RU2711634C1 - Method of processing of solid municipal wastes - Google Patents

Method of processing of solid municipal wastes Download PDF

Info

Publication number
RU2711634C1
RU2711634C1 RU2019115741A RU2019115741A RU2711634C1 RU 2711634 C1 RU2711634 C1 RU 2711634C1 RU 2019115741 A RU2019115741 A RU 2019115741A RU 2019115741 A RU2019115741 A RU 2019115741A RU 2711634 C1 RU2711634 C1 RU 2711634C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
biogas
processing
natural gas
smw
waste
Prior art date
Application number
RU2019115741A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Анатольевич Власов
Фарида Георгиевна Власова
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет"
Priority to RU2019115741A priority Critical patent/RU2711634C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2711634C1 publication Critical patent/RU2711634C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/08—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating
    • F23G5/12—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating using gaseous or liquid fuel

Abstract

FIELD: waste processing and disposal.SUBSTANCE: proposed invention relates to recycling of stale solid municipal wastes (SMW) by thermal treatment for the purpose of reclamation of lands occupied for polygons. Proposed method comprises their delivery, sorting with oversize separation, extraction of metal fraction and thermal processing in molten bath. Besides, natural gas and biogas, extracted as a result of SMW decomposition in the landfill (dump) body, are blown into the melt together with air containing oxygen, at total heat of natural gas, biogas and SMW combustion from 7,000 to 8,100 kJ/kg to maintain temperature melt ranging from 1,300 to 1,500 °C.EFFECT: technical result of the invention consists in improvement of environmental protection degree, expansion of technological capabilities by means of non-waste utilization cycle and possibility of processing of biogas formed during storage and as a result of its combustion – saving heat carrier flow.1 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Предлагаемое изобретение относится к области утилизации лежалых твердых бытовых отходов (ТБО) методом термической переработки с целью рекультивации земель, занятых под полигоны.The present invention relates to the field of disposal of stale solid waste (MSW) by thermal processing with the aim of reclamation of land occupied by landfills.

Известен способ переработки отходов и устройство для его осуществления (патент РФ №2165052 опуб. 10.04.2001 Бюл. №10) включающий сбор отходов, поступающих в твердом и жидком агрегатном состоянии, сортировку, подготовку к безотходной утилизации. Прием с образованием энергетического промпродукта коллоидного жидкого и последующей очисткой его от токсичных элементов, ионов тяжелых металлов, а утилизацию осуществляют термическим способом, подавая энергетический промпродукт коллоидный жидкий струей в топку котла с кипящим слоем.A known method of processing waste and a device for its implementation (RF patent No. 2165052 publ. 04/10/2001 Bull. No. 10) including the collection of waste coming in solid and liquid state of aggregation, sorting, preparation for non-waste disposal. Reception with the formation of an energetic intermediate by-product of colloidal liquid and its subsequent purification from toxic elements, heavy metal ions, and utilization is carried out thermally, feeding an energetic intermediate by a colloidal liquid stream into the boiler furnace with a fluidized bed.

Недостатком способа является сортировка и очистка энергетического промпродукта от токсичных элементов, что влечет за собой дополнительный расход теплоносителя.The disadvantage of this method is the sorting and purification of energy industrial product from toxic elements, which entails an additional flow of coolant.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ переработки лежалых твердых бытовых отходов (ТБО) (патент РФ №2345282 опуб. 27.01.2009 Бюл. №3) включающий их доставку, сортировку с отделением негабаритов, выделением металлической фракции и термическую переработку. Перед термической переработкой отходы смешивают с низкокалорийным углем, при этом соотношение количества низкокалорийного угля к количеству лежалых твердых бытовых отходов составляет (0,2-1,0):1, с последующим увлажнением полученной смеси до влажности 5-10%, а термическую переработку осуществляют в ванне расплава.Closest to the proposed invention is a method for the processing of solid municipal solid waste (MSW) (RF patent No. 2345282 publ. 01/27/2009 Bull. No. 3) including their delivery, sorting with separation of oversized materials, separation of the metal fraction and thermal processing. Before thermal processing, the waste is mixed with low-calorie coal, while the ratio of low-calorie coal to the amount of solid municipal waste is (0.2-1.0): 1, followed by moistening the mixture to a moisture content of 5-10%, and heat treatment is carried out in the melt bath.

Недостатком способа является повышенный расход теплоносителя (угля) для подержания требуемых температур и низкая степень удаления вредных продуктов образующихся при хранении ТБО.The disadvantage of this method is the increased consumption of coolant (coal) to maintain the required temperatures and a low degree of removal of harmful products generated during storage of solid waste.

Задачей изобретения является упрощение процесса.The objective of the invention is to simplify the process.

Технический результат изобретения заключается в повышении степени экологической защиты окружающей среды, расширении технологических возможностей с помощью обеспечения безотходного цикла утилизации и возможности переработки образующегося при хранении ТБО биогаза и снижении энергозатрат.The technical result of the invention is to increase the degree of environmental protection of the environment, expanding technological capabilities by ensuring a waste-free recycling cycle and the possibility of processing biogas generated during storage of solid waste and reducing energy costs.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе переработки лежалых ТБО, включающем их доставку, сортировку с отделением негабаритов, выделением металлической фракции и термическую переработку в ванне расплава, в расплав вдувают природный газ и биогаз выделенный в результате разложения ТБО в теле полигона (свалки) при суммарной теплоте сжигания природного газа, биогаза и ТБО от 7000 до 8100 кДж/кг для поддержания температуры расплава от 1300 до 1500°С.The specified technical result is achieved by the fact that in the proposed method for processing solid waste, including their delivery, sorting with separation of oversized materials, separation of the metal fraction and thermal processing in the molten bath, natural gas and biogas released as a result of decomposition of solid waste in the body of the landfill are blown into the melt ) with a total heat of combustion of natural gas, biogas and MSW from 7000 to 8100 kJ / kg to maintain the melt temperature from 1300 to 1500 ° C.

При суммарной теплоте сжигания природного газа, биогаза и ТБО ниже 7000 кДж/кг выделяется недостаточное количество теплоты для достижения температуры сжигания 1300°С и не происходит полного разложения вредных веществ находящихся в ТБО и биогазе. При суммарной теплоте сжигания природного газа, биогаза и ТБО выше 8100 кДж/кг идет необоснованный перерасход природного газа добавляемого для компенсации недостатка тепла который не дает сжигание только лишь ТБО и биогаз.If the total heat of combustion of natural gas, biogas and solid waste is below 7000 kJ / kg, insufficient heat is released to achieve a combustion temperature of 1300 ° C and there is no complete decomposition of harmful substances in solid waste and biogas. With a total heat of combustion of natural gas, biogas and MSW above 8100 kJ / kg, there is an unreasonable overexpenditure of natural gas added to compensate for the lack of heat that does not allow burning only MSW and biogas.

При температуре сжигания ниже 1300°С происходит не полное разложение находящиеся в биогазе вредных веществ, что не обеспечивает повышение степени экологической защиты окружающей среды. При температуре сжигания выше 1500°С идет нецелесообразный перерасход энергии.At a combustion temperature below 1300 ° C, incomplete decomposition of harmful substances in biogas does not occur, which does not provide an increase in the degree of environmental protection of the environment. At a combustion temperature above 1500 ° C there is an inappropriate waste of energy.

Биогаз, выделенный в результате разложения ТБО в теле полигона (свалки), содержит компоненты, вредно действующие на здоровье человека, которые могут значительно превышать установленные для них в атмосферном воздухе ПДК в разы. Имея теплоту сгорания 1800-25100 кДж/м3 и соединяясь с природным газом, в результате конверсии образуется синтез газ (СО и Н2), которые сгорают с выделением тепла необходимого для поддержания требуемой температуры расплава, в котором сжигаются ТБО. Тем самым биогаз дает возможность экономить расход теплоносителя и обеспечить безотходность цикла утилизации. Кроме того, замена угля (как в прототипе) на природный газ позволит вести процесс с меньшими выделениями вредных веществ.Biogas released as a result of decomposition of solid waste in the body of a landfill (landfill) contains components that have a harmful effect on human health, which can significantly exceed the MPC established for them in the air by several times. Having a calorific value of 1800–25100 kJ / m 3 and combining with natural gas, the synthesis gas (CO and H 2 ) is formed as a result of the conversion, which is burned with the release of heat necessary to maintain the required temperature of the melt in which the solid waste are burnt. Thus, biogas makes it possible to save coolant consumption and ensure a waste-free recycling cycle. In addition, the replacement of coal (as in the prototype) with natural gas will allow the process to be carried out with less emissions of harmful substances.

Способ можно осуществить в печи шлакового расплава.The method can be carried out in a furnace of slag melt.

Пример 1 Для осуществления способа переработки лежалых ТБО шлак соства масс. %: О - 43,3; Si - 20,1; Са - 16,8; С - 4,3; Al - 2,8; Fe - 6,4; Mg - 3,1; прочие - 3,2; загружали в алундовый тигель 1 установленный в силитовую печь 2 (фиг.). Печь разогревали до требуемой температуры, включали продувку расплава воздухом обогащенный кислородом на 40%, природным газом и биогазом через алундовые трубки 3 с одновременной подачей в тигель ТБО. Результаты опытов приведены в таблице.Example 1 To implement a method for the processing of solid waste solid waste slag mass. %: O - 43.3; Si - 20.1; Ca - 16.8; C - 4.3; Al - 2.8; Fe - 6.4; Mg - 3.1; others - 3.2; loaded into alundum crucible 1 installed in a silica furnace 2 (Fig.). The furnace was heated to the required temperature, the melt was purged with air enriched with oxygen by 40%, natural gas and biogas through alundum tubes 3 with simultaneous supply of solid waste to the crucible. The results of the experiments are shown in the table.

Figure 00000001
Figure 00000001

Технический результат изобретения заключается в повышении степени экологической защиты окружающей среды, расширении технологических возможностей с помощью обеспечения безотходного цикла утилизации и возможности переработки образующегося при хранении ТБО биогаза и снижении энергозатрат.The technical result of the invention is to increase the degree of environmental protection of the environment, expanding technological capabilities by ensuring a waste-free recycling cycle and the possibility of processing biogas generated during storage of solid waste and reducing energy costs.

Claims (1)

Способ переработки лежалых твердых бытовых отходов, включающий их доставку, сортировку с отделением негабаритов, выделением металлической фракции и термическую обработку в ванне расплава, отличающийся тем, что в расплав вдувают природный газ и биогаз, выделенный в результате разложения ТБО в теле полигона (свалки), при суммарной теплоте сжигания природного газа, биогаза и ТБО от 7000 до 8100 кДж/кг для поддержания температуры расплава от 1300 до 1500°С.A method of processing stale solid household waste, including their delivery, sorting with separation of oversized materials, separation of the metal fraction and heat treatment in the molten bath, characterized in that natural gas and biogas released as a result of decomposition of solid waste in the body of the landfill are blown into the melt, with the total heat of combustion of natural gas, biogas and MSW from 7000 to 8100 kJ / kg to maintain the melt temperature from 1300 to 1500 ° C.
RU2019115741A 2019-05-22 2019-05-22 Method of processing of solid municipal wastes RU2711634C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019115741A RU2711634C1 (en) 2019-05-22 2019-05-22 Method of processing of solid municipal wastes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019115741A RU2711634C1 (en) 2019-05-22 2019-05-22 Method of processing of solid municipal wastes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2711634C1 true RU2711634C1 (en) 2020-01-17

Family

ID=69171733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019115741A RU2711634C1 (en) 2019-05-22 2019-05-22 Method of processing of solid municipal wastes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2711634C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11807530B2 (en) * 2022-04-11 2023-11-07 Iogen Corporation Method for making low carbon intensity hydrogen
US11946001B2 (en) 2021-04-22 2024-04-02 Iogen Corporation Process and system for producing fuel

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5277133A (en) * 1991-10-28 1994-01-11 Chen Chin Lung Apparatus for treating garbage
RU2079778C1 (en) * 1994-10-31 1997-05-20 Александр Васильевич Гречко Method for thermal processing solid garbage and industrial waste
RU2345282C2 (en) * 2006-07-19 2009-01-27 Закрытое акционерное общество "Метаго" Method of processing stale solid household wastes (shw)
RU2570331C1 (en) * 2014-10-20 2015-12-10 Закрытое акционерное общество "Гидротех" Method for processing solid household and industrial wastes and device for thereof realisation
RU2623394C1 (en) * 2016-03-11 2017-06-26 Общество с ограниченной ответственностью "Экотепломаш" Method of thermal neutralisation of municipal waste in melted slag and furnance for its implementation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5277133A (en) * 1991-10-28 1994-01-11 Chen Chin Lung Apparatus for treating garbage
RU2079778C1 (en) * 1994-10-31 1997-05-20 Александр Васильевич Гречко Method for thermal processing solid garbage and industrial waste
RU2345282C2 (en) * 2006-07-19 2009-01-27 Закрытое акционерное общество "Метаго" Method of processing stale solid household wastes (shw)
RU2570331C1 (en) * 2014-10-20 2015-12-10 Закрытое акционерное общество "Гидротех" Method for processing solid household and industrial wastes and device for thereof realisation
RU2623394C1 (en) * 2016-03-11 2017-06-26 Общество с ограниченной ответственностью "Экотепломаш" Method of thermal neutralisation of municipal waste in melted slag and furnance for its implementation

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11946001B2 (en) 2021-04-22 2024-04-02 Iogen Corporation Process and system for producing fuel
US11807530B2 (en) * 2022-04-11 2023-11-07 Iogen Corporation Method for making low carbon intensity hydrogen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107255285B (en) A kind of method and system of three drivings grate furnace mixed burning house refuse and sludge
RU2711634C1 (en) Method of processing of solid municipal wastes
US20100307390A1 (en) Method and Apparatus for Incineration of Combustible Waste
JP2005274122A (en) Waste melting method using biomass
CN205316329U (en) Portable rural garbage pyrolytic gasification equipment
CN103922624B (en) Be calcareous raw material with carbide slag and the sinter leaching system for the treatment of refuse incineration flue gas
CN101434461A (en) Apparatus and method for processing wastes
JPH10246416A (en) Method and apparatus and thermally treating fly dust originating in grate-firing equipment
RU2343353C2 (en) Method of thermal waste-free recycling of public solid waste
CN109108042B (en) Recycling treatment system and treatment method for industrial solid waste
JP2005249279A (en) Waste melting and treating method utilizing biomass
US5224984A (en) Process for treatment and purification of waste gases from a secondary aluminum melting plant
JP2016169426A (en) Apparatus and method for recovering metal smelting raw material from waste incineration ash and apparatus and method for recovering metal from waste incineration ash
JP2007254863A (en) Sintered material with the use of organic waste, method for producing the sintered material, and refining 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
CN204786444U (en) Admittedly useless innoxious high temperature incineration disposal system
CN113058981A (en) Disposal method for bottom slag and dust generated by burning hazardous waste
CN106196094A (en) The method that incinerator two English generates is reduced in a kind of source
RU2461776C1 (en) Non-waste thermal processing method of solid public wastes, and unit for its implementation
CN101920087A (en) Reduction and detoxification method by adopting sludge in sewage plant and chromium residue obtained by burning high temperature fume
CN110906752A (en) Kiln tail bypass processing system that leaks informaton suitable for cement kiln
JP2009063286A (en) Waste treatment method, metal manufacturing method and metal
RU2347138C2 (en) Method of thermochemical solid waste processing
JP2005221195A (en) Method for treating organic waste and device therefor
CN211651258U (en) Kiln tail bypass processing system that leaks informaton suitable for cement kiln