BG106667A - Метод и инсталация за преработване и оползотворяване на битови, промишлени и селскостопански отпадъчни материали - Google Patents

Abstract

Съгласно изобретението част от получената в инсталацията енергия се използва за нагряване на отпадъците. Добива се енергиен продукт и се премахват почти изцяло сметищата. Методът включва сепариране на отпадъчните материали. Отделените горими материали се подлагат на предварително нагряване поне до600С. Те се раздробяват, хомогенизират се и се подават в камерната пещ (29), която предварително е нагрята от 800 до 9600С. Нагряването на горимия отпадъчен материал чрез продухване продължава през цялото време на транспортирането му. Материалът се овъглява с разпадане при постоянна температура от 450 до 5500С. Разпадналият се материал се охлажда при постоянно намаляваща температура от 4500С до 500С, като част от него се подава отново в пещта (20@ за доизгаряне. Инсталацията се състои от носещарама (1), върху която са разположени първи приеменбункер (2), подаващ транспортьор (3) и сепарационна колона (4). Под рамата (1) е оформена подгряваща камера (11), а до нея е установено дробилно устройство (13), свързано чрез нагнетателен въздухопровод (15) и междинен събирателен съд (17) за камерната пещ (29), в която са разположени тръбните реактори (19 и 22а), свързани с охлаждащото устройство(32).

Description

Изобретението се отнася до преработване и оползотворяване на битови, промишлени и селскостопански отпадъци, които се използват като допълнителен източник на енергия.

Известен е метод за превръщане на замърсяващи горивни или отпадъчни материали в чиста енергия и полезни продукти, при който отпадъчният материал, подлежащ на обработване, се подава в пещ, където сс подлага на термично продухване в отсъствие на въздух. Това се осъществява чрез кислородно-водороден пламък до пълно топлинно разпадане на отпадъчния материал, при температура, по-висока от 1600° С в продължение на период от време, достатъчен за пълно разпадане на обработваемия материал и за извличане на изгорелите газове на основата на водород и въглероден окис, както и неизгорелите газове и инертни продукти. След това, напълно разпадналодсе обработван материал се подлага на внезапно охлаждане с вода, като температурата на газовете сс намалява и е не по-ниска от 1200° С, а ······ · · · · · ·· ··· · · · ···· • · ··· ·····«· · · ·· ·· ·· · ·· ····

водната пара и охладените газове се въвеждат директно чрез пречистваща въгленосна маса, нагрята до температура, по-висока от 1200*, при което се отстраняват остатъчните замърсители от газове, като се превръщат наймалко отчасти във водород, въглероден окис и др. полезни газообразни продукти и газове, които, излизащи от въглеродната маса, се охлаждат.

При един вариант на метода, топлината, която се отделя в различните фази на охлаждане, се използва за предварително нагряване на обработваемия материал, както и за достигане на точно съдържание на влага (1).

Известно е и подвижно устройство за преработване на битови отпадъци, представляващо верижна двуосна количка, върху чиято платформа са разположени приемен бункер и подаващ ленточен транспортьор с магнитни ролки и плоча. Освен това са монтирани бункер за събиране на железни отпадъци и бункер за битови отпадъци (сепаратор), до който е установена челюстна дробилка (дробилно устройство). Върху платформата на двуосната количка е установена филтър-преса, която е свързана с въртяща пещ с камера и газопромивна инсталация, а също така и филтър, монтиран в газова тръба (коминно тяло), свързана чрез газопровод за пещта, както и двушнекова преса, която е свързана с въртящата пещ, с установени горелки. Чрез тръбопровод и вентил, монтиран в него, двушнековата преса е свързана със съд за водно стъкло и приемно устройство с филтър. До пресата са установени ножове за разрязване на пресованата маса. Върху платформата на устройството са установени съд за течни отпадъци и съд за разтворим химикал, за неутрализация на течности и приспособление за придвижване на устройството в транспортно положение (2).

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ i

Методът за преработван^ и оползотворяване на битови, промишлени и селскостопански отпадъци включва подаване на отпадъчния материал в ί термична (камерна) пещ, където се подлага на термично продухване в отсъствието на въздух до температура, при която отпадъчният материал се разпада, което продължава за период от време, необходимо да се получат определените размери на отпадъчния материал и за извличане на изгорелите газове. След това разпадналият се материал се охлажда с вода и неговата температура се намалява.

Съгласно изобретението, отпадъчният материал, преди да се подаде в термичната пещ за термично продухване в отсъствието на въздух, се сепарира в сепарационна колона, където отпадъчните материали се разделят на два потока. Първият поток е образуван само от горими отпадъчни материали, а вторият поток - от негорими отпадъчни материали, които се събират (попадат) директно във втори приемен бункер, а горимите отпадъчни материали се подлагат на предварително нагряване поне до 6О°С и след това се раздробяват в дробилно устройство, след което се хомогенизират в междинен събирателен съд, като при вкарването им в камерната (термичната) пещ, тя предварително е нагрята чрез газовите горелки до 800° С-96О⁰ С. Нагряването чрез продухване се осъществява през цялото време на транспортирането на горимите отпадъчни материали от шнековите транспортьори до излизането им от горивната камера и се осъществява овъгляване, като разпадането е поне частично, а температурата се запазва постоянна и варира от 450° С-550°С. Охлаждането на разпадналия (раздробения) материал се осъществява през цялото време на движение на горимите отпадъчни материали при непрекъснато намаляваща температура от 450° С-50°С, след което по-ситният материал, чрез сито се отделя от останалото количество отпадъчни материали и отново се подава в термичната пещ за изгаряне.

Методът се изяснява и с друг варант, при който раздробеният отпадъчен материал, излизащ от дробилното устройствае с размери не повече от 80 мм, а овъгленият разпаднал се (раздробен) материал е до 35 мм.

Техническата същност се изяснява и с инсталация за преработване и оползотворяване на отпадъчни материали, включваща носеща платформа, върху която е разположен първи приемен бункер, а до него е установен подаващ транспортьор и сепаратор, до който е монтирано дробилно устройство, от двете страни на което са установени втори приемен бункер и камерна пещ. Чрез нагнетатели и въздуховод, дробилното устройство е свързано с пещта, до която са монтирани горелки.

Съгласно извобретението, под носещата платформа, странично от дробилното устройство и втория приемен бункер е оформена подгряваща камера, а върху платформата в зоната на подгряващата камера е монтиран захранващ транспортьор. Срещу оформения страничен отвор в сепарационната колона е установен въздушен компресор, а в горната й част е оформен първи изходящ отвор, ί

Подаващият газопровод, свързан с камерната пещ, се обхваща от долен входящ отвор, оформен в долната част на дробилнто устройство я е поместен в подгряващата камера. В камерната пещ е поместен реакторен блок, който е свързан с двигателна група и е съставен най-малко от един тръбен реактор, като в предния му край в зоната на входящия отвор и четвъртия изходящ отвор и в задния им край в зоната на третия изходящ отвор и втори изходящ отвор, реакгорният блок е разположен извън камерната пещ. Всеки от тръбните реактори е съставен от кухо тяло, в което е поместен междинен шнеков транспортьор. Подаващият тръбопровод с единия си край е поместен в изходящия отвор на рсакгорния блок, а с другия е свързан с втори компресор, установен срещу първия напречен входящ отвор на камерната пещ.

Реакгорният блок, чрез страничен тръбопровод е свързан с охлаждащо устройство, оформено от водна риза, в което е поместен изходящ шнеков транспортьор, като в горния край на изходящия събирателен съд е установена ситова мрежа, под която чрез нагнетателен тръбопровод, той се свързва с долната част на камерната пещ, в която са установени поне две газови горелки.

Инсталацията се изяснява и с друг вариант, при който първият приемен бункер е разположен директно до захранващия транспортьор.

Предимствата на изобретението се изразяват в това, че се премахват почти изцяло сметищата, които заемат голяма площ от плодородна земя. Същевременно се предотвратява замърсяването на подпочвените води, както и на въздуха около изградените сметища.

Освен това, от горивните отпадъчни материали се получават допълнителни продукти, използващи се като горивен материал в керамичните цехове, в ТЕЦ, за битови нужди и др. п. Същевременно част от горимите

материали през времетраене на процеса се използват като допълнителна енергия за нагряване на камерната пещ и прерабатваните материали.

Получената пепел при овъгляването и раздробяването на горимите отпадъчни материали може да се използва в селското стопанство за обработване на почви, засегнати (пострадали) от киселинни дъждове, с което се подобрява тяхното pH.

Отделените негорими отпадъчни материали могат да бъдат използвани за укрепване и заздравяване на брегове и свлачища, а също така и като съставна част на изграждащи се хидротехнически съоръжения.

Инсталацията представлява компактна и сравнително икономична и екологична конструкция, поради употреба на газове и ситен отпадъчен материал, излизащи от пещта и повторно влизащи в нея за създаване на допълнителна енергия. Производителността на инсталацията е регулируема и е в зависимост от нуждите, тъй като броят на тръбните реактори може да бъде увеличен или намален.

ОПИСАНИЕ НА ПРИЛОЖЕНИТЕ ФИГУРИ

Фиг. 1. Общ вид на инсталацията за преработка и оползотворяване на отпадъчни материал (отпадъци)

ПРИМЕРИ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ

Инсталацията за преработка и оползотворяване на отпадъци се състои от носеща рама (платформа) 1, върху която последователно са разположени първи приемен бункер 2, подаващ транспортьор 3 и сепарационна колона 4, в която е поместен захранващ шнеков механизъм 5. В долния край на сепарационната колона 4 се съдържа долен отвор 6 за излизане на негорими отпадъци и първи страничен отвор 7, срещу и под който е установен въздушен компресор 8 (въздуходувка), свързан към първи страничен отвор 7. В горния край на сепарационната колона 4 е оформен първи изходящ отвор 9, в който е поместен единият край на нагнетателния въздухопровод 10. Под носещата платформа 1 е оформена подгряваща камера 11, а върху платформата 1 в зоната на подгряващата камера 11 е установен захранващ транспортьор 11а, като странично от нея и под сепарацонната колона 4 е разположен втори приемен бункер 12 за негорими отпадъци.

В горната част на дробилното устрйство е оформен вертикален отвор, който е изпълнен като дискова дробилка 13 (мелачка, ярмомелка), а в долната й част се съдържа долен изходящ отвор 14, в който е поместен единият край на натнетателня въздуховод 15, а другият му край е установен в приемния отвор 16 на горния край на междинен събирателен съд 17 за надробени отпадъци. Долният край на междинния събирателен съд 17 е свързан с входящия отвор 18 на рсакгорен блок, съставен от първи тръбен реактор 19, разположен в предната му част, а задната част на първия тръбен реактор 19 чрез втори изходящ отвор 20 и междинен подаващ тръбопровод 21 е свързана за втори тръбен реактор 22. Всеки от тръбните реактори 19 и 22 е съставен от кухо тяло 23, в което е поместен междинен шнеков транспортьор 24 и 24а, които в предния край са свързани с двигателна група 24в. Срещуположно на втория изходящ отвор 20 на първия тръбен реактор 19, в кухото тяло 23 е оформен трети изходящ отвор 25, в който е поместен единият край на подаващ тръбопровод 26, а другият му край- е свързан за втори компресор (газокомпресор) 27, чиято нагнетателна страна е съединена с първи напречен входящ отвор 28 на камерна пещ 29. Срещуположно на входящия отвор 18 на

първия тръбен реактор 19 в тръбното тяло 23 на втория тръбен реактор 22 се съдържа четвърти изходящ отвор 30, който чрез страничен тръбопровод 31 е свързан за охлаждащо устройство 32, съставено от водна риза 33, в която е поместен изходен шнеков транспортьор 34 и в задния му край е оформен краен изходящ отвор 35.

Двата тръбни реактора 19 и 22 са поместени в камерната пещ 29, като в предния им край в зоната на входящия отвор 18 и четвърти изходящ отвор 30 и в задния им край в зоната на трети изходящ отвор 25 и втори изходящ отвор 20 тръбните реактори 19 и 22 са разположени извън камерната пещ 29. В камерната пещ 29 и странично от третия изходящ отвор 25 е оформен напречен изходящ отвор 36, в който е поместен единият край на подаващ газопровод 37, а другият му кран е свързан с подгряваща камера 11.

Под краен изходящ отвор 35 на охлаждащото устройство 32 е установен изходен събирателен съд 38, съдържащ втори страничен отвор 39 за ситен материал, за който е свързан единият край на нагнстатслсн тръбопровод 40, а другият му край чрез втори напречен входящ отвор 40а е поместен в камерната пещ 29, до която са разположени 2 броя газови горелки 41.

В горната част на подгряваща камера 11 в проходен отвор 42 е монтиран смукателен вентилатор 43, който е свързан с изходящо коминно тяло 44.

ИЗПОЛЗВАНЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

С инсталацията се работи по следния начин. Отпадъците се изсипват в първи приемен бункер 2, след което чрез транспортьор 3 се подават в сспарационна колона 4, където се разделят на горими отпадъци и негорими отпадъци, които през долен отвор 6 директно се подават във втори приемен бункер 12 или в транспортно средство. Чрез въздушния компресор 8 (въздуходувка) се подава въздух, който през първи страничен отвор 7 постъпва в сепарационната колона 4 н транспортира горимитс отпадъци през вертникалния отвор 10 в дисковата мелачка 13 (ярмомелка), където отпадъците се раздробяват и чрез долния изходящ отвор 14, нагнетателния въздуховод 15 и приемния отвор 16 те се подават в междинен събирателен съд 17, където се хомогенизират. След това горимитс отпадъци през входящия отвор 18 се

подават в първи междинен шнеков транспортьор 24 на първия тръбен реактор 19 и през втори изходящ отвор 20 преминават във втори междинен шнеков транспортьор 24а на втория тръбен реактор 22, където допълнително се раздробяват и се нагряват по време на движение на шнековите транспортьори 24, 24а, задвижвани от двигателната група 24в. В камерната пещ 29 през втори компресор 27, захранващ се от подаващ тръбопровод 26, през първи напречен входящ отвор 28 се подава газовъздушна струя. Горимите отпадъци в камерната пещ 29 се овъгляват и раздробяват, след което през четвърти изходящ отвор 30 и страничния тръбопровод 31, горимите отпадъци се подават в охлаждащото устройство 32, където намаляват температурата си и чрез изходния шнеков транспортьор 34 през крайния изходящ отвор 35, се подават в изходен събирателен съд 38. Една част от горимите отпадъци, които са раздробени по-ситяо, излизат през втори страничен отвор 39 и чрез нагнетателсн тръбопровод 40 отново се вкарват в камерната пещ 29, където доизгарят, като се използват за гориво, т.е. за нагряване на вътрешната повърхност на пещта 29 и отпадъчните материали. Другата част на горимите отпадъци през отвор на изходния събирателен съд 38 се подават за транспортиране в цеховете за пресоване, където се оформят в разфасовки, които могат да бъдат използвани в керамични цехове за печене на тухли, керемиди и др., а също така и в топлелекгрическите централи и за битови нужди.

Част от газовете, получени при нагряването и овъгляването на горимите отпадъци чрез напречния изходящ отвор 36 на камерната пещ 29 се подават чрез подаващия газопровод 37, като газовете постъпват в подгряващата камера 11, чрез която горимите отпадъци преди да се подадат в дисковата мелачка 13, се загряват предварително.

Смукателният вентилатор 43 засмуква изгорелите газове от подгряващата камера 11 и чрез изходящо коминно тяло 44 излизат в атмосферата.

··· ··· ···· ·· ··· ······· · · ···· · · · · · · ·· · · ·· · ······

ОЗНАЧЕНИЕ НА ПОЗИЦИИТЕ

- Носеща рама (платф орма)

- Първи приемен бункер

- Подаващ транспортьор

- Сепарационна колона

- Захранващ шнеков механизъм

- Долен отвор

- Първи страничен отвор

- Въздушен компресор

- Първи изходящ отвор

- Горен отвор

- Подгряваща камера

11а - Захранващ транспортьор

- Втори приемен бункер за негорими отпадъци

- Дискова мелачка, ярмомелка (дробилно устройство)

- Долен изходящ отвор на дисковата мелачка

- Нагнетателен въздуховод

- Приемен отвор

- Междинен събирателен съд за хомогенизиране

- Входящ отвор на първи тръбен реактор

- Първи тръбен реактор

- Втори изходящ отвор на първи тръбен реактор

- Междинен подаващ тръбопровод

- Втори тръбен реактор

- Кухо тяло

- Първи междинен шнеков транспортьор а- Втори междинен шнеков транспортьор

24в - Двигателна група

- Трети изходящ отвор на първи тръбен реактор

- Подаващ тръбопровод

- Втори компресор (газокомпресор)

о

- Камерна пещ

- Четвърти изходящ отвор

- Страничен тръбопровод

- Охлаждащо устройство

- Водна риза

- Изходен шнеков транспортьор

- Краен изходен отвор на охлаждащото устройство

- Напречен изходящ отвор на камерата

- Подаващ газопровод

- Изходен събирателен съд

- Втори страничен отвор

- Нагаетателсн тръбопровод

40а - Втори напречен входящ отвор

- Газова горелка

- Проходен отвор на подгряващата камера

- Смукателен вентилатор

- Изходящо коминно тяло

Claims (4)

1. Метод за преработване и оползотворяване на битови, промишлени и селскостопански отпадъци, включващ подаване на отпадъчния материал в камерна пещ, където се подлага на термично продухване в отсъствието на въздух до температура, при която отпадъчният материал се разпада, което продължава за период от време, необходим да се получат определените размери на отпадъчния материал и за извличане на изгорелите газове, след това разпадналият се материал се охлажда с вода и неговата температура се намалява, характеризиращ се с това, че отпадъчният материал , преди да се подаде в термичната пещ за термично продухване в отсъствието на въздух, се сепарира в сопарационна колона (4), където отпадъчните материали се разделят на два потока, като първият поток е образуван само от горими отпадъчни материали, а вторият поток - от негорими отпадъчни материали, които се събират директно във втори приемен бункер (12), а горимите отпадъчни материали се подлагат на предварително нагряване поне до 60°С и след това се раздробяват в дробилно устройство (13), след което се хомогенизират в междинен събирателен съд (17), като при вкарването им в камерната пещ (29), тя предварително е нагрята от 800°С-9б0°С, а нагряването чрез продухване се осъществява през цялото време на транспортирането на горимите отпадъчни материали от шнековите транспортьори (24, 24а) до излизаното им от камерната пещ (29), като се осъществява овъгляване, а разпадането е поне частично, а температурата се запазва постоянна и варира от 450°С-550°С, като охлаждането на разпадналия материал се осъществява по вроме на движение на горимите отпадъчни материали , при непрекъснато намаляваща температура от450°С-50°С, след което по-ситният материал, чрез сито се отделя от останалото количество отпадъчни материали и отново се подава в камерната пещ (29) за доизгаряне.

I ,ΐϊ

Ϊ :

2. Метод, съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че раздробеният отпадъчен материал, излизащ от дробилното устройство, е с размери не повече от 80 мм, а овъгленият разпаднал материал е до 35 мм.

3. Инсталация за преработване и оползотворяване на отпадъчни материали, включваща платформа, върху която е разположен първи приемен бункер, а до него е установен подаващ транспортьор и сепаратор, до който е монтирано дробилно устройство, от двете страни на което са установени втори приемен бункер и камерна пещ, като чрез нагнетателния въздуховод, дробилното устройство е свързано с пещта, характеризираща се с това, че под носещата платформа (1) и странично от дробилното устройство (13) и втория приемен бункер (12) е оформена подгряваща камера (11), а върху платформата (1) в зоната на подгряващата камера (11) е монтиран захранващ транспортьор (11а), като срещу оформения първи страничен отвор (7) в сепарационната колонаа (4) е установен въздушен компресор (8), а в горната й част е оформен първи изходящ отвор (9), като подаващият газопровод (37) свързан с камерната пещ (29), се обхваща от долен изодящ отвор (14), оформен в долната част на дробилното устройство (13) и е поместен в подгряващата камера (11), а в камерната пещ (29), е поместен реакгорен блок, съставен наймалко от един тръбен реактор (19), като в предния му край в зоната на входящия отвор (18) и четвъртия изходящ отвор (30) и в задния им край в зоната на третия изходящ отвор (25) и втори изходящ отвор (20), реакгорният блок е разположен извън камерната пещ (29), а всеки от тръбните реактори (19, 22) в съставен от кухо тяло (23), в което е поместен междинен шнеков транспортьор (24, 24а), като подаващият тръбопровод (26) с единия си край е поместен в трети изходящ отвор (25) на реакгорния блок, а с другия е свързан с газо- компресор (27), установен срещу първи напречен входящ отвор (28) на камерната пещ (29), а реакгорният блок, чрез страничен тръбопровод е свързан с охлаждащо устройство (32), оформено от водна риза (33), в което е поместен изходящ шнеков транспортьор (34), като в горния крадна, изходящия събирателен съд (38) е установена ситова мрежа (38а), под която чрез нагнетателен тръбопровод (40) той е свързан с долната част на камерната пещ (29), в която са установени поне две газови горелки (41).

4. Инсталация, съгласно претенция 3, характеризираща се с това, че първият приемен бункер (2) е разположен директно до захранващия транспортьор (Па).