EA046183B1 - METHOD FOR DESTRUCTION OF ORGANIC WASTE WITH LOW WATER CONTENT - Google Patents
METHOD FOR DESTRUCTION OF ORGANIC WASTE WITH LOW WATER CONTENT Download PDFInfo
- Publication number
- EA046183B1 EA046183B1 EA202391506 EA046183B1 EA 046183 B1 EA046183 B1 EA 046183B1 EA 202391506 EA202391506 EA 202391506 EA 046183 B1 EA046183 B1 EA 046183B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- waste
- reactor
- water content
- destruction
- low water
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 27
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 title claims description 20
- 230000006378 damage Effects 0.000 title claims description 18
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 20
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 9
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 claims description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 4
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N Nitrous acid Chemical compound ON=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 2
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 2
- 239000010819 recyclable waste Substances 0.000 claims description 2
- 239000010796 biological waste Substances 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 claims 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000009272 plasma gasification Methods 0.000 description 1
Description
Изобретение относится к способам утилизации бытовых отходов, в частности к способам утилизации отходов с малым содержанием воды методом плазмохимической деструкции.The invention relates to methods for recycling household waste, in particular to methods for recycling waste with low water content using the method of plasma-chemical destruction.
Известен способ переработки твердых органических отходов в устройстве по патенту РФ № 2741004 (опубл. 22.01.2021), в котором с помощью высокотемпературного плазменного реактора, использующего в качестве плазмообразующего газа водяной пар, с температурой в зоне реакции порядка 1600-2000°C осуществляется переработка твердых органических отходов посредством их паровой плазменной газификации с получением синтез-газа.There is a known method for processing solid organic waste in a device according to RF patent No. 2741004 (published on January 22, 2021), in which, using a high-temperature plasma reactor using water vapor as a plasma-forming gas, with a temperature in the reaction zone of the order of 1600-2000°C, processing is carried out solid organic waste through steam plasma gasification to produce synthesis gas.
Недостатком способа является необходимость значительного нагрева зоны реакции, а также неполная переработка твердых органических бытовых отходов, поскольку результатом переработки является синтез-газ, который также подлежит утилизации.The disadvantage of this method is the need for significant heating of the reaction zone, as well as incomplete processing of solid organic household waste, since the result of processing is synthesis gas, which also must be recycled.
Известно из источника [1], чтоплазма разрядов атмосферного давления воздействует на воду, вызывая образование свободных радикалов при разрушении молекулы воды H2O ^ OH· + H·. Инициирование цепной реакции процесса окисления органических веществ, которая возникает согласно данным источника [2] в присутствии воды, может осуществляться кислородом воздуха и озоном, но с малой скоростью, а с высокой скоростью цепная реакция инициируется радикалами ОН·. В случае недостаточного количества воды концентрация свободных радикалов становится незначительной и не позволяет инициировать цепную реакцию окисления органических веществ в воде.It is known from the source [1] that the plasma of atmospheric pressure discharges affects water, causing the formation of free radicals when the water molecule H 2 O ^ OH + H· is destroyed. The initiation of the chain reaction of the oxidation process of organic substances, which occurs according to the source [2] in the presence of water, can be carried out by air oxygen and ozone, but at a low speed, and at a high speed the chain reaction is initiated by OH radicals. If the amount of water is insufficient, the concentration of free radicals becomes insignificant and does not allow the initiation of a chain reaction of oxidation of organic substances in water.
Техническим результатом, на получение которого направлено изобретение, является расширение арсенала технических средств за счет создания способа, обеспечивающего деструкцию органических отходов с малым содержанием воды.The technical result to which the invention is aimed is to expand the arsenal of technical means by creating a method that ensures the destruction of organic waste with low water content.
Технический результат достигается в способе деструкции, в котором через входное отверстие в реактор подают органические отходы с малым содержанием воды, а также дополнительно подают отходы биологического происхождения, при этом реактор выполнен в виде закрытой полости, внутренняя поверхность которой частично или полностью выполнена проводящей и заземлена, а на электрод, введенный в реактор и изолированный от этой заземленной поверхности, подают импульсы высокого напряжения, с помощью которых обеспечивают формирование стримеров коронного разряда в промежутке между электродом и проводящей поверхностью реактора.The technical result is achieved in a destruction method in which organic waste with a low water content is fed into the reactor through the inlet, and also waste of biological origin is additionally supplied, while the reactor is made in the form of a closed cavity, the inner surface of which is partially or completely conductive and grounded, and high voltage pulses are applied to the electrode inserted into the reactor and isolated from this grounded surface, with the help of which they ensure the formation of corona discharge streamers in the gap between the electrode and the conducting surface of the reactor.
Известно, что отходы биологического происхождения содержат вплоть до 98% воды (водоросли в табл. 2, в статье Вода, Большая советская энциклопедия). При этом плазма стримеров коронного разряда, инициируемого в реакторе, воздействует на воду, содержащуюся в отходах биологического происхождения,вызывая образование свободных радикалов при разрушении содержащихся в них молекул воды H2O ^ OH· + H·. Кроме того, в реакторе под воздействием стримеров коронного разряда образуются и другие активные вещества O3, O2(a|A). H2O2, OH, O(3P), NO, HNO2 и HNO3. Коронный разряд является также источником ультрафиолетового (УФ) излучения. Указанные активные вещества и УФ-излучение оказывают разрушающее воздействие на любые органические и неорганические вещества, содержащиеся в бытовых отходах, в том числе на органические отходы с малым содержанием воды, приводя к их полной деструкции с образованием безвредных газообразных продуктов реакции - воды и углекислого газа. Неорганические составляющие отходов также разрушаются кислотами.It is known that waste of biological origin contains up to 98% water (algae in Table 2, in the article Water, Great Soviet Encyclopedia). In this case, the plasma of corona discharge streamers initiated in the reactor affects the water contained in waste of biological origin, causing the formation of free radicals when the water molecules contained in them are destroyed H 2 O ^ OH + H. In addition, other active substances O 3 and O2(a|A) are formed in the reactor under the influence of corona discharge streamers. H 2 O 2 , OH, O( 3 P), NO, HNO2 and HNO3. Corona discharge is also a source of ultraviolet (UV) radiation. These active substances and UV radiation have a destructive effect on any organic and inorganic substances contained in household waste, including organic waste with low water content, leading to their complete destruction with the formation of harmless gaseous reaction products - water and carbon dioxide. Inorganic components of waste are also destroyed by acids.
То есть, в способе осуществляют плазмохимическую деструкцию как органических, так и неорганических веществ, присутствующих в отходах, в том числе, органических отходовс малым содержанием воды.That is, the method involves plasma-chemical destruction of both organic and inorganic substances present in waste, including organic waste with low water content.
Предпочтительно задают зазор между электродом и по крайней мере одним из участков проводящей внутренней поверхности полости, из диапазона 5-50 мм.Preferably, the gap between the electrode and at least one of the sections of the conductive inner surface of the cavity is set from the range of 5-50 mm.
Предпочтительно при реализации способа ограничивают поступление атмосферного воздуха в реактор.Preferably, when implementing the method, the flow of atmospheric air into the reactor is limited.
Предпочтительно отходы подают в реактор порциями.Preferably, the waste is fed into the reactor in portions.
Предпочтительно порции отходов подают в реактор в спрессованном виде, с ограничением прохождения атмосферного воздуха внутрь реактора.Preferably, portions of waste are fed into the reactor in compressed form, with limited passage of atmospheric air into the reactor.
Предпочтительно при реализации способа бытовые отходы с малым содержанием воды и отходы биологического происхождения подают в реактор одновременно или последовательно.Preferably, when implementing the method, household waste with low water content and waste of biological origin are fed into the reactor simultaneously or sequentially.
Предпочтительно в способе понижают давление внутри реактора на 0,1-1 Па по сравнению с атмосферным.Preferably, the method reduces the pressure inside the reactor by 0.1-1 Pa compared to atmospheric pressure.
В одном из вариантов осуществления способа с целью понижения давление внутри реактора создают разрежение на его выходе.In one of the embodiments of the method, in order to reduce the pressure inside the reactor, a vacuum is created at its outlet.
На чертеже изображено вертикальное поперечное сечение реактора, в котором осуществляется заявленный способ, где 1 - корпус реактора с внутренней полостью, 2 - входное отверстие, 3 - выходное отверстие, 4 - внутренняя поверхность полости реактора, 5 - проводящие участки внутренней поверхности полости реактора, 6 - заостренный электрод, 7 - изоляторы, 8 - источник высоковольтных импульсов, 9 - острие электрода, 10 - проводящее дно реактора, 11 - устройство дозированной подачи перерабатываемых отходов, 12 -электростатический фильтр с вытягивающим воздушным вентилятором, создающий разрежение на выходе реактора.The drawing shows a vertical cross-section of the reactor in which the claimed method is carried out, where 1 is the reactor body with an internal cavity, 2 is the inlet, 3 is the outlet, 4 is the inner surface of the reactor cavity, 5 is the conductive sections of the inner surface of the reactor cavity, 6 - pointed electrode, 7 - insulators, 8 - source of high-voltage pulses, 9 - tip of the electrode, 10 - conductive bottom of the reactor, 11 - device for dosed supply of recyclable waste, 12 - electrostatic filter with an exhaust air fan that creates a vacuum at the outlet of the reactor.
--
Claims (8)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021140063 | 2021-12-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA046183B1 true EA046183B1 (en) | 2024-02-14 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101553587B1 (en) | Apparatus and method for cleaning air | |
| RU2004127923A (en) | METHOD OF PLASMA CLEANING OF SURFACE OF MATERIAL COATED FROM ORGANIC MATTER AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| CN205340517U (en) | High -efficient low temperature plasma equipment | |
| RU2815317C1 (en) | Method for destruction of organic wastes with low water content | |
| US20040182314A1 (en) | Nonthermal plasma processor utilizing additive-gas injection and/or gas extraction | |
| EA046183B1 (en) | METHOD FOR DESTRUCTION OF ORGANIC WASTE WITH LOW WATER CONTENT | |
| JP2003080058A (en) | Method for producing reactive gas and producing apparatus therefor | |
| RU2815316C1 (en) | Method for low-temperature processing of household wastes | |
| WO2023126706A1 (en) | Method for destroying organic waste with a low water content | |
| EA046213B1 (en) | METHOD FOR LOW TEMPERATURE PROCESSING OF HOUSEHOLD WASTE | |
| Hashim et al. | Discharge based processing systems for nitric oxide remediation | |
| RU2786209C1 (en) | Reactor for waste processing device | |
| EA046442B1 (en) | REACTOR FOR WASTE TREATMENT DEVICE | |
| Held et al. | Analytic calculations of ozone concentration in an oxygen-fed wire-to-cylinder ozonizer and comparison with the Vasil'ev relation | |
| Pekárek et al. | Ozone generation by hollow-needle to plate electrical discharge in an ultrasound field | |
| RU2814515C1 (en) | Mobile crematorium | |
| Budiman et al. | Improved Single Barrier Ozone Chamber | |
| JPH06100301A (en) | Ozonizer | |
| Sun et al. | Effect of electrode configuration on NO removal in a coaxial dielectric Barrier discharge reactor | |
| EA046247B1 (en) | MOBILE CREMATORIUM | |
| Dong et al. | The influence of interface phenomenon on removal of NO and SO 2 in corona discharge reactor with water film | |
| JP2001058184A (en) | Method and apparatus for treating harmful substance | |
| CN117897236A (en) | Reactor for a device for treating waste | |
| SU916898A1 (en) | Method of exhaust air deodorization | |
| RU2508933C1 (en) | Method and device for plasmachemical treatment of gases for removal of organic impurities |