RU2570331C1 - Method for processing solid household and industrial wastes and device for thereof realisation - Google Patents
Method for processing solid household and industrial wastes and device for thereof realisation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2570331C1 RU2570331C1 RU2014142314/13A RU2014142314A RU2570331C1 RU 2570331 C1 RU2570331 C1 RU 2570331C1 RU 2014142314/13 A RU2014142314/13 A RU 2014142314/13A RU 2014142314 A RU2014142314 A RU 2014142314A RU 2570331 C1 RU2570331 C1 RU 2570331C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- processing
- unit
- pyrolysis
- obtaining
- gas
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к методам переработки твердых бытовых и промышленных отходов (ТБО), содержащих бумагу, дерево, резину, текстиль, пластмассы путем пиролиза и газификации горючих составляющих мусора и получения энергетических продуктов (пирогаз, синтез-газ, биометан), топливных продуктов («искусственная нефть», техуглерод), жидкая техническая углекислота, получаемая при очистки биогаза от СО2, а также расплавленный шлак из которого получают теплоизоляционные материалы.The invention relates to methods for processing solid household and industrial waste (MSW) containing paper, wood, rubber, textiles, plastics by pyrolysis and gasification of combustible waste components and the production of energy products (pyrogas, synthesis gas, biomethane), fuel products ("artificial oil ”, carbon black), liquid technical carbon dioxide obtained by cleaning biogas from СО 2 , as well as molten slag from which heat-insulating materials are obtained.
Известен способ переработки твердых бытовых и промышленных отходов по патенту РФ №2502017, включающий приготовление шихты в виде смеси отходов с флюсом, загрузку шихты и ее плавку в ванне мартеновской печи при температуре 1450-1500°С, при этом производят отвод выделяющихся горючих компонентов в камеру дожигания с утилизацией тепла отходящих дымовых газов, очистку отходящих дымовых газов от пыли производят в рукавном фильтре, а очистку отходящих дымовых газов от окислов углерода и окислов азота производят в каталитическом аппарате.A known method of processing solid household and industrial waste according to the patent of the Russian Federation No. 2502017, including the preparation of the mixture in the form of a mixture of waste with flux, loading the mixture and its melting in the open-hearth furnace bath at a temperature of 1450-1500 ° C, while releasing combustible components into the chamber afterburning with heat recovery of the exhaust flue gases, the exhaust flue gases are cleaned from dust in a bag filter, and the exhaust fumes are purified from carbon oxides and nitrogen oxides in a catalytic apparatus.
Известен способ экологически чистой переработки твердых бытовых отходов с производством тепловой энергии и строительных материалов по патенту РФ №2523202, 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.A known method of environmentally friendly processing of solid household waste with the production of thermal energy and building materials according to the patent of Russian Federation No. 2523202, in which solid household waste enters the bunker block, then to the solid waste burning unit, flue gases from the solid waste burning block enter the water treatment and heat recovery unit and then to the smoke purification unit, the ash from the combustion unit and the smoke purification unit enters the ash recovery unit, first to the ash hopper using the ash input mechanism, then to the ash melting reactor lined from the inside and plazmatron; the molten ash enters the melt drain and slag granulation system equipped with a power source, a flue gas cleaning system, characterized in that the ash is melted in a melting reactor with a metal water-cooled jacket, while the flue gases pass through the flue gas cleaning system of the ash recovery unit equipped with an afterburner , a vortex scrubber (centrifugal bubbler) with an alkaline solution, a bag filter for cleaning solid impurities, and secondary ash (ash residue) is fed into ISRC ash.
Известен способ переработки твердых бытовых и промышленных отходов с получением синтез-газа по патенту РФ №2475677, характеризующийся тем, что измельченные отходы забирают питательным устройством из загрузочного бункера, подмешивают к ним диоксид углерода и воду, образовавшуюся смесь проталкивают через теплоподводящие трубы газификатора, обогреваемые с наружной стороны дымовыми газами, поступающими от горелки и имеющими температуру 900-1150°С, нагревают до температуры 850-1100°С и выдерживают при этой температуре до завершения газификации перерабатываемых продуктов, дымовые газы, частично охлажденные в газификаторе, с помощью дымососа последовательно прокачивают через подогреватель смеси воздуха и части охлажденных дымовых газов, направляемой затем на горелку, дополнительный газоводяной охладитель, в котором водой от внешнего источника охлаждают до температуры 40-60°С, и адсорбер, в котором из дымовых газов отделяют диоксид углерода, который затем выделяют из адсорбента и нагнетателем направляют на вход газификатора, после чего дымовые газы, в основном очищенные от диоксида углерода, разделяют на два потока, один из которых сбрасывают в атмосферу, второй направляют на подмешивание к воздуху, подаваемому на горелку, а образовавшиеся в газификаторе газообразные и твердые продукты направляют в орошаемую водой разделительную камеру, где смоченный и охлажденный водой до температуры 50-90°С шлам собирают в нижней части разделительной камеры, откуда шнековым устройством выводят для дальнейшего использования или захоронения, а частично охлажденный газ вместе с образовавшимся в разделительной камере водяным паром подают на закалку в газовую полость двухполостного закалочного устройства, орошаемую водой, через вторую полость закалочного устройства прокачивают охлаждающую воду от внешнего источника, после чего смесь воды орошения и образовавшегося конденсата, скапливающуюся в нижней части газовой полости закалочного устройства, сливают в водяной бак, а газ, выходящий из закалочного устройства с температурой 60-90°С, дополнительно охлаждают водой от внешнего источника в поверхностном теплообменнике до температуры 40-50°С, затем забирают эксгаустером и прокачивают через аппараты очистки от пыли, кислых газов, соединений серы, смол и органических соединений, после чего очищенный газ разделяют на два потока, один из которых направляют в качестве топлива на горелку, а второй поток пропускают через устройство стабилизации соотношения водорода и оксида углерода, в результате чего получают синтез-газ требуемого состава, который отводят для дальнейшей переработки. Воду, поступающую из закалочного устройства в водяной бак, забирают насосом, после чего разделяют на три потока, причем первый поток направляют па вход газификатора для подмешивания к поступающим на переработку отходам, а второй и третий потоки подают на орошение соответственно разделительной камеры и газовой полости закалочного устройства. В качестве топливного газа на горелку подают часть очищенного от примесей синтез-газа. В зависимости от дальнейшего использования получаемого синтез-газа необходимое соотношение содержания водорода к оксиду углерода в нем поддерживают путем изменения количеств воды и диоксида углерода, подаваемых в газификатор. Сжигание топливного газа осуществляют на горелке беспламенного типа с использованием в качестве окислителя нагретой смеси воздуха и подмешиваемых к нему части дымовых газов и с поддержанием адиабатической температуры горения в пределах 900-1150°С. Для утилизации тепла отходящих дымовых газов и других технологических потоков используют рекуперативные теплообменные аппараты радиально-спирального типа. Для очистки синтез-газа от примесей и вредных компонентов используют массообменные аппараты пенного типа.A known method of processing solid domestic and industrial wastes with the production of synthesis gas according to the patent of the Russian Federation No. 2475677, characterized in that the crushed waste is taken up by the feeding device from the loading hopper, carbon dioxide and water are mixed into them, the resulting mixture is pushed through the heat-supply pipes of the gasifier, heated with the outer side of the flue gases coming from the burner and having a temperature of 900-1150 ° C, is heated to a temperature of 850-1100 ° C and maintained at this temperature until gasification is completed of processed products, flue gases partially cooled in the gasifier, with the help of a smoke exhaust fan, sequentially pump through the heater a mixture of air and part of the cooled flue gases, then sent to the burner, an additional gas-water cooler in which water is cooled from an external source to a temperature of 40-60 ° C, and an adsorber, in which carbon dioxide is separated from the flue gases, which is then separated from the adsorbent and sent to the gasifier inlet by the supercharger, after which the flue gases, mainly free of dioxide carbon, are divided into two streams, one of which is discharged into the atmosphere, the second is sent to mix with the air supplied to the burner, and the gaseous and solid products formed in the gasifier are sent to a separation chamber irrigated with water, where it is moistened and cooled with water to a temperature of 50-90 ° C, sludge is collected in the lower part of the separation chamber, from where it is discharged by a screw device for further use or disposal, and partially cooled gas along with water vapor formed in the separation chamber fed to the gas cavity of the two-cavity quenching device, irrigated with water, cooling water from an external source is pumped through the second cavity of the quenching device, after which the mixture of irrigation water and condensate formed that accumulates in the lower part of the gas cavity of the quenching device is drained into a water tank, and gas leaving the quenching device with a temperature of 60-90 ° C, additionally cooled with water from an external source in a surface heat exchanger to a temperature of 40-50 ° C, then the exhauster is taken m and pumped through the apparatus for cleaning from dust, acid gases, sulfur compounds, resins and organic compounds, after which the purified gas is divided into two streams, one of which is sent as fuel to the burner, and the second stream is passed through a device for stabilizing the ratio of hydrogen and oxide carbon, resulting in a synthesis gas of the desired composition, which is diverted for further processing. The water coming from the quenching device into the water tank is taken by a pump and then divided into three streams, the first stream being sent to the gasifier inlet for mixing with the waste coming to the processing, and the second and third streams are fed for irrigation of the separation chamber and the gas cavity of the quenching devices. As fuel gas, a portion of the synthesis gas purified from impurities is fed to the burner. Depending on the further use of the resulting synthesis gas, the required ratio of hydrogen to carbon monoxide in it is maintained by changing the amounts of water and carbon dioxide supplied to the gasifier. The combustion of fuel gas is carried out on a flameless type burner using a heated mixture of air and part of the flue gases mixed with it as an oxidizing agent and maintaining an adiabatic combustion temperature in the range of 900-1150 ° C. To recover the heat of the exhaust flue gases and other process streams, recuperative heat exchangers of a radial-spiral type are used. To clean the synthesis gas from impurities and harmful components, foam-type mass transfer apparatuses are used.
Все известные способы переработки твердых бытовых и промышленных отходов имеют ряд общих недостатков.All known methods of processing solid domestic and industrial waste have a number of common disadvantages.
Существующие мусоросжигающие заводы перерабатывают лишь небольшую часть от накапливаемых ежегодно ТБО. Эти заводы обычно капиталоемки и имеют сложные и дорогостоящие системы очистки дымовых газов, чтобы соответствовать действующим экологическим стандартам. Известен ряд методов, см., например, патент РФ №2079054 на радиационный воздухоподогреватель, основанный на последовательной слоевой газификации твердых органических топлив в противотоке газа-окислителя в печах шахтного типа. Газифицирующий агент, содержащий кислород и возможно воду или углекислый газ, поступает в зону горения, в которой кислород взаимодействует с углеродом твердого топлива в виде кокса (полукокса) при температуре около 900-1100°С. Газифицирующий агент подается в реактор противотоком к топливу таким образом, что газ-окислитель предварительно пропускается через слой горячих твердых продуктов, в которых углерод уже отсутствует. В этой зоне происходит охлаждение твердых продуктов горения и нагрев газифицирующего агента перед его поступлением в зону горения. В зоне горения свободный кислород газифицирующего агента полностью расходуется и горячие газообразные продукты горения, включающие диоксид углерода и пары воды, поступают в следующий слой твердого топлива, называемый зоной восстановления, в которой диоксид углерода и водяной пар вступают в химические реакции с углеродом топлива, образуя горючие газы. Температура газового потока снижается по мере того, как газ протекает сквозь твердое топливо и передает последнему свое тепло. Нагретое в отсутствие кислорода топливо подвергается пиролизу. В результате пиролиза получаются кокс, смолы пиролиза и горючие газы. Продукт-газ (пирогаз) проходит через свежезагруженное топливо с тем, чтобы газ остыл, а топливо подогрелось и просохло. Наконец, продукт газ, содержащий пары углеводородов, водяной пар, а также смолы, выводится для последующего использования.Existing waste incinerators process only a small part of the solid waste accumulated annually. These plants are typically capital intensive and have sophisticated and expensive flue gas cleaning systems to meet current environmental standards. A number of methods are known, see, for example, RF patent No. 2079054 for a radiating air heater, based on sequential layer-by-layer gasification of solid organic fuels in countercurrent gas oxidizer in shaft-type furnaces. A gasifying agent containing oxygen and possibly water or carbon dioxide enters the combustion zone, in which oxygen interacts with the carbon of solid fuel in the form of coke (semi-coke) at a temperature of about 900-1100 ° C. The gasification agent is fed into the reactor countercurrent to the fuel in such a way that the oxidizing gas is previously passed through a layer of hot solid products in which carbon is already absent. In this zone, solid combustion products are cooled and the gasification agent is heated before it enters the combustion zone. In the combustion zone, the free oxygen of the gasifying agent is completely consumed and hot gaseous products of combustion, including carbon dioxide and water vapor, enter the next layer of solid fuel, called the reduction zone, in which carbon dioxide and water vapor react chemically with the fuel carbon, forming combustible gases. The temperature of the gas stream decreases as the gas flows through the solid fuel and transfers its heat to the latter. The fuel heated in the absence of oxygen undergoes pyrolysis. Pyrolysis produces coke, pyrolysis resins and combustible gases. The product gas (pyrogas) passes through freshly loaded fuel so that the gas cools down and the fuel warms up and dries out. Finally, a product gas containing hydrocarbon vapors, water vapor, and also tar is discharged for later use.
Общая для всех известных методов газификации ТБО проблема - их низкая энергетическая эффективность. Эти методы становятся особенно неэффективными при переработке мусора с непостоянным составом.A common problem for all known methods of gasification of solid waste is their low energy efficiency. These methods become especially ineffective when processing waste with inconsistent composition.
Другая общая проблема - это высокая температура получаемого газа. Это делает его очистку затруднительной, при этом он содержит кислые компоненты (сероводород, хлористый и фтористый водород), которые надлежит удалить до направления газа на сжигание. Кроме того, смолы, при температуре выше 300°С присутствующие в газе, полимеризуются и образуют отложения на стенках газопроводов.Another common problem is the high temperature of the produced gas. This makes it difficult to clean, while it contains acidic components (hydrogen sulfide, hydrogen chloride and fluoride), which must be removed before the gas is sent for combustion. In addition, resins, at temperatures above 300 ° C present in the gas, polymerize and form deposits on the walls of gas pipelines.
Известна установка для термической переработки бытовых отходов по патенту РФ №2303746, содержащая приемно-разгрузочное устройство, последовательно расположенные за ним мусоросжигательный котел с топкой, топочной камерой и хвостовыми поверхностями нагрева, двухступенчатое газоочистное устройство, котел-утилизатор с камерой, устройством повторного нагрева за счет сжигания газообразного топлива, дымовых газов, поступающих из указанного газоочистного устройства, и хвостовыми поверхностями нагрева и дымовую трубу, отличающаяся тем, что двухступенчатое газоочистное устройство с коэффициентом очистки по фтор- и хлорсодержащим компонентам 99,99% выполнено в виде последовательно сообщенных циклона и газоочистного устройства химической очистки газов, устройство повторного перегрева дымовых газов выполнено в виде циклонного горелочного устройства для сжигания газообразного топлива, обеспечивающего нагрев дымовых газов до температуры 1300-1400°С и полное догорание продуктов неполного сгорания, при этом котел утилизатор снабжен дополнительно установленной в его камере автоматически действующей горелкой для сжигания газообразного топлива, обеспечивающей при температуре 1200°С полную деструкцию молекулярных связей вторичных диоксинов и фуранов, образовавшихся в хвостовых поверхностях нагрева мусоросжигательного котла. Установка может быть снабжена фильтром для улавливания паров ртути, заполненным активированным коксом или углем, установленным перед выбросом отходящих газов через дымовую трубу в атмосферу.A known installation for the thermal processing of household waste according to the patent of the Russian Federation No. 2303746, comprising a receiving and unloading device, a successive incineration boiler with a furnace, a combustion chamber and tail heating surfaces, a two-stage gas cleaning device, a waste heat boiler with a camera, and a reheating device due to burning gaseous fuels, flue gases coming from the specified gas cleaning device, and the tail surfaces of the heating and the chimney, characterized in that a gas-purged gas purification device with a purification coefficient of fluorine and chlorine-containing components of 99.99% is made in the form of a cyclically communicated cyclone and gas purification device for chemical gas treatment, a flue gas reheat device is made in the form of a cyclone burner for burning gaseous fuels, providing heating of flue gases to temperature 1300-1400 ° С and complete burning out of products of incomplete combustion, while the recovery boiler is equipped with an additional automatic machine installed in its chamber cally operating a burner for burning gaseous fuel which provides at 1200 ° C the complete destruction of the molecular bonds secondary dioxins and furans generated in tail incinerator boiler heating surfaces. The installation can be equipped with a filter for capturing mercury vapor filled with activated coke or coal, installed before the exhaust gases through the chimney into the atmosphere.
Целью изобретения является обеспечение эффективной переработки ТБО, в том числе низкокалорийных, без использования дополнительных источников энергии и с получением экологически и экономически приемлемых продуктов.The aim of the invention is the provision of efficient processing of solid waste, including low-calorie, without the use of additional energy sources and with the production of environmentally and economically acceptable products.
Сущность первого независимого объекта изобретения как технического решения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для достижения указанного выше результата.The essence of the first independent object of the invention as a technical solution is expressed in the following set of essential features, sufficient to achieve the above result.
Способ переработки твердых бытовых и промышленных отходов, включающий стадии предварительной сортировки отходов на органические и неорганические, пиролизную переработку неорганических отходов и переработку органических отходов с получением биогаза и гумуса, характеризуется тем, что полученный на пиролизной установке пирогаз подвергают плазмено-химической переработке с получением синтез-газа и расплавленного шлака, при этом синтез-газ используют для получения энергии и топлива, а расплавленный шлак перерабатывают в теплоизоляционные материалы, кроме того, полученный в результате обработки органических отходов биогаз используют для получения углекислоты и метана, который используют для получения энергии и топлива.A method for processing solid domestic and industrial waste, including the stages of preliminary sorting of waste into organic and inorganic, pyrolysis processing of inorganic waste and processing of organic waste to produce biogas and humus, is characterized in that the pyrolysis obtained at the pyrolysis plant is subjected to plasma-chemical processing to obtain synthesis gas and molten slag, while synthesis gas is used to produce energy and fuel, and molten slag is processed into thermal insulation s materials, moreover, the resulting organic waste treatment biogas is used to produce carbon dioxide and methane, which is used to produce energy and fuel.
Сущность второго независимого объекта изобретения как технического решения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для достижения указанного выше результата.The essence of the second independent object of the invention as a technical solution is expressed in the following set of essential features, sufficient to achieve the above result.
Установка для переработки твердых бытовых и промышленных отходов по вышеописанному способу, включающая завод по сортировке твердых бытовых и промышленных отходов, пиролизную установку, установку по переработке органики, установку плазменно-химической переработки, установку по переработке расплавленного шлака, блок очистки биогаза, блок получения синтез-газа, блок переработки углекислого газа, блок получения углекислоты, блок генерации энергии и блок каталитической переработки, при этом завод по сортировке твердых бытовых отходов по выходу продукции связан с пиролизной установкой и с установкой по переработке органики, а выход пиролизной установки связан со входом установки плазменно-химической переработки, выходы которой связаны со входами установки по переработке расплавленного шлака, блока генерации энергии и блока каталитической переработки, а выход установки по переработке органики связан со входом блока очистки биогаза, выход которого связан со входом блока переработки углекислого газа, выходы которого связаны со входами блока получения углекислоты, блока получения синтез-газа и блока генерации энергии.Installation for processing solid domestic and industrial waste according to the above method, including a plant for sorting solid household and industrial waste, a pyrolysis unit, an organic processing unit, a plasma-chemical processing unit, a molten slag processing unit, a biogas treatment unit, a synthesis unit gas unit, a carbon dioxide processing unit, a carbon dioxide production unit, an energy generation unit and a catalytic processing unit, while the solid waste sorting plant for the output is associated with the pyrolysis unit and the organic processing unit, and the output of the pyrolysis unit is connected to the input of the plasma chemical processing unit, the outputs of which are connected to the inputs of the molten slag processing unit, power generation unit and catalytic processing unit, and the output of the processing unit organic matter is connected to the input of the biogas treatment unit, the output of which is connected to the input of the carbon dioxide processing unit, the outputs of which are connected to the inputs of the carbon dioxide production unit, unit synthesis gas and power generation unit.
Техническим результатом использования заявленных решений является то, что использование плазменно-химической установки в схеме переработки ТБО:The technical result of the use of the claimed solutions is that the use of a plasma-chemical installation in the MSW processing scheme:
- исключает необходимость применения дорогостоящих установок по очистке технологических и дымовых газов, получающихся при переработке ТБО, в т.ч. и особо опасных химических, биологических и медицинских отходов;- eliminates the need for expensive installations for the purification of process and flue gases resulting from the processing of solid waste, including and highly hazardous chemical, biological and medical waste;
- исключает получение твердых отходов, требующих дальнейшей переработки или их захоронения, поскольку получаемый на ней расплавленный шлак нейтрален и может быть использован в строительной индустрии в качестве теплоизоляционного материала. Использование плазменно-химической установки в заявленной схеме переработки ТБО полностью решает проблему защиты окружающей среды, позволяет получить товарные продукты с высокой добавленной стоимостью (синтез-газ, углекислота, теплоизоляционные материалы).- excludes the receipt of solid waste requiring further processing or disposal, since the molten slag obtained on it is neutral and can be used in the construction industry as a heat-insulating material. The use of a plasma-chemical installation in the claimed scheme for processing solid waste completely solves the problem of environmental protection, allows you to get commercial products with high added value (synthesis gas, carbon dioxide, thermal insulation materials).
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена технологическая схема установки, реализующей заявленный способ.The invention is illustrated in the drawing, which shows the technological scheme of the installation that implements the claimed method.
Установка для переработки твердых бытовых отходов по заявленному способу включает завод 1 по сортировке твердых бытовых отходов, пиролизную установку 2, установку по переработке органики 3, установку плазменно-химической переработки 4, установку по переработке расплавленного шлака 5, блок очистки биогаза 6, блок получения синтез-газа 7, блок переработки углекислого газа 8, блок получения углекислоты 9, блок генерации энергии 10 и блок каталитической переработки 11.A plant for processing municipal solid waste according to the claimed method includes a plant 1 for sorting municipal solid waste, a pyrolysis unit 2, an organic processing unit 3, a plasma-chemical processing unit 4, a plant for processing molten slag 5, a biogas treatment unit 6, a synthesis production unit gas 7, a carbon dioxide processing unit 8, a carbon dioxide production unit 9, an energy generation unit 10 and a catalytic processing unit 11.
Заявленный способ реализуют следующим образом.The claimed method is implemented as follows.
Завод 1 производит сортировку всех отходов на органические и неорганические.Plant 1 sorts all waste into organic and inorganic.
Органические отходы после сортировки в количестве до 40% мас. направляют на установку по переработки органики 3. Органика поступает в шаровую водяную мельницу, вода на которую подается из фекальной емкости. В дальнейшем материал в виде измельченной пульпы нагревается до температуры 70-90°С поступающим из биогазогенератора биогазом. Горячая пульпа поступает в биогазогенератор, где идет процесс брожения при температуре 54-55°С с выделением газа метана и с удалением избытка воды и осаждением ила. Ил поступает в черводню, кассеты которой размещены в отапливаемом собственным биогазом помещении. Кассеты заправляются коробами с червем, который перерабатывает весь ил в коробе, после чего его частично отбирают, сушат и упаковывают на реализацию на комбикормовые заводы. Ил, превращенный в биогумус, подсушивают и направляют на реализацию как биологическое удобрение.Organic waste after sorting in an amount of up to 40% wt. sent to the plant for processing organics 3. Organics enters a ball water mill, the water to which is supplied from a fecal tank. Subsequently, the material in the form of crushed pulp is heated to a temperature of 70-90 ° C by biogas coming from a biogas generator. Hot pulp enters the biogas generator, where the process of fermentation takes place at a temperature of 54-55 ° С with the release of methane gas and with the removal of excess water and sedimentation of sludge. The sludge enters the worm, whose cartridges are placed in a room heated by its own biogas. The cartridges are filled with boxes with a worm, which processes all the sludge in the box, after which it is partially selected, dried and packaged for sale at feed mills. Sludge, converted into biohumus, is dried and sent for sale as a biological fertilizer.
Биогаз после очистки в блоке 6 с содержанием метана до 55-60% используют для генерации электроэнергии, тепла, а также как моторное топливо.Biogas after cleaning in block 6 with a methane content of up to 55-60% is used to generate electricity, heat, and also as motor fuel.
Полученный в блоке 8 углекислый газ используют для получения технической углекислоты в блоке 9 для нужд химической промышленности, металлургии, энергетики и сельского хозяйства, а метан используют как газовое топливо для ДВС и в блоке 10 для генерации энергии.The carbon dioxide obtained in block 8 is used to produce technical carbon dioxide in block 9 for the needs of the chemical industry, metallurgy, energy, and agriculture, and methane is used as gas fuel for internal combustion engines and in block 10 for energy generation.
После сортировки на заводе 1 неорганические (горючие) отходы после измельчения (до 3-5 мм) подают на пиролиз. Пиролиз проводят при средней температуре 400-500°С с получением следующих продуктов: технический углерод и металлокорд выводят в качестве товарных продуктов жидкое бытовое топливо на дальнейшую переработку (для получения моторных топлив), пиролизный газ с температурой 150-160°С без очистки от кислых газов направляют на установку плазменно-химической переработки 4 в качестве плазмообразующего газа, который после нагрева в плазмотроне используется как теплоноситель для уничтожения опасных и особо опасных медицинских и биологических отходов. Конечными продуктами плазменно-химической установки 4 будет нейтральный расплавленный шлак, который поступает на установку 5 по его переработке. По своему химическому составу расплавленный шлак близок к природному базальту, из которого изготавливают теплоизоляционные материалы с использованием громоздкого оборудования. Технология плазменной переработки в блоке 5 обеспечивает экологически безопасную утилизацию отходов и получение в качестве вторичного продукта минерализованного шлака, пригодного для изготовления теплоизоляционных материалов, не уступающих по качеству базальтовому волокну.After sorting at plant 1, inorganic (combustible) waste after grinding (up to 3-5 mm) is fed to pyrolysis. Pyrolysis is carried out at an average temperature of 400-500 ° C to obtain the following products: carbon black and steel cord remove liquid household fuel as commodity products for further processing (to produce motor fuels), pyrolysis gas with a temperature of 150-160 ° C without acid cleaning gases are sent to the plasma-chemical processing unit 4 as a plasma-forming gas, which, after heating in the plasma torch, is used as a coolant for the destruction of dangerous and especially dangerous medical and biological wastes. The final products of the plasma-chemical installation 4 will be the neutral molten slag, which enters the installation 5 for its processing. By its chemical composition, molten slag is close to natural basalt, from which heat-insulating materials are made using bulky equipment. The plasma processing technology in block 5 provides environmentally friendly waste disposal and obtaining, as a secondary product, mineralized slag suitable for the manufacture of heat-insulating materials not inferior in quality to basalt fiber.
Установка плазменно-химической переработки 4 работает при температуре более 5500°С, гарантируя практически полное преобразование исходного сырья в синтетический газ (далее синтез-газ). В блоке очистки 7 синтез-газ направляется в скруббер Вентури, а затем в колонну для охлаждения, очистки от пыли, хлорводорода и других примесей. Очищенный синтез-газ выходит через оросительную колонну и направляется на мокрый электрофильтр для более тонкой очистки. После очистки в блоке 7 очищенный синтез-газ используют для генерации энергии в блоке 10 и для получения бензина и дизельного топлива в блоке каталитической переработки 11.Plasma-chemical processing unit 4 operates at a temperature of more than 5500 ° C, guaranteeing almost complete conversion of the feedstock into synthetic gas (hereinafter synthesis gas). In the purification unit 7, the synthesis gas is sent to a Venturi scrubber, and then to the column for cooling, cleaning from dust, hydrogen chloride and other impurities. The purified synthesis gas leaves through the irrigation column and is sent to a wet electrostatic precipitator for finer purification. After purification in block 7, the purified synthesis gas is used to generate energy in block 10 and to produce gasoline and diesel fuel in the catalytic processing block 11.
В блок генерации энергии 10 поступают два источника: очищенный синтез-газ из блока 7 и метан из блока 8. Блок генерации энергии 10 может быть, в частности, выполнен в виде пентановой установки, в которой в качестве рабочего тела, вращающего ротор турбодетандера и ротор электрогенератора, используют органическую жидкость пентан С5Н12, а тепло от сжигания синтез-газа и метана утилизируется в термомасляном котле. Пентановая электроустановка имеет значительные преимущества перед паротурбинной, в особенности в районах сурового климата и дефицита воды.Two sources enter the energy generation unit 10: purified syngas from unit 7 and methane from unit 8. The energy generation unit 10 may, in particular, be in the form of a pentane installation, in which the turbine expander rotor rotor and rotor as a working medium electric generator, use organic liquid pentane C 5 H 12 , and the heat from the combustion of synthesis gas and methane is utilized in a thermal oil boiler. Pentane electrical installation has significant advantages over steam turbine, especially in areas of severe climate and water scarcity.
Заявленная технология и установка могут быть реализованы с использованием известного оборудования и материалов.The claimed technology and installation can be implemented using well-known equipment and materials.
Использование заявленных технических решений позволяет решить многие принципиальные проблемы, возникающие при переработке ТБО, упростить технологию переработки, снизить стоимость применяемого оборудования, снизить затраты на проведение всего технологического процесса утилизации опасных и особо опасных отходов совместно с переработкой ТБО, обеспечить энергетическую эффективность и автономность процесса переработки ТБО и максимально расширить сферу возможного применения продуктов переработки, повысить экологическую безопасность переработки ТБО, обеспечить защиту окружающей среды, получить товарные продукты с высокой добавленной стоимостью (синтез-газ, теплоизоляционные материалы).The use of the claimed technical solutions allows us to solve many fundamental problems that arise during the processing of solid waste, simplify the processing technology, reduce the cost of the equipment used, reduce the costs of the entire technological process for the disposal of hazardous and especially hazardous waste together with the processing of solid waste, and ensure energy efficiency and autonomy of the process and maximize the scope of possible use of processed products, increase environmental safety processing solid waste, to provide environmental protection to receive the end products with high added value (synthesis gas, heat insulating materials).
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014142314/13A RU2570331C1 (en) | 2014-10-20 | 2014-10-20 | Method for processing solid household and industrial wastes and device for thereof realisation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014142314/13A RU2570331C1 (en) | 2014-10-20 | 2014-10-20 | Method for processing solid household and industrial wastes and device for thereof realisation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2570331C1 true RU2570331C1 (en) | 2015-12-10 |
Family
ID=54846547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014142314/13A RU2570331C1 (en) | 2014-10-20 | 2014-10-20 | Method for processing solid household and industrial wastes and device for thereof realisation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2570331C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2681426C1 (en) * | 2018-03-30 | 2019-03-06 | Сергей Алексеевич Гастев | Solid household waste disposal method and device for its implementation |
| RU2711634C1 (en) * | 2019-05-22 | 2020-01-17 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Method of processing of solid municipal wastes |
| CN113522933A (en) * | 2021-07-12 | 2021-10-22 | 深圳市深能环保东部有限公司 | Strong coupling cooperative treatment method for urban vein industrial park waste |
| RU2783213C1 (en) * | 2021-07-29 | 2022-11-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method for environmentally sustainable recycling of solid household waste at a multi-fuel power complex and apparatus for implementation thereof |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1743413A1 (en) * | 1990-10-22 | 1992-06-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Комплексных Проблем Машиностроения Для Животноводства И Кормопроизводства | Plant for processing organic wastes |
| RU2303746C2 (en) * | 2005-06-27 | 2007-07-27 | Владимир Рафаилович Пурим | Device for heat treatment of domestic waste |
| RU2475677C1 (en) * | 2011-09-13 | 2013-02-20 | Дмитрий Львович Астановский | Method of processing solid household and industrial wastes using synthesis gas |
| RU2500217C1 (en) * | 2012-07-27 | 2013-12-10 | Олег Иванович Квасенков | Method for production of preserved product "chopped rabbit cutlets with garnish and white sauce with vegetables" |
| RU2523202C1 (en) * | 2012-12-25 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия" | Method of processing solid household and industrial wastes and device for its realisation |
-
2014
- 2014-10-20 RU RU2014142314/13A patent/RU2570331C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1743413A1 (en) * | 1990-10-22 | 1992-06-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Комплексных Проблем Машиностроения Для Животноводства И Кормопроизводства | Plant for processing organic wastes |
| RU2303746C2 (en) * | 2005-06-27 | 2007-07-27 | Владимир Рафаилович Пурим | Device for heat treatment of domestic waste |
| RU2475677C1 (en) * | 2011-09-13 | 2013-02-20 | Дмитрий Львович Астановский | Method of processing solid household and industrial wastes using synthesis gas |
| RU2500217C1 (en) * | 2012-07-27 | 2013-12-10 | Олег Иванович Квасенков | Method for production of preserved product "chopped rabbit cutlets with garnish and white sauce with vegetables" |
| RU2523202C1 (en) * | 2012-12-25 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия" | Method of processing solid household and industrial wastes and device for its realisation |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2681426C1 (en) * | 2018-03-30 | 2019-03-06 | Сергей Алексеевич Гастев | Solid household waste disposal method and device for its implementation |
| RU2711634C1 (en) * | 2019-05-22 | 2020-01-17 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Method of processing of solid municipal wastes |
| CN113522933A (en) * | 2021-07-12 | 2021-10-22 | 深圳市深能环保东部有限公司 | Strong coupling cooperative treatment method for urban vein industrial park waste |
| RU2783213C1 (en) * | 2021-07-29 | 2022-11-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method for environmentally sustainable recycling of solid household waste at a multi-fuel power complex and apparatus for implementation thereof |
| RU2788060C1 (en) * | 2022-06-14 | 2023-01-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Method for dust preparation at a thermal power plant and a device for its implementation |
| RU2793966C1 (en) * | 2022-07-19 | 2023-04-11 | Леонид Давидович Забежинский | Method of processing and disposal of polymer household and industrial waste |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2424277C2 (en) | Procedure for carbonaceous material steam reforming | |
| CN110527560A (en) | A kind of organic solid waste cleaning disposal of resources method | |
| US20140305043A1 (en) | Method of gasification of biomass using gasification island | |
| JP2007039613A (en) | Method and apparatus for purifying gasified gas | |
| JPH09235148A (en) | Use of residue, waste and fuel of low heating value in cement furnace | |
| CN103978007A (en) | Fluidized bed type of harmless chromium slag pyrolysis process | |
| CN203571755U (en) | Harmless and comprehensive rubbish treating and utilizing system | |
| CN106765142B (en) | Solid waste grading gasification system | |
| WO2011153726A1 (en) | Method and fully closed equipment system for turning municipal sludge into gas, liquid and solid fuel | |
| RU2570331C1 (en) | Method for processing solid household and industrial wastes and device for thereof realisation | |
| KR101475785B1 (en) | The carbon capture and storage apparatus from waste using plasma pyrolysis device | |
| CN111637464A (en) | Organic hazardous waste and inorganic hazardous waste cooperative comprehensive utilization power generation system and process | |
| CN113915619A (en) | Waste fan blade treatment device for rotary kiln and plasma melting furnace | |
| CN107723030B (en) | Solid waste gasification system and gasification method thereof | |
| CN103791503B (en) | A kind of organic solid waste gasification burning integrated apparatus and method | |
| RU2478169C1 (en) | Plasma-chemical method of processing solid domestic and industrial wastes | |
| RU2475677C1 (en) | Method of processing solid household and industrial wastes using synthesis gas | |
| KR100881757B1 (en) | Process of fully utilizable resource recovery system with various waste under emission free basis | |
| CN108726487B (en) | Burn H2S, carbothermic reduction of SO2Device and process for recovering sulfur resources | |
| CN110762542A (en) | System and method for sludge and hazardous waste co-disposal | |
| CN211260824U (en) | System for sludge and hazardous waste co-dispose | |
| CN110577839B (en) | Organic solid waste wastewater-free hydrothermal decomposition oil recovery treatment system and treatment method | |
| RU2502017C1 (en) | Method of environmentally safe treatment of solid domestic wastes with production of thermal energy and building materials and waste burning plant for its realisation | |
| JP2010077394A (en) | Method and device for thermal treatment of waste material | |
| CN217763445U (en) | Industry is useless admittedly and mud processing system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171021 |