EA045785B1 - Вариативная система для переработки, обработки и использования отходов - Google Patents
Вариативная система для переработки, обработки и использования отходов Download PDFInfo
- Publication number
- EA045785B1 EA045785B1 EA202391120 EA045785B1 EA 045785 B1 EA045785 B1 EA 045785B1 EA 202391120 EA202391120 EA 202391120 EA 045785 B1 EA045785 B1 EA 045785B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- waste
- processing
- thermochemical
- installation
- variable system
- Prior art date
Links
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims description 106
- 238000004064 recycling Methods 0.000 title claims description 21
- 238000011282 treatment Methods 0.000 title claims description 15
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 59
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 26
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 21
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 19
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 19
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 15
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 13
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 11
- 239000002361 compost Substances 0.000 claims description 10
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 claims description 6
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 6
- 239000013072 incoming material Substances 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 5
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 claims description 4
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 claims description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 4
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000003415 peat Substances 0.000 claims description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 description 17
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 11
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 238000009264 composting Methods 0.000 description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 6
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000010921 garden waste Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006148 magnetic separator Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010564 aerobic fermentation Methods 0.000 description 1
- 239000002154 agricultural waste Substances 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 239000010796 biological waste Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000036983 biotransformation Effects 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 239000010782 bulky waste Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 1
- 239000002906 medical waste Substances 0.000 description 1
- 238000009629 microbiological culture Methods 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее техническое решение относится к вариативной системе для переработки, обработки и использования отходов, включающей в себя сортировку, механическую обработку, разделение и переработку отходов.
Уровень техники
В настоящее время обращение с отходами начинается со сбора бытовых отходов. Это уже выполняется на основе базовой сортировки на пластик, стекло, бумагу, биоотходы и коммунальные отходы. Несмотря на то, что люди стремятся к положительному подходу к сортировке отходов, не гарантируется, что рассортированные отходы будут использоваться иначе, чем складироваться на свалках или, в конечном итоге, утилизироваться на теплотехнических установках для производства энергии. При захоронении отходов теряется возможность полной утилизации, которая обеспечивает повторное использование и, следовательно, экономию минеральных ресурсов, например, сырой нефти и т.д. При термической обработке на теплотехнических установках повышаются выбросы, и, следовательно, ухудшается качество воздуха, и, конечно же, отсутствует возможность повторного использования; кроме того, таким образом утилизируется только 30% отходов. Поэтому нынешняя система совершенно непригодна и устарела с экологической и, в зависимости от обстоятельств, с экономической точки зрения, и ее необходимо заменить на новую.
Сортировка мусора осуществляется в районах крупных агломераций и в районах с низкой плотностью населения. В городских районах контейнеры для сортировки отходов расположены на расстоянии около 100 м друг от друга в жилых районах. В небольших поселках используют контейнеры большой вместимости, или отходы собирают в центрах переработки отходов. Система с центром переработки отходов также используется для сортировки крупногабаритных отходов, в частности, электрических отходов и шин. Недостатком существующих решений являются, прежде всего, высокие затраты на строительство мусоросжигательных заводов и их низкая энергоэффективность.
Сущность изобретения
Вышеуказанные недостатки, по существу, устраняются благодаря вариативной системе для переработки, обработки и использования отходов, включающей в себя сортировку, механическую обработку, разделение и переработку в соответствии с настоящим изобретением. Ее суть заключается в том, что она содержит контейнер для отходов, снабженный по меньшей мере одним датчиком количества отходов и по меньшей мере другим датчиком движения отходов, с которым посредством питателя соединен измельчитель отходов с датчиком нагрузки. Датчик количества отходов, другой датчик движения отходов и датчик нагрузки взаимосвязаны с блоком управления, подключенным к контроллерам привода конвейера в контейнере для отходов, питателе и измельчителе. За измельчителем следует установка обработки отходов для механической обработки, очистки, сушки, разделения и агломерирования, за которой следует биогазовая станция для переработки и обработки органических материалов для рекуперации энергии и последующего использования в качестве компоста, сортировщик сформированных гранул по соответствующим видам пластмасс для их повторного использования, а также термохимическая установка для получения энергетического топлива в виде газа, нефтепродуктов и углерода, за которой следует по меньшей мере один резервуар для сжиженного газа, снабженный смесительным оборудованием.
Измельчитель, предпочтительно, представляет собой тихоходный измельчитель с ситом под давлением, обеспечивающий достижение однородного гранулометрического состава материала для дальнейшей сортировки и обработки.
Термохимическая установка, предпочтительно, имеет подвод входящего материала при отсутствии воздуха, по меньшей мере три источника тепла, взаимосвязанные с блоком управления, и температурные датчики в реторте термоустановки.
Термохимическая установка, предпочтительно, снабжена устройством для дозирования гранулированного материала и/или экструдером для сжатия входящего пластического материала, который нагревают путем поднятия давления до температуры плавления пластического материала и, таким образом, гомогенизируют. Такой экструдер обеспечивает герметичность на входе без необходимости дополнительных затворов. В то же время, с такой технологией нет необходимости агломерировать материал для дозирования пластмасс, что приводит к значительной экономии энергии в процессе переработки пластмасс. Еще одним инновационным преимуществом использования экструдера является температура входящего материала, приближающаяся к температуре термического разложения, что повышает эффективность всего процесса за счет ускорения времени начала термического разложения.
Вариативная система для переработки, обработки и использования отходов, предпочтительно, снабжена оборудованием для переработки газов, поступающих от биогазовой станции и от термохимической установки, для производства электроэнергии.
Вариативная система обработки, переработки, и использования отходов может быть снабжена биофильтром с фильтрующим слоем высотой от 1,0 до 2,0 м, состоящим из смеси измельченной коры, торфа и кокосовых волокон, при этом на поверхности этих частиц поддерживается микробная жизнь для удаления органолептических органических веществ в низких концентрациях из потока экстрагируемого воздуха; который снабжен регулятором рН, автоматическим противоточным распылителем и регулятором
- 1 045785 температуры в диапазоне от 10°С до 40°С.
Вариативная система обработки, переработки и использования отходов может быть расположена на судне, а контейнер для отходов, питатель, измельчитель отходов, обрабатывающая установка, биогазовая станция, термохимическая установка для производства энергетического топлива и по меньшей мере один резервуар для сжиженного газа соединены друг с другом гибкими соединениями.
Технической проблемой является построение комплексной вариативной системы для полной переработки, обработки и использования отходов. Цель состоит в том, чтобы перерабатывать отходы, отчасти их повторно использовать и отчасти рекуперировать энергию. Пригодные для использования компоненты, например, металлы, будут отделены, а оставшаяся часть будет переработана для дальнейшего использования, например, в сельском хозяйстве, после биологической обработки. Преимуществом такой системы является то, что она может быть адаптирована к соответствующему местонахождению, условиям и разнообразному составу отходов. Частью технологии является единая и комплексная система управления потоками материала и их контроля, что приводит к максимальной эффективности переработки отходов. После механической обработки, сортировка и разделение позволяют разделять отходы для дальнейшей переработки. Уникальность и компоновка системы позволяет реагировать на потребности экономного использования отходов, а также может корректироваться даже во время эксплуатации линии в соответствии с изменениями на рынке сырья. На объекте используются технологические оптические датчики для надлежащей сортировки соответствующих отходов. Все датчики выполнены с расположением в ключевых технологических точках, чтобы идеально контролировать каждый из процессов. Датчики подключены к единому блоку управления управляющей линии. Комплексная система управления позволяет реагировать на изменения состава отходов и корректировать работу линии таким образом, чтобы выходящее сырье было одного качества, а отходы использовались максимально экономно. Технические средства измельчения и подготовки материала выполнены и скомпонованы с возможностью механической обработки и разделения для дальнейшей переработки. Измельчитель измельчает входящий материал до точного размера соответствующих отходов, чтобы обеспечить их надлежащую переработку в последующих технических средствах. Что касается разнообразия входящего материала в отходах, то на входе, после грубой сортировки крупногабаритных кусков, присутствующих в отходах, используется тихоходный измельчитель со специальным ситом, при этом управление процессом в измельчителе гарантирует равномерное давление на сито и, таким образом, обеспечивает однородный гранулометрический состав материала для дальнейшей сортировки и переработки.
Обрабатывающая установка представляет собой технологический комплекс, разработанный и скомпонованный для механической обработки, очистки, сушки, разделения и агломерирования с последующей подготовкой к дальнейшей переработке или продаже, например, ПЭТ-гранул. Гранулы, образующиеся после механической обработки и очистки, далее разделяются технологическими оптическими датчиками на соответствующие типы пластика для использования в переработке или в термохимической установке. Сочетание оптических сортировщиков и их подключение в данной технологии позволяет свободно отделять любой вид пластика из данной технологии для дальнейшей переработки, и таким образом гибко реагировать на потребности рынка. Другой несортированный смешанный пластик, непригодный для продажи, используется в качестве добавки к энергетическому топливу или в качестве сырья для термохимической установки.
Биогазовая станция используется для переработки и обработки органических материалов для рекуперации энергии и последующего использования в качестве компоста.
Термохимическая установка представляет собой оборудование для переработки пластмасс, отсортированных из бытовых отходов, ПЭТ и шинных гранул, а ее выходной продукцией является энергетическое топливо.
Распределение и измерение температуры в реторте обеспечивается надлежащим распределением отходов. Термохимическая установка снабжена герметичным дозирующим устройством, различным для дозирования гранулированных материалов и для дозирования пластика с помощью экструдера. Последующая очистка газовых и нефтяных фракций обеспечивает их непрерывность и стабильное качество. Сжижение газа в резервуары и его смешивание в резервуарах позволяет поддерживать качество газа. Технология налажена таким образом, что выходящая продукция, т.е. газ, нефтепродукты и углерод, покидает эти технические средства с одинаковым качеством, что гарантирует очень хорошие торговые операции с этими продуктами. Распоряжение газом и энергетический центр позволяют использовать его для производства электроэнергии. В связи с тем, что выходящий газ, как из компостной установки, так и из термохимической установки, очищен и имеет очень высокое качество, можно производить электрическую энергию для собственного потребления. Таким образом, после запуска всей технологической установки, она может работать в автономном режиме в течение 1 часа. Остальная электроэнергия может продаваться в сеть. Все тепло, образующееся при производстве электроэнергии, используется для сушки входящих материалов, т.е. отходов, или для отопления зданий, или подается потребителям тепла, т.е. городам, поселкам и т.д.
Другие преимущества представлены ясным и комплексным техническим решением по утилизации, разумным использованием большего количества видов энергии и устранением экологической нагрузки
- 2 045785 на место. Техническое решение представляет собой полностью автоматическую систему прогрессивной технологии. Другими преимуществами являются улучшение состояния окружающей среды и повышение трудовой занятости в регионе. Главным преимуществом является использование от 90 до 97% отходов для утилизации. Процесс термического разложения является экологически очень чистым процессом, в котором могут перерабатываться органические материалы, а выходящая продукция представляет собой продаваемые нефтепродукты. Эта система представляет собой революционное решение в области утилизации отходов.
Краткое описание чертежей
Вариативная система для переработки, обработки и использования отходов, включающая в себя сортировку, механическую обработку, разделение и переработку отходов согласно настоящему изобретению, будет раскрыта более подробно на основе конкретных примеров вариантов осуществления с использованием прилагаемых чертежей, на которых на фиг. 1 показана схема сортировки отходов. На фиг. 2 показана схема измельчения отходов. На фиг. 3 показана схема термохимической установки.
Осуществление изобретения
Примерная вариативная система для переработки, обработки и использования отходов, включающая в себя сортировку, механическую обработку, разделение и переработку отходов, содержит контейнер 1 для отходов, снабженный датчиками 2 количества отходов и другими датчиками 3 движения отходов. С контейнером 1 посредством питателя 4 соединен измельчитель 5 отходов с датчиком 6 нагрузки. Датчики 2 количества отходов, другие датчики 3 движения отходов и датчик 6 нагрузки взаимосвязаны с блоком 7 управления, подключенным к контроллерам привода конвейера в контейнере 1 для отходов, питателе 4 и измельчителе 5. Измельчитель 5 представлен тихоходным измельчителем с ситом 10 под давлением для достижения однородного гранулометрического состава материала для дальнейшей сортировки и переработки. За измельчителем 5 находится установка обработки отходов для механической обработки, очистки, сушки, разделения и агломерирования, за которой следует биогазовая станция для переработки и обработки органических материалов для рекуперации энергии и последующего использования в качестве компоста, сортировщик сформированных гранул по соответствующим видам пластмасс для их повторного использования, а также термохимическая установка 8 для получения энергетического топлива в виде газа, нефтепродуктов и углерода, за которой следуют резервуары 9 для сжиженного газа, снабженные смесительным оборудованием. Термохимическая установка 8 имеет подвод 11 входящего материала без доступа воздуха, источники 12 тепла, взаимосвязанные с блоком 7 управления, и температурные датчики 13 в реторте термоустановки 8. Кроме того, система оснащена оборудованием для переработки газов от биогазовой станции и от термохимической установки 8 для производства электроэнергии. Вариативная система для переработки, обработки и использования отходов снабжена биофильтром с фильтрующим слоем высотой от 1,0 м до 2,0 м, состоящим из смеси измельченной коры, торфа и кокосовых волокон, при этом на поверхности этих частиц поддерживается микробная жизнь для удаления органолептических органических веществ в низких концентрациях из экстрагируемого воздушного потока, что обеспечивается регулятором рН, автоматическим противоточным распылителем и регулятором температуры в диапазоне от 10°С до 40°С.
В другом варианте осуществления вариативная система для переработки, обработки и использования отходов находится на судне, при этом контейнер 1 для отходов, питатель 4, измельчитель 5 отходов, обрабатывающая установка, биогазовая станция, термохимический блок 8 для производства энергетического топлива и резервуары 9 для сжиженного газа соединены между собой гибкими соединениями.
Отходы будут доставляться на собирающих машинах в конструктивно обособленную приемочную часть здания, где они будут выгружаться на бетонный пол с проницаемым покрытием, наклоненный к бессточной камере для улавливания возможных жидких компонентов отходов или утечки других жидкостей, которые могут угрожать качеству окружающей среды. В приемочной части здания будет работать колесный погрузчик с ковшом, который будет рассредоточивать отходы и отделять от них балластные объекты, не пригодные для переработки методом механической биологической очистки. Балластные компоненты будут храниться в закрытом контейнере и вывозиться на свалку без модификации.
Погрузчик загружает отходы в бункер с подающим конвейером, который будет транспортировать отходы в перерабатывающую часть сооружения. Вытяжка из приемочной части будет происходить через биофильтр, чтобы предотвратить распространение выбросов запаха в окружающую среду. Отходы поступают в первичный измельчитель, который регулирует размер частиц, высвобождает отходы, помещенные в мешки или коробки. Измельченные отходы будут направляться по конвейеру с высыпателем в магнитный сепаратор, где будут отделены железосодержащие металлы, находящиеся в отходах. После отделения металлов, предварительно измельченные отходы будут отправлены на ручное отделение стекла, камней и, особенно, пластика. Стекло и железо будут транспортироваться на переработку, камни будут транспортироваться на свалку без какого-либо дальнейшего использования. Пластмассы будут использоваться для энергетической переработки в термохимическом блоке. Преимущество ручной сортировки заключается в том, что можно просто увеличить количество сортируемых видов отходов. В случае, если в этой зоне находится переработчик, например, бумаги, также можно легко отделить от отходов бумагу, пригодную для переработки.
- 3 045785
Остальная часть с большой долей биологических отходов будет измельчена до мелкой фракции и использована для активной ферментации с последующим компостированием.
Линия по переработке отходов будет оснащена выделенными отдельными рабочими зонами, где будет происходить перевалка или пересыпка переработанных отходов. Первой выделенной зоной будет входной измельчитель, затем высыпатель над магнитным сепаратором, линия ручной сортировки и конечный измельчитель. Система кондиционирования воздуха будет выводить вытяжной воздух наружу, где будут расположены тканевые пылесборники. За этими сепараторами будет расположено биофильтрационное оборудование для снижения выбросов запаха.
Компостирующая установка - ферментирующее сооружение.
Целью процесса контролируемой аэробной ферментации является достижение снижения биологической активности подситовой фракции из отсортированных смешанных бытовых отходов с высоким содержанием биологически разлагаемых компонентов ниже респираторной интенсивности потребления кислорода 10 мг О2/г сухого вещества. Такая интенсивность достаточно низкая, чтобы предотвратить анаэробные процессы в массе отходов с образованием газообразного метана, который имеет приблизительно в шесть раз более высокий парниковый эффект, чем углекислый газ - естественный продукт биологического разложения.
После этого процесса принудительного окисления больше нельзя будет получать газообразные отходы для использования в когенерационной установке для производства электроэнергии и использования утилизационного тепла от сжигания газа.
Одной из инновационных опций является система компостирующих валков, расположенных в закрытом строении, с активным перекапыванием с помощью копателя, позволяющая опрыскивать субстрат с помощью дополнительного оросительного оборудования. Этот процесс медленнее, но значительно дешевле.
При правильном режиме перекапывания и увлажнения предлагаемое техническое решение позволяет достичь того же результата, что и при использовании ферментирующих боксов, с той лишь разницей, что процесс происходит примерно на 1 месяц медленнее. Поэтому выбирается достаточная площадь, чтобы субстрат мог достаточно задерживаться в процессе.
Перекапывание предполагается производить от 3 до 5 раз в неделю, в зависимости от потребностей и периода года. Площадь сооружения будет отведена под формирование компостных валков. В ферментирующем сооружении активная часть ферментации будет проходить в течение 6 недель, а затем субстрат будет перенесен в зону созревания.
Сооружение будет оборудовано бетонной обшивкой на высоту до 5 м, чтобы можно было распределять компостные валки по всей площади сооружения и минимизировать запыленность.
Зона над обшивкой будет обеспечена светопропускающим материалом, например, поликарбонатом. Таким образом, это будет закрытое сооружение, которое будет оснащено системой вытяжки воздуха и водяных паров, обеспыливания и удаления пахучих веществ за счет пропускания через биофильтр.
Компостирующая установка - зона созревания.
Из ферментирующего сооружения материал будет перенесен в зону созревания компоста. Это будет подготовленная бетонная площадка, наклоненная к улавливающим емкостям, где будут скапливаться утечки дождевой воды через компостированный материал.
Данная зона будет использоваться для формирования компостных валков. Срок пребывания компостного материала в этой зоне составит от 6 до 8 недель. Компостные валки будут перекапываться и увлажняться по мере необходимости, приблизительно раз в неделю.
Биофильтр.
Биофильтрация отработанного воздуха - это способ, основанный на использовании микроорганизмов для разложения или биотрансформации вредных веществ. Загрязненный воздух проходит через биофильтр, заполненный пористым материалом, который покрыт слоем биомассы. Когда газ проходит через биофильтр, загрязняющее вещество улавливается, т.е. поглощается поверхностью биомассы, а затем загрязняющее вещество подвергается биоразложению. Таким образом, основным принципом биоразложения является сочетание адсорбции загрязняющих веществ и биохимического разложения с использованием подходящих бактериальных культур.
Внутри биофильтра должны постоянно поддерживаться оптимальные условия, в том числе влажность, рН, температура и концентрация питательных веществ. Перед началом работы наполнение биофильтра инокулируют подходящими микробными культурами, а также доставляют необходимые неорганические питательные вещества.
Через биофильтр будет проходить воздух из вытяжных зон и технических средств, который может распространить неприятный запах в окружающей среде в случае свободного выброса в атмосферу. Необходимая производительность биофильтра и его размер зависят от количества воздуха, выходящего из установок кондиционирования воздуха.
Биофильтр оснащен фильтрующим слоем высотой 1,5 м, состоящим из смеси измельченной коры, торфа и кокосовых волокон. На поверхности этих частиц поддерживается микробная жизнь, позволяющая удалять органолептические органические вещества в низких концентрациях из потока экстрагируемого
- 4 045785 воздуха.
Оборудование имеет собственную регулировку рН, автоматическое противоточное распыление, регулировку температуры. Во время работы не нужно вмешиваться в работу оборудования. Единственным условием является диапазон температур воздуха на входе от 10°С до 40°С.
Сортировка и разделение.
Технологическое оборудование сочетает в себе проверенные оптические и механические процессы разделения с использованием способа, гарантирующего высокое качество сортировки по фракциям пригодного для переработки материала. Технологический процесс обеспечивает высокое и особенно однородное качество выпускаемых материалов. Смешанные пластмассы отделяются от одинарных пластмасс, которые благодаря этому могут быть немедленно использованы для производства гранул и агломератов, применимых в индустрии переработки.
Технология измельчения и подготовки материала.
Данная технология разработана и составлена для обеспечения возможности перерабатывать указанный входящий материал, т.е. отходы, например, изношенные шины. Линия будет постепенно измельчать входящее сырье до более мелких фракций. Отдельные ее части будут соединены конвейером. Данная технология будут включать в себя сортировщики и отделители магнитных металлов. Например, стальной корд вместе с другой извлеченной сталью из шин будут передаваться на дальнейшую переработку. Обычная производительность всей технологии составляет от 2 до 3 тонн измельченного материала в час.
Обрабатывающая установка.
Технологический комплекс, разработанный и составленный для механической обработки, магнитного, оптического разделения и разделения по цвету, пульпирования и агломерирования с последующей подготовкой к дальнейшей переработке или продаже, например, ПЭТ-гранул.
Биогазовая станция.
Основу биогазовой станции составляют газонепроницаемые и водонепроницаемые ферментирующие камеры, так называемого гаражного типа, когда рабочий объем одной камеры составляет приблизительно 800 м3 материала. Опорожнение и наполнение камеры осуществляется колесным погрузчиком. Инокуляция входящего сырья осуществляется частично путем смешивания свежих биоотходов - около 60% партии - с уже ферментированной биомассой - приблизительно 40% партии, а затем путем опрыскивания технологической водой ферментированной массы в закрытой камере. Биогазовая станция будет разработана и изготовлена по индивидуальному заказу - исходя из имеющегося количества и видов сырья, возможной планировки размещения.
Термохимическая установка.
Система переработки с преобразованием энергии (ECPS, Energy Conversion Processor System) была разработана для получения энергии из всех биоразлагаемых или синтетических отходов. Такие установки будут непрерывно работать при производстве высококачественного газообразного и жидкого топлива. В термохимических системах ECPS используются различные источники отходов, которые создают газообразное или жидкое топливо из отходов. Эффективность систем ECPS полностью зависит от чистоты и энергосодержания отходов. Вся термохимическая система разработана в соответствии со всеми европейскими стандартами для данного типа оборудования. Производственный цикл является замкнутым без вредных выбросов и безотходным. Оборудование является автоматическим, с множеством систем безопасности, которые постоянно контролируют термохимический процесс, что исключает человеческий фактор.
Данный тип термохимической установки может быть использован для энергетической переработки следующих видов отходов:
a) шины;
b) пластмассы;
c) бытовые отходы;
d) осадки очистных сооружений, шламы покрасочных цехов, шламы прачечных и бумажные шламы;
e) сельскохозяйственные и садовые отходы, например, навоз, навозная жижа, садовые отходы;
f) биомасса и древесина;
g) больничные отходы.
Обращение с газом и энергетический центр.
Оборудование для переработки газа от компостирования, термохимическая установка и ее использование для производства энергии Комплекс для переработки и рекуперации энергии отходов состоит из нескольких компонентов, которые заявлены и раскрыты выше, и которые являются взаимосвязанными. Расчетный размер территории, включая все служебные дороги, офисное здание, автостоянки и складские помещения с величиной переработки 10т отходов в час, составляет приблизительно 400x200 м. Что касается концептуального разнообразия, то для строительства объекта также можно использовать существующие неиспользуемые производственные помещения, и, таким образом, возрождать их.
Промышленная применимость.
Вариативная система в соответствии с настоящим изобретением может быть использована, в частности, при переработке, обработке и использовании отходов, в частности - коммунальных отходов.
Claims (5)
1. Вариативная система для переработки, обработки и использования отходов, включающая в себя контейнер (1) для отходов, с которым посредством питателя (4) соединен измельчитель (5) отходов, за которым находится установка обработки отходов для механической обработки, очистки, сушки, разделения и агломерирования, за которой следует биогазовая станция для переработки и обработки органических материалов для рекуперации энергии и последующего использования в качестве компоста, сортировщик сформированных гранул по соответствующим видам пластмасс для их повторного использования, а также термохимическая установка (8) для получения энергетического топлива в виде газа, нефтепродуктов и углерода, за которой следует по меньшей мере один резервуар (9) для сжиженного газа, снабженный смесительным оборудованием, отличающаяся тем, что контейнер (1) для отходов снабжен по меньшей мере одним датчиком (2) количества отходов и по меньшей мере одним другим датчиком (3) движения отходов, а измельчитель (5) отходов снабжен датчиком (6) нагрузки, причем датчик (2) количества отходов, другой датчик (3) движения отходов и датчик (6) нагрузки взаимосвязаны с блоком (7) управления, подключенным к контроллерам привода конвейера в контейнере (1) для отходов, питателе (4) и измельчителе (5); за измельчителем (5) предусмотрена термохимическая установка (8) для получения энергетического топлива в виде газа, нефтепродуктов, углерода, за которой находится по меньшей мере один резервуар (9) для сжиженного газа, снабженный смесительным оборудованием, причем измельчитель (5) представляет собой тихоходный измельчитель с ситом (10) под давлением для достижения однородного гранулометрического состава материала для дальнейшей сортировки и переработки, при этом термохимическая установка (8) имеет подвод (11) входящего материала без доступа воздуха, по меньшей мере три источника (12) тепла, взаимосвязанные с блоком (7) управления, и температурные датчики (13) в реторте.
2. Вариативная система для переработки, обработки и использования отходов по п.1, отличающаяся тем, что термохимическая установка (8) снабжена устройством для дозирования гранулированного материала и/или экструдером для сжатия входящего пластического материала до его температуры плавления с целью его гомогенизации.
3. Вариативная система переработки, обработки и использования отходов по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она снабжена оборудованием для переработки газов от биогазовой станции и от термохимической установки (8) для производства электрической энергии.
4. Вариативная система для переработки, обработки и использования отходов по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что она снабжена биофильтром с фильтрующим слоем высотой от 1,0 м до 2,0 м, состоящим из смеси измельченной коры, торфа и кокосовых волокон, при этом на поверхности этих частиц поддерживается микробная жизнь для удаления органолептических органических веществ в низких концентрациях из экстрагируемого воздушного потока; который оснащен регулятором рН, автоматическим противоточным распылением и регулятором температуры в диапазоне от 10°С до 40°С.
5. Вариативная система для переработки, обработки и использования отходов по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что она находится на судне, при этом контейнер (1) для отходов, питатель (4), измельчитель (5) отходов, обрабатывающая установка, биогазовая станция, термохимическая установка (8) для производства энергетического топлива и по меньшей мере один резервуар (9) для сжиженного газа соединены между собой гибкими соединениями.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZPV2020-566 | 2020-10-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA045785B1 true EA045785B1 (ru) | 2023-12-27 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101289336B (zh) | 一种城市生活垃圾综合处置方法 | |
CN101274331B (zh) | 生活垃圾处理方法 | |
CN102327888B (zh) | 一种零污染零排放无害化城市生活垃圾资源化回收处理方法 | |
CN202283543U (zh) | 一种城市生活垃圾无害化资源化回收处理系统 | |
WO2015062458A1 (zh) | 一种固液分开及有机物与无机物分开垃圾处理方法和装置 | |
CN101318192B (zh) | 城市生活垃圾综合治理利用方法 | |
CN103008326B (zh) | 一种生活垃圾综合处理与二次污染控制的方法 | |
CN109396161A (zh) | 原生垃圾快速减容减量及资源化综合处理的方法 | |
CN104928323A (zh) | 一种生活垃圾生物处理方法 | |
CN101036916A (zh) | 基于生物预处理的生活垃圾综合处理工艺 | |
CN109761653A (zh) | 一种生活垃圾及餐厨垃圾生物发酵制肥方法 | |
CN106001055A (zh) | 生活垃圾完全资源化的方法及系统 | |
CN111389878A (zh) | 一种生活垃圾固体零排放处理系统 | |
CN101530856A (zh) | 基于机械生物联合预处理的生活垃圾焚烧工艺及其系统 | |
CN107900069A (zh) | 一种生活垃圾资源化的方法及系统 | |
CN212069896U (zh) | 一种生活垃圾固体零排放处理系统 | |
CN105772494A (zh) | 一种生活垃圾商品化处理方法及成套设备 | |
CN109261696B (zh) | 一种生活垃圾焚烧处理综合利用生产工艺 | |
CN109836183A (zh) | 一种生活垃圾好氧发酵-分选资源化的方法 | |
CN104646396B (zh) | 一种利用固废物制取氢碳燃料的方法 | |
CN103787699A (zh) | 一种村镇生活垃圾的处理方法与处理装置 | |
CN1225319C (zh) | 城市生活垃圾快速无害化综合处理法 | |
EA045785B1 (ru) | Вариативная система для переработки, обработки и использования отходов | |
EP4228829B1 (en) | A flexible system for processing, treatment and use of waste | |
CN109332349A (zh) | 一种垃圾智能化分类、资源化处理的方法 |