблемы отходов», 7-8 февраля 2006 г., Харьков, Украина.

11. Санитарные Правила и Нормы (СанПиН) 2.1.7.728-99 «Правила сбора, хранения и удаления отходов лечебно-профилактических учреждений».

12. Сообщение UCS-INFO.298, 7 августа 1998 г. К международному диоксиновому конгрессу (Стокгольм, 17-21 августа 1998 г.)

13. Юфит С.С., д.х.н., Председатель Ассоциации независимых экспертов “Химия, Экология, Здоровье”, Институт Органической Химии РАН. «Мусоросжигательные заводы – помойка на небе» (Курс лекций «Яды вокруг нас», выпуск 2), Москва, 1989.

14. Brzuzy B. Louis and Hites A. Ronald, “Global Mass Balance for Polychlorinated Dibenzo-p-dioxins and Dibenzofurans”, ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY V.30, N 6 (1996).

15. Commoner B. at al. Waste Management and Research 5:327-346, 1987

16. Commoner В. and others. Dioxin fallout in the Great Lakes. Where it comes from; how to prevent it; at what cost. (Flushing, N.Y.: Queens College, Center for the Biology of Natural Systems, June, 1996.

17. Commoner B. and others, Zeroing out dioxin in the Great Lakes: within our reach (Flushing, N.Y.: Queens College, Center for the Biology of Natural Systems, June, 1996).

18. Czuczwa M. Jean and others, “Polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans in sediments from Siskiwit Lake, Isle Royale”, SCIENCE V.226 (1984).

19. Czuczwa M., Jean and Hites A. Ron “Airborne Dioxins and Dibenzofurans: Sources and Fates.” ENVIRONMENTAL SCIENCE AND TECHNOLOGY V.20 (1986).

20. Montague Peter, RACHEL’S ENVIRONMENT & HEALTH WEEKLY #508, August 22, 1996.

21. Tangri Neil, неправительственная организация Essential Action (США) специально для Global Alliance for Incinerator Alternatives / Global Anti-Incinerator Alliance. “Сжигание отходов: умирающая технология” . Июль 2003 г.

Экология СПРАВОЧНИК

Информация

Методы утилизации ТБО при температурах ниже температуры плавления шлака

Термические методы переработки ТБО при температурах ниже температуры плавления шлака, то есть при температурах менее 1300 °С, применяют наиболее часто. Наиболее распространенные в практике процессы — слоевое сжигание и сжигание в кипящем слое — требуют принудительного перемешивания и перемещения материала. Находящийся в стадии разработки весьма перспективный процесс сжи-гания-газификации отходов в плотном слое реализуется без принудительного перемешивания и перемещения материала.[ . ]

Слоевое сжигание неподготовленных ТБО в топках мусоросжигательных котлоагрегатов. При таком способе обезвреживания сжиганию подвергают все поступающие на завод отходы без какой-либо их предварительной подготовки или обработки.[ . ]

Для реализации перечисленных требований имеется несколько видов колосниковых решеток. Конкурентоспособными являются три типа решеток: поступательно переталкивающие, обратно переталкивающие и решетки валкового типа.[ . ]

Колосниковые решетки с обратной подачей (обратно-переталкиваю-щие решетки) имеют большой угол наклона (обычно 21—25°) и переталкивают материал (нижний слой отходов) в сторону, противоположную выгрузке шлака и перемещению отходов. При этом часть горящего слоя отходов возвращается к началу решетки, что интенсифицирует процесс горения.[ . ]

Принципиальные схемы колосниковых решеток приведены на рис. 9.4.[ . ]

Переталкивающие колосниковые решетки обеспечивают движение ТБО вдоль решеток. На этой системе удается получить хороший эффект шуровки при интенсивном переворачивании отдельных частиц отходов, что предотвращает кратерное горение, несмотря на неоднородность отдельных фракций (различная интенсивность горения отдельных фракций). В результате перемешивания быстро и медленно горящих частей отходов достигается сравнительно равномерное их выгорание. Этот эффект еще больше повышается путем установки последовательно нескольких ступеней наклонно переталкивающих решеток — каскада (рис. 9.4, а). Однако наряду с интенсификацией процесса сжигания отходов при их падении с одной решетки на другую возрастает вынос твердых частиц, что приводит к увеличению уноса из топки, следовательно, требует более эффективной системы газоочистки.[ . ]

На установках малой и средней производительности применяют системы с опрокидывающими колосниками (рис. 9.4, б). Выполненные в виде сегментов колосники решетки объединены в группы, каждый второй ряд периодически опрокидывает горящие отходы, что создает весьма эффективную шуровку. Использование этой системы особенно оправдано при сжигании целлюлозо-содержащих отходов (бумага, древесина и т.д.). Подобная система создана в США (система Никольс), где содержание целлюлозосодержащих отходов в ТБО особенно велико.[ . ]

К недостаткам перечисленных конструкций (переталкивающих, обратно переталкивающих, с опрокидывающими колосниками) относят сложность их кинематических схем, а также работу колосников в условиях высоких температур, что требует изготовления их из высоколегированных сталей или чугуна.[ . ]

К колосниковым решеткам с шурующим эффектом относятся также несколько последовательно включенных ступеней решеток, расположенных в виде каскада. Успешная шуровка обеспечивается при падении материала с одной ступени на другую или при перемещении с одного валка на другой.[ . ]

На валковых колосниковых решетках отходы перемещаются за счет вращения отдельных валков, и в момент перехода их с одного валка на другой происходит шуровка отходов (рис. 9.4в).[ . ]

Сверхнизкие температуры переработка мусора

Сверхнизкие температуры переработка мусора

Мусоросжигательный завод и горнолыжный склон в Дании, спроектированный архитектором Эриком Ван Эгераатом

Этой статьей мы начинаем серию публикаций, посвященных анализу существующих технологий обезвреживания отходов, находящихся в стадии НИОКР в России, а также общемировым тенденциям в данной области. Цель наших публикаций — изложить те или иные технические особенности используемых и разрабатываемых технологий обезвреживания отходов доступным языком, помочь читателям журнала — предпринимателю, решившему освоить новое поле деятельности, чиновнику, принимающему решение при формировании региональной политики в области обращения с отходами, экологу, разрабатывающему оценку воздействия на окружающую среду для проектируемого мусоросжигательного завода (МСЗ), наконец, гражданам, которым небезразлично, что за МСЗ строят в их районе. Мы хотим помочь всем разобраться в нагромождении фактов и аргументов, используемых в данной сфере, и попробовать развеять некоторые мифы и легенды, существующие области мусоросжигания.

Во многих европейских странах термическое обезвреживание — один из основных способов утилизации отходов, так как действующие законы запрещают вывоз на полигоны отходов с содержанием органических веществ более 5%. Термический метод широко используется в странах с умеренным климатом и небольшим количеством ветреных дней в году, к которым можно отнести и Россию.

В последние годы в странах ЕС, США и Японии прослеживается общая тенденция к расширению строительства новых и реконструкции существующих мусоросжигательных заводов с выработкой тепловой и (или) электрической энергии.

При этом в развитых странах мира реализуется принцип: «не сжигать то, что можно переработать, не захоранивать то, что можно сжечь, а сжигать так, чтобы это было безопасно для окружающей среды».

Реализация этого принципа заключается в строительстве не только мусоросжигательных, но и мусороперерабатывающих комплексов по приему, сортировке и переработке мусора в целях извлечения вторсырья и уменьшения объемов отходов, подлежащих захоронению и сжиганию. Это позволило существенно снизить нагрузку от сжигающих установок на окружающую среду, но в то же время потребовало значительных капитальных затрат.

И все-таки одним из основных направлений обезвреживания отходов следует считать их сжигание. По мнению многих отечественных и зарубежных специалистов, технология обезвреживания отходов путем их сжигания с учетом всех капитальных и текущих затрат экономически более эффективна по сравнению с их захоронением, также требующим значительных капиталовложений на обустройство полигонов в соответствии с современными инженерными требованиями, а также с учетом стоимости земель, отчуждаемых под полигоны, и их инфраструктуры.

Сверхнизкие температуры переработка мусора

Мусоросжигающий завод в г. Киеве

Необходимо отметить, что в различных странах и регионах по-разному относятся к самой идее сжигания отходов.

Так, в начале 2000-х гг. сильное противодействие строительству МСЗ имело место в Австралии, Бельгии, во Франции, в Канаде, Германии, Италии, Японии, Нидерландах, Новой Зеландии, Польше, Испании, Великобритании и во многих других странах как севера, так и юга. Только в 2001 г. предложения по мусоросжигательным заводам были сорваны из-за протеста населения во Франции, на Гаити, в Ирландии, Польше, ЮАР, Таиланде, США и Венесуэле.

К сожалению, не всегда выступления против сжигания отходов инициированы соображениями экологической безопасности. Часто протестные настроения инспирируются узкогрупповыми финансовыми интересами. Так, многочисленные проекты мусоросжигания в США не смогли реализоваться из-за того, что местные энергоснабжающие компании разными способами мешали покупать электроэнергию от МСЗ.

К основным доводам противников сжигания отходов относятся:

  • опасность загрязнения атмосферы токсичными соединениями, в частности диоксинами,
  • низкая эффективность сжигания;
  • значительная себестоимость сжигания;
  • высокое содержание токсичных веществ в образующейся золе.

Часто ссылаются также на некий «западный опыт», говоря, что в США и Западной Европе давно поняли, что сжигание мусора невыгодно и вредно, но при этом набор доказательств противников сжигания весьма тенденциозен.

Сказанное, разумеется, относится к мусоросжигательным заводам.

Однако при этом защитники окружающей среды забывают, что МСЗ сегодня — это сложный, высокотехнологичный промышленный объект, который предназначен не только для уничтожения отходов, но и для выработки тепловой и (или) электрической энергии. Рассматривать такой объект необходимо с учетом всех полезных функций, а проектировать применительно к конкретным условиям эксплуатации (с учетом состава утилизируемых и уничтожаемых отходов, инфраструктурных особенностей района размещения и т. д.).

Тем не менее, по информации Европейского статистического бюро «Евростат», количество МСЗ в Европе постоянно растет. Особенно рост заметен в тех странах, где таких заводов было мало, например в Великобритании.

Вклад сжигания в обезвреживание бытовых отходов в разных государствах различен. Так, доля сжигаемых твердых бытовых отходов в Австрии, Италии, Франции, Германии колеблется от 20 до 40%; в Бельгии, Швеции составляет 48–50%; в Японии — 70%; в Дании, Швейцарии — 80%; в Великобритании и США — 10%. В нашей стране сжиганию подвергается только около 2% мусора, а в Москве — около 10%.

Лидером по переработке твердых бытовых отходов выступает Германия, где используется 48% ТБО, а сжигается 34%.

В Великобритании в настоящее время действует 25 мусоросжигательных заводов, но планируется построить еще 64 на территории Англии, девять — в Шотландии и один — в Уэльсе. Однако экологические организации призывают прекратить строительство данных заводов, мотивируя это тем, что необходимо учитывать опыт других зарубежных стран, которые уже столкнулись с проблемой нехватки мусора для обеспечения мусороперерабатывающих заводов. Германия и Нидерланды, например, вышли из положения, наладив импорт отходов из других стран Европы.

Проблема бытовых отходов остро стоит и в Японии. Ежегодно в стране образуется 50,5 млн т ТБО. Японцы пытаются решать эту проблему различными способами. В настоящее время подавляющая часть бытовых отходов сжигается и только примерно 12% направляется на переработку. Бытовые отходы используются для производства экоцемента, который применяется для изготовления соединительных блоков или кубов, используемых в укреплении морских берегов.

Сверхнизкие температуры переработка мусора

Мусоросжигающий завод в г. Осаке

В целях совершенствования технологии сжигания городских твердых отходов в Китае, в провинции Шэнси, выполнены эксперименты по определению параметров процессов сжигания. Исследован тепловой баланс процессов сжигания отходов пластмасс, бумаги, заводских отходов, отходов растений и пищевых отходов. Выполнен анализ процессов горения каждого из компонентов городских твердых отходов термогравиметрическим и дифференциально-термогравиметрическим методами. Определены некоторые специфические параметры, такие как температура начала разложения, воспламенения и полного сжигания, а также масса, соответствующая этой температуре. Представлен новый способ определения температуры воспламенения термогравиметрическим методом. Установлено, что температура начала разложения каждого из компонентов городских твердых отходов находится в диапазоне 250–260 °C, температура воспламенения находится в диапазоне 300–500 °C. Показано, что температура воспламенения отходов растений составляет 324 °C, заводских отходов — 413 °C, отходов бумаги — 425 °C, отходов пластмассы — 458 °C и пищевых отходов — 460 °C. температура полного сгорания отходов бумаги составляет 435 °C, отходов растений — 454 °C, пищевых отходов — 491 °C, отходов пластмасс — 523 °C, заводских отходов −779 °C.

Многолетняя практика применения этого метода утилизации основана на следующих преимуществах:

  • уменьшении объема отходов в 10 раз;
  • снижении риска загрязнения почвы и воды отходами;
  • возможности рекуперации образующегося тепла.
  • К недостаткам можно отнести следующие:
  • опасность загрязнения атмосферы;
  • уничтожение ценных компонентов;
  • высокий выход золы и шлаков (около 30% по массе);
  • низкую эффективность восстановления черных металлов из шлаков;
  • сложность стабилизации процесса сжигания.

За последние годы технология сжигания отходов претерпела значительные изменения, суть которых состоит в создании многоступенчатых систем очистки продуктов сгорания, а также в утилизации выделяющегося тепла и полезных продуктов.

В историческом аспекте, в частности, печи для непрерывного слоевого сжигания были разработаны в 1930-е годы, котлоагрегаты с топками с псевдоожиженным слоем (система «твердое—газ»). В начале 1980-х были проведены исследования по использованию ме таллургических пе чей Ванюкова, в которых сжигание осуществляется при температуре 1 350 °C в кипящем слое барботируемого шлакового расплава — в начале 1990-х г. Научные основы технологии высокотемпературной (2 000 °C) термообработки ТБО в шахтных печах (по конструкции идентичных доменным печам), в которые непрерывно подается предварительно нагретый до 1 000— 1 100 °C воздух разработаны в середине 1980-х — начале 1990-х годов Институтом высоких температур АН СССР.

Сверхнизкие температуры переработка мусора

Акция протеста против строительства мусороперерабатывающих заводов

Во многих случаях сжигание является единственно возможным способом обезвреживания промышленных и бытовых отходов. Способ также применяется для утилизации жидких, твердых, газообразных и пастообразных отходов. Сжигание используют и для утилизации негорючих отходов. В этом случае отходы подвергают воздействию высокотемпературных (более 1000 °С) продуктов сгорания топлива.

При этом надо отметить, что с учетом постоянного совершенствования технологий сжигания область применения этого способа и номенклатура отходов, подлежащих огневому обезвреживанию, постоянно расширяются.

Термическим способом утилизируют отходы хлорорганических производств, основного органического синтеза, производства пластических масс, резины и синтетических волокон, нефтеперерабатывающей промышленности, лесохимии, химико-фармацевтической и микробиологической промышленности, машиностроения, радиотехнической и приборостроительной промышленности, целлюлозно-бумажного производства, а также химических отравляющих веществ.

Сверхнизкие температуры переработка мусора

Мусоросжигающий завод в г. Москве

Сжиганием можно обезвредить и такие сложные с точки зрения утилизации отходы, как смесь органических и неорганических продуктов, а также галогенорганические отходы, в том числе пестициды. Смесь органических и неорганических солей — наиболее трудный материал для сжигания, поскольку, как правило, содержит воду.

На характер процесса сжигания влияют следующие технологические параметры: температура в огневом реакторе, удельная нагрузка, рабочий объем реактора, дисперсность распыления, аэродинамическая структура и степень турбулентности газового потока в реакторе и др. При их сжигании молекулы органических соединений разрушаются, а неорганические соединения превращаются в оксиды и карбонаты, которые выводятся вместе со шлаками и золой. Мелкодисперсные частицы оксидов и карбонатов, содержащихся в топочных газах, улавливаются в «мокрых» скрубберах или барботаже.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СТАДИИ СЖИГАНИЯ ОТХОДОВ

Сжиганием называется контролируемый процесс окисления твердых, жидких или газообразных горючих отходов. При горении в основном образуются диоксид углерода, вода и зола. Сера и азот, содержащиеся в отходах, образуют при сжигании различные оксиды, а хлор восстанавливается до НСl. Помимо газообразных продуктов при сжигании отходов образуются и твердые частицы — металлы, стекло, шлаки и др., которые требуют дальнейшей утилизации или захоронения.

Процесс сжигания можно условно разделить на пять стадий, которые протекают последовательно, но могут проходить и одновременно: сушку, газификацию, воспламенение, горение и дожигание.

В зоне сушки влага, содержащаяся в отходах, превращается в пар. Общая потребность в энергии на этой стадии состоит из двух составляющих: энергии, необходимой для повышения температуры до 100 °С при атмосферном давлении (для подъема температуры воды с 20 до 100 °С необходимо 334 кДж/кг), и энергии, необходимой для превращения воды в пар (2 260 кДж/кг). Температура других компонентов отходов не может превышать 100 °С до тех пор, пока вода не превратится в пар.

На следующей стадии в зоне газификации происходит превращение горючих веществ в летучие компоненты. Газы, проходя по топке, попадают в зону воспламенения и загораются при 250 °С. Распространение горения интенсифицируется при росте плотности и объема газового потока. После воспламенения газов дополнительный подвод тепла не требуется. Важно, чтобы слой сжигаемого материала был равномерным и имел нужную высоту. Обычно отходы засыпают в печь слоями высотой 100–120 см, обеспечивая равномерную плотность слоя.

В зоне сгорания температура отходов повышается. Для полного их сгорания и охлаждения колосников в этой зоне необходим подвод достаточного количества воздуха, причем важно, чтобы отходы долго находились в зоне высоких температур. Если утилизируются сырые необработанные отходы, то период их полного сгорания составляет не менее 1 ч и зависит от рабочего объема реактора.

В зоне дожигания происходит догорание горючих газов и сажевых аэрозолей. В процессе сгорания в реакторной камере печи 1 т. твердых отходов в среднем образуется до 4 000 м3 газообразных продуктов (в пересчете на 0 °С), в которых содержится от 20 до 100 кг летучей золы.

Сверхнизкие температуры переработка мусора

Свойства твердых промышленных отходов, предназначенных для сжигания, существенно отличаются от свойств бытовых отходов своим составом. Последние представляют собой смесь различных материалов в том виде, в каком они накапливаются в мусоросборниках. Промышленные отходы, как правило, представляют собой однородный материал, состав которого зависит от вида промышленного производства. Как правило, на сжигание должны поступать только те промышленные отходы, которые не могут быть утилизированы другими способами. Свойства и состав промышленных отходов могут колебаться в широких пределах.

В общем виде, когда неизвестна природа промышленных отходов, можно считать, что они состоят из твердых, полутвердых и жидких веществ со средней теплотой сгорания 10 800, 14 600, 25000 кДж/кг соответственно.

Промышленные отходы перед сжиганием должны пройти ряд подготовительных операций: дробление, гомогенизацию, дегидратацию и др.

ОПИСАНИЕ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ СЖИГАНИЯ ОТХОДОВ

Установки для сжигания отходов (инсинераторы) могут быть систематизированы по производительности, конструкции решетки, характеру использования продуктов сгорания, типу применяемого топлива, виду сжигаемых отходов. Принципиальное влияние а уровень атмосферных выбросов оказывают способность инсинератора к сжиганию, методы работы и степень очистки.

Конструкция колосниковой решетки играет очень важную роль, поскольку она должна обеспечивать:

  • транспортировку отходов;
  • равномерное горение и максимальное использование всей поверхности решетки;
  • подвод воздуха для горения;
  • поддержку и перемещение горящих отходов.

Решетки для сжигания различаются по способу перемещения твердых отходов и бывают с неподвижным слоем (неподвижные решетки), с непрерывно двигающимся слоем (цепные решетки) и с прерывистым перемещением слоя (обратно-переталкивающие решетки).

Существуют также ротационные топки, которые пригодны для сжигания не только твердых, но и жидких отходов, ярусные топки — топки цилиндрической формы, разделенные на ряд этажей и загружаемые сверху, и топки кипящего слоя.

Любая топка должна быть оснащена устройством для стабилизации горения, которая достигается сжиганием стабилизационного топлива для прогрева топки, воспламенения отходов и при необходимости для компенсации недостаточной теплоты сгорания отходов. Оптимально применение для этих целей газообразного топлива (природного газа или пропан-бутановой смеси), поскольку газ меньше других топлив загрязняет атмосферу и позволяет легко регулировать процесс горения.

Температура в топке должна быть в интервале 800–1 000 °С. Нижняя граница определяется необходимостью наиболее полного сгорания отходов, а верхняя — температурой плавления шлаков (850–1450 °С). При повышении температуры в печи до этих значений происходит плавление шлака и зашлаковывание колосниковой решетки.

Перед очисткой топочные газы подвергаются охлаждению. Это производится одним из следующих способов: подмешиванием холодного воздуха, впрыском воды, теплообменом с получением горячего воздуха, воды или пара.

Одной из наиболее важных проблем при сжигании отходов является очистка дымовых газов до санитарных норм. Требования к санитарной очистке газов определяются необходимостью получения в приземном слое воздуха содержания загрязняющих веществ ниже ПДК.

При сгорании твердых отходов образуется помимо летучей золы значительное количество весьма токсичных веществ, таких, например, как диоксины. Диоксины разрушают гормональную систему человека, ослабляя его иммунитет и нанося непоправимый вред репродуктивной способности человека.

Основная масса образующихся при сжигании отходов диоксинов адсорбируется на поверхности частиц пыли. Требования к содержанию диоксинов в продуктах сгорания отходов постоянно повышаются, что стимулирует использование все более совершенных способов борьбы с их образованием и разработку новых приемов их поглощения.

Снизить содержание диоксинов в дымовых газах можно путем создания многоступенчатой их очистки. В частности, современные мусоросжигательные заводы используют до 10 ступеней очистки дымовых газов от токсичных газов и пыли, в том числе каталитическое дожигание газов, угольные адсорберы, электрические и рукавные фильтры, скрубберы, очистку воды после скрубберов и др.

Выбор того или иного способа производится исходя из состава отходов и продуктов сгорания, производительности установки для сжигания, температуры продуктов сгорания и других факторов.

Существующие способы очистки дымовых газов делят на сухие и мокрые. В основе сухих способов очистки лежат гравитационный, центробежный, инерционный и электрический механизмы выделения твердых частиц из газового потока.

Сравнительная эффективность работы различных аппаратов сухой очистки газов от твердых частиц показана в табл.1.

Классы МПК: F23G5/00 Сжигание отходов; конструкции мусоросжигательных печей; детали, принадлежности печей; управление печами
Автор(ы): Аньшаков Анатолий Степанович (RU) , Алексеенко Сергей Владимирович (RU)
Патентообладатель(и): Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) (RU)
Приоритеты:
Эффективность аппаратов для удаления пыли

Аппарат Степень очистки газов, %, при удалении частиц размером, мм
5 2 1
Циклон 27,0 14,0 8,0
Циклон повышенной эффективности 73,0 46,0 27,0
Мультициклон 89,0 77,0 40,0
Каркасный фильтр 99,9 99,9 99,0
Электростатический осадитель 99,8 99,0 98,4

При мокрых способах очистки газов от пыли дымовые газы приводятся в контакт с жидкостью, как правило, с водой, которая захватывает твердые частицы и выносит их из аппарата очистки. Мокрые способы высокоэффективны, используются при необходимости очистки от очень мелких частиц (в ряде аппаратов — с размерами менее 1 мкм). Они позволяют сочетать очистку газов с их охлаждением. При мокрых способах происходит очистка дымовых газов не только от пыли, но и от растворяемых в воде газов и жидкостей. Как правило, при мокрых способах очистки используют замкнут ую сис тему водо снабжения. Мокрые способы очистки газов реализуются в скрубберах или барботажных камерах.

Завершая очень краткий анализ существующих способов очистки дымовых газов, следует отметить, что промышленность выпускает достаточно большой ассортимент аппаратов как сухой, так и мокрой очистки, сравнительные характеристики которых приведены в табл. 2.

Каждый вид аппаратов отличается большим количеством типоразмеров, позволяющих учесть производительность, запыленность, температуру, состав газов и другие характеристики процесса. Выбор и расчет установок для очистки газов достаточно подробно описан в специальной литературе.

Вторичный ПВД

Сверхнизкие температуры переработка мусораДля уменьшения себестоимости и снижения затрат на производство продукции из полимеров товаропроизводители все чаще практикуют использование вторичного полиэтилена высокого давления (гранул ПВД). Из переработанного полиэтиленового вторсырья выходит первосортный и весьма выгодный гранулированный материал, который по качественным характеристикам не уступает сырью из первичного полиэтилена. Каждая гранула вторичного ПВД имеет низкую плотность и обладает такой же разветвленной структурой молекул, что и до обработки.

На сегодняшний момент получение вторичных гранул из отходов ПВД, помогает решать целый комплекс экологических проблем по утилизации полимеров, а также позволяет существенно снизить затраты на производство продукции из полимеров ВД.

Технологические циклы переработки. Применяемое оборудование.

Гранулы ПВД получают путем полимеризации этилена под воздействием высокого давления (150-300 мПА). В основе разнообразных способов переработки отходов ПВД лежат химические механизмы согласования и взаимодействия вторичного полиэтилена с добавляемыми модифицирующими добавками. Технологически методика состоит из таких стадий как:

  • Сбор сырья и его сортировка. Вторичка распределяется по маркам, отделяется от песка, грязи, металла, скотча, других посторонних включений и мусора.
  • Мойка и сушка отходов в моечно-сушильных комплексах. При мытье вторичного ПВД в агрегат предварительной отмывки могут добавляться специальные реагенты и химикаты для удаления с сырья сложных загрязнений (нефтепродукты, жир, масло). Могут выполнятся операции мини-флотации и металлосепарации. Перед отправкой в сушильную камеру, для отделения лишней влаги и оставшихся твердых фракций, сырье направляется в центрифугу. Чтобы не было образования разного рода дефектов (вздутий, раковин, пор) на этой стадии обработки, процесс сушки полимера выполнятся при высокой влажности;
  • Измельчение и дробление. Для пластичных материалов используют методы срезывания и истирания, хрупкий вторичный полиэтилен предварительно дробят срезом либо ударом, раздавливают. Для выполнения этих техпроцессов используют ножевые дробилки (дайсеры), молотковые и роторные типы измельчителей, струйные мельницы;
  • Непосредственно переработка подготовленного ПВД, получение агломерата. В агломераторе, в результате теплового воздействия (трения о корпус), вторичный полиэтилен нагревается до температуры пластификации и спекается, после чего резко охлаждается и разделяется на отдельные шарики (окатыши). Агломераторы могут выполнять как отдельные этапы переработки вторичного ПВД, так и полный цикл регенерации полимеров, включающий все вышеупомянутые этапы. Полученный агломерат может употребляться для производства готовых изделий;
  • Сверхнизкие температуры переработка мусораГранулирование полимеров и композитов. На этом этапе используют специальные грануляторы, в которых расплавленный термопластичный полимер поступает через экструдер. После того, как полученный материал остывает в воде или на воздухе, продавленный в виде нитей или жгутов полиэтилен высокого давления разрезается на гранулы. Во время процесса, вторичка может быть соединена с красителями, пластификаторами, антиоксидантами, бактерицидными материалами, из нее удаляются летучие примеси и вода. Вторичная гранула ПВД может производиться в окрашенном и неокрашенном видах.

В процессе производства вторичного полиэтилена высокого давления, следует обращать внимание на плотность материала, от нее существенно зависят потребительские характеристики готовых изделий. Увеличение ее показателей приводит не только к повышению твердости и прочности материала, стойкости к агрессивным средам, но и одновременно делает его менее ударопрочным и легко проницаемым для газов.

Особые характеристики гранул и агломерата

Получаемый вторичный ПВД характеризуется:

  • совершенными диэлектрическими способностями;
  • отсутствием абсорбции влаги, пара и сохранением постоянной массы гранул;
  • стойкостью к воздействию самых различных химических веществ, как следствие, хранение и процесс транспортировки не требует создания особенных условий;
  • отсутствием запаха и полной инертностью. Изготовленная продукция из вторичных гранул ПВД, отличается практически полным отсутствием химического запаха пластмассы;
  • высокой насыпной плотностью;
  • устойчивость к сверхнизким температурам.

Применение вторичных гранул

  1. Для литья: тонкостенных и крупногабаритных изделий, фитингов, автодеталей, бутылок, потребительских емкостей для не пищевых продуктов.
  2. Для производства: ирригационных, капельного орошения, напорных и полиэтиленовых труб, гофрированных шлангов, геомембран, вспененных изделий, нетканых материалов и нитей, кабельной изоляции низкокачественных пленок.
  3. Для изготовления: рубероида, полимерпесчанной черепицы, термоусадочной, парниковой, укрывной, изолирующей пленок, предметов хозяйственного назначения, корпусов и комплектующих деталей электроприборов и холодильников, строительных материалов, контейнеров для жидких и сыпучих химикатов, мебельного пластика.

Совершенствование методик переработки отходов ПВД приводят к созданию совершенно новых, универсальных материалов. Сегодня пользуется спросом и весьма востребован сшитый полиэтилен. Он имеет улучшенные физические свойства и обширную сферу применения.

Благодаря современным технологиям, производимый из отходов полиэтилена качественный вторичный ПВД, по своим физико-механическим свойствам и чистоте приближается к первичному продукту. Важным является и то, что с точки зрения экологической безвредности и экономической целесообразности вторичный полиэтилен весьма выгоден, как недорогой и доступный материал для промышленного производства.

Поделиться ссылкой:

Добавить комментарий