RU75711U1

RU75711U1 - TECHNOLOGICAL INSTALLATION DIAGRAM FOR THERMAL DISCONTINUATION OF INDUSTRIAL OIL-CONTAINING AND SOLID DOMESTIC WASTE

Info

Publication number: RU75711U1
Application number: RU2008113351/22U
Authority: RU
Inventors: Андрей Васильевич Вяткин; Валерий Васильевич Ермолаев; Виктор Леонидович Калин; Андрей Васильевич Токарь
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Сигл"
Priority date: 2008-04-07
Filing date: 2008-04-07
Publication date: 2008-08-20

Abstract

Полезная модель относится к области экологически безопасной термической переработки (утилизации) почв и грунтов, загрязненных нефтью и нефтепродуктами в процессе производственной деятельности нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий, транспортных организаций, нефтебаз, автозаправочных станций и т.д., а также позволяет решить проблему обезвреживания твердых бытовых условий. Технический результат заключается в упрощении конструкции при одновременном повышении эффективности за счет снижения материальных затрат, повышения производительности за счет утилизации выделяемой энергии для целей горячего водоснабжения и отопления, за счет повышения степени обезвреживания, с получением обработанных отходов, пригодных для использования в хозяйственных целях, а также обеспечение обезвреживания загрязненных промышленных отходов с широким диапазоном нефтесодержания. Сущность: установка содержит вращающуюся печь 1 термообработки, состоящую из вращающегося барабана 2, внутри которого соосно размещена реторта 3 с образованием кольцевого зазора 4 между ними, при этом реторта 3 имеет длину большую, чем длина барабана 2. Одним концом реторта 3 соединена с камерой загрузки 5, а другим - с камерой выгрузки 6 обработанных отходов. Камера загрузки 5 также соединена с узлом подачи отходов на переработку, состоящим из накопителя 7, дробильной машины 10, грохотов 11 и/или вибросита 12, емкости 13 подготовленных для обезвреживания отходов и конвейеров 14 и 15. Установка также содержит топку дожигания 16, которая имеет газоход 17 подачи воздуха и сообщена посредством газохода 18 транспортирования продуктов пиролиза (пиролизных газов) с камерой выгрузки 6 и посредством газопровода 19 The utility model relates to the field of environmentally friendly thermal processing (disposal) of soils and soils contaminated with oil and oil products during the production activities of oil producing and oil refining enterprises, transport organizations, oil depots, gas stations, etc., and also allows solving the problem of neutralization of solid household conditions. The technical result consists in simplifying the design while increasing efficiency by reducing material costs, increasing productivity by utilizing the released energy for hot water supply and heating, by increasing the degree of neutralization, with the receipt of treated waste suitable for domestic use, as well as ensuring the neutralization of contaminated industrial waste with a wide range of oil content. Essence: the installation comprises a rotary kiln 1 of heat treatment, consisting of a rotating drum 2, inside of which a retort 3 is coaxially placed with the formation of an annular gap 4 between them, while the retort 3 has a length greater than the length of the drum 2. One end of the retort 3 is connected to the loading chamber 5, and another with a discharge chamber of 6 treated waste. The loading chamber 5 is also connected to the waste supply unit for processing, consisting of a drive 7, a crushing machine 10, screens 11 and / or a vibrating screen 12, a container 13 prepared for waste disposal and conveyors 14 and 15. The installation also contains an afterburner 16, which has a gas duct 17 for supplying air and communicated through a gas duct 18 for transporting pyrolysis products (pyrolysis gases) with a discharge chamber 6 and through a gas pipeline 19

подачи дымовых газов - с кольцевым зазором 4 печи 1. Упомянутый кольцевой зазор 4 снабжен газопроводом 20 отвода отработанных дымовых газов. Указанный газопровод 20 может быть снабжен теплообменником 21 (или котлом-утилизатором), пылеуловителем 22, газоанализатором 23, дымососом 24 и дымовой трубой 25. 1 н.п. ф-лы; 11 з.п. ф-лы; 1 ил.flue gas supply - with an annular gap 4 of the furnace 1. The aforementioned annular gap 4 is equipped with a gas pipe 20 exhaust flue gases. The specified gas pipeline 20 may be equipped with a heat exchanger 21 (or a waste heat boiler), a dust collector 22, a gas analyzer 23, a smoke exhaust 24 and a chimney 25. 1 n.p. f-ly; 11 s.p. f-ly; 1 ill.

Description

Полезная модель относится к области экологически безопасной термической переработки (утилизации) почв и грунтов, загрязненных нефтью и нефтепродуктами в процессе производственной деятельности нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий, транспортных организаций, нефтебаз, автозаправочных станций и т.д.The utility model relates to the field of environmentally friendly thermal processing (disposal) of soils and soils contaminated with oil and oil products during the production activities of oil producing and oil refining enterprises, transport organizations, oil depots, gas stations, etc.

Предлагаемая установка призвана кардинальным образом решить проблему утилизации нефтезагрязненных почв и грунтов (НЗГ), хранящихся в местах складирования (в аварийно-технологических амбарах или шламонакопителях), а также решить проблему ликвидации высвобождаемых шламонакопителей с последующей их рекультивацией и передачей восстановленных участков землепользователям.The proposed installation is designed to radically solve the problem of the disposal of oil-contaminated soils and soils (NZG) stored in storage places (in emergency-technological barns or sludge collectors), and also to solve the problem of eliminating the released sludge collectors with their subsequent reclamation and transfer of the restored sites to land users.

Установка ускорит и решение проблем по утилизации вновь образующихся отходов вследствие аварийных порывов нефтепроводов. При этом, если рассматривать другие применяемые сегодня методы утилизации НЗГ и восстановления земель, например, методы биоремедиации, то при использовании технологии утилизации на базе предлагаемой установки отпадает необходимость вынужденного вывода из сельхозоборота на длительный срок значительных площадей земельных участков, отводимых под полигоны для временного хранения и переработки (утилизации) НЗГ.The installation will speed up the solution of problems related to the disposal of newly generated waste due to emergency ruptures of oil pipelines. At the same time, if we consider other methods used today for the utilization of NZG and land restoration, for example, bioremediation methods, when using the disposal technology on the basis of the proposed installation, there is no need to withdraw from the agricultural turnover for a long period significant areas of land allocated for landfills for temporary storage and processing (utilization) of NZG.

Кроме того, технологическая схема установки позволяет осуществить процесс обезвреживания бурового шлама, промасленной ветоши, изношенных автошин и других твердых промышленных отходов, а также бракованных медицинских средств и твердых бытовых отходов.In addition, the technological scheme of the installation allows for the disposal of drill cuttings, oiled rags, worn tires and other solid industrial waste, as well as defective medical devices and solid household waste.

Для понимания существа вопроса, следует пояснить, что в настоящее время существуют следующие виды процессов обезвреживания твердых To understand the essence of the issue, it should be clarified that at present there are the following types of solid disinfection processes

промышленных отходов, в частности, нефтезагрязненных грунтов: химический; механический; метод выжигания; фитомелиоративные и биологические методы; метод термического обезвреживания.industrial waste, in particular, oil-contaminated soils: chemical; mechanical; burning method; phyto-reclamation and biological methods; thermal neutralization method.

Химические методы основаны на использовании реактивов, вызывающих окислительный распад нефтяных углеводородов. Химические вещества, образующиеся продукты разложения (канцерогенные и мутагенные вещества - бензопирены, фенолы, полициклические углеводороды и др.), как правило, представляют даже большую опасность, чем первичное нефтяное загрязнение. Химические вещества могут вызвать неуправляемые мутации и необратимо изменить структуру биоценозов, что имеет непоправимые последствия для живых организмов. Для использования в экологических целях химические способы в принципе неприемлемы, особенно в городской промышленной зоне.Chemical methods are based on the use of reagents that cause oxidative decomposition of petroleum hydrocarbons. Chemicals, the resulting decomposition products (carcinogenic and mutagenic substances - benzopyrenes, phenols, polycyclic hydrocarbons, etc.), as a rule, pose even greater danger than primary oil pollution. Chemicals can cause uncontrolled mutations and irreversibly change the structure of biocenoses, which has irreparable consequences for living organisms. For environmental use, chemical methods are in principle unacceptable, especially in the urban industrial zone.

Но даже при решении использовать данный известный метод, на одну часть загрязненного грунта необходимо применить одну часть извести и от 2% до 5% других реагентов (стеариновая, пальминовая кислоты), тщательно перемешать. В дальнейшем получившееся вещество необходимо захоронить, т.к. происходит частичная карпускуляция нефтеотходов. Использование в дорожном строительстве малопригодно из-за требований технологического регламента дорожных организаций. Вдобавок ко всему происходит увеличение объема получившегося вещества в два раза.But even when deciding to use this known method, for one part of the contaminated soil it is necessary to apply one part of lime and from 2% to 5% of other reagents (stearic, palmic acid), mix thoroughly. In the future, the resulting substance must be buried, because partial carpusculation of oil waste occurs. Use in road construction is of little use due to the requirements of the technological regulations of road organizations. In addition to everything, the volume of the resulting substance doubles.

Механические способы предусматривают локализацию загрязнения, обваловку, захоронение. Очевидно, что они не решают проблемы полной ликвидации нефтяного загрязнения, а в лучшем случае переносят его из одного места в другое.Mechanical methods include localization of contamination, embankment, burial. Obviously, they do not solve the problem of the complete elimination of oil pollution, and at best transfer it from one place to another.

Наиболее распространенным и простым из физических способов является выжигание. Однако при выжигании происходит опасное загрязнение окружающей среды вредными токсичными соединениями.The most common and easiest of physical methods is burning. However, when burned, hazardous environmental pollution with harmful toxic compounds occurs.

Необходимы дополнительные затраты для уменьшения влияния вредных веществ, образующихся при сжигании, дополнительные затраты на дополнительное оборудование, что сопряжено с соответствующим повышением стоимости работ.Additional costs are required to reduce the effect of harmful substances generated during combustion, additional costs for additional equipment, which is associated with a corresponding increase in the cost of work.

Фитомелиоративные и биологические методы эффективны при низком уровне загрязнения почв в качестве завершающего этапа очистки. Но и под них необходимо создание больших полигонов с сопутствующей инфраструктурой.Phyto-reclamation and biological methods are effective at a low level of soil pollution as the final stage of treatment. But even under them, it is necessary to create large polygons with related infrastructure.

Известна установка для термического обезвреживания твердых отходов (Патент РФ №2273796, кл. F23G 5/14, от 2004 г.), содержащая печь термообработки с газовыми горелками и с подвижной цепной колосниковой решеткой, расположенной с наклоном не более 10° к горизонтальной плоскости, загрузочный бункер со шнековым питателем и разгрузочный бункер. Также указанная известная установка дополнительно содержит циклонную печь с горелкой, последовательно соединенную газоходом со скруббером - охладителем, скруббером Вентури и дымососом, предназначенными для обезвреживания отходящих газов.A known installation for the thermal disposal of solid waste (RF Patent No. 2273796, class F23G 5/14, 2004), comprising a heat treatment furnace with gas burners and with a movable chain grate, located with an inclination of not more than 10 ° to the horizontal plane, loading hopper with screw feeder and discharge hopper. Also, this known installation further comprises a cyclone furnace with a burner connected in series to a scrubber-cooler, a Venturi scrubber and a smoke exhauster designed to neutralize the exhaust gases.

Недостатком указанной известной установки является довольно сложная конструкция печи, предусматривающая наличие подвижной решетки, да к тому же находящейся во время работы в зоне высокой температуры, что требует дополнительных конструктивных подходов к обеспечению ее надежности. Вышеуказанное, а также наличие дополнительных узлов очистки дымовых газов, делает известную установку сложной в исполнении, а значит - в некоторой степени, недостаточно надежной.The disadvantage of this known installation is the rather complicated design of the furnace, which provides for the presence of a movable grate, which is also located in the high temperature zone during operation, which requires additional structural approaches to ensure its reliability. The above, as well as the presence of additional flue gas cleaning units, makes the known installation difficult to perform, and therefore, to some extent, not sufficiently reliable.

Вместе с этим, известная установка не позволяет использовать возвратное тепло пиролизных газов (продуктов пиролиза), что приводит к потере ценного сырья и к повышенному расходу электроэнергии.Along with this, the known installation does not allow the use of return heat of pyrolysis gases (pyrolysis products), which leads to the loss of valuable raw materials and to increased energy consumption.

Также известна установка для обезвреживания ила и земли, загрязненных стойкими органическими веществами (Патент РФ №2250123, кл. A62D 3/00, от 1999 г.), содержащая вращающуюся барабанную печь с косвенным обогревом, соединенную с камерами загрузки и выгрузки, узел экстракции, топку дожигания, имеющую систему газоходов, и скруббер.Also known installation for the disposal of sludge and land contaminated with persistent organic substances (RF Patent No. 2250123, CL A62D 3/00, 1999), containing a rotary drum furnace with indirect heating, connected to the loading and unloading chambers, extraction unit, an afterburning firebox with a gas duct system and a scrubber.

Однако, указанная известная установка является довольно сложной в конструктивном исполнении, что является неоправданным при утилизации, например, нефтезагрязненных грунтов и твердых бытовых отходов.However, this known installation is quite complex in design, which is unjustified in the disposal, for example, of oil-contaminated soils and solid household waste.

Наряду с указанными, известна установка для термического разложения углеродсодержащих материалов (Авторское свидетельство СССР №397729, кл. F27В 7/04, от 1970 г.), содержащая топку, вращающуюся печь термообработки и разгрузочное и загрузочное устройство, при этом указанная печь состоит из вращающегося барабана и из соосно установленной внутри него реторты с образованием кольцевого зазора между ними. В указанной известной установке нагрев исходного подготовленного к обезвреживанию материала, находящегося в реторте, осуществляется подачей в кольцевой зазор дымовых газов, образующихся от сжигания топлива и от сжигания пиролизных газов.Along with the above, a known installation for the thermal decomposition of carbon-containing materials (USSR Author's Certificate No. 397729, class F27B 7/04, 1970), containing a furnace, a rotary heat treatment furnace and an unloading and loading device, while the specified furnace consists of a rotary drum and retort coaxially mounted inside it with the formation of an annular gap between them. In the specified known installation, the heating of the initial material prepared for neutralization, located in the retort, is carried out by feeding into the annular gap flue gases generated from burning fuel and from burning pyrolysis gases.

Однако, указанная известная установка не обеспечивает высокой степени обезвреживания промышленных и бытовых отходов, ввиду неравномерности температуры поверхности реторты, контактирующей с исходным материалом, т.к. этот материал по реторте идет прямотоком с дымовыми газами, идущими в кольцевом зазоре, и вследствие охлаждения при движении не обеспечивают поддержание высокой температуры на всем протяжении пути. Это делает процесс обезвреживания неэффективным.However, this known installation does not provide a high degree of neutralization of industrial and domestic waste, due to the uneven temperature of the surface of the retort in contact with the starting material, because this material is retracted through the direct flow with flue gases flowing in the annular gap, and due to cooling during movement they do not provide high temperature throughout the entire path. This makes the decontamination process ineffective.

Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению по назначению и совокупности признаков является технологическая схема установки для термического обезвреживания различных по теплоте сгорания и влажности твердых отходов (Авторское свидетельство СССР №1455823, кл. F23G 5/20, от 1987 г.), включающая узел подачи твердых отходов на переработку в камеру загрузки, вращающуюся печь термообработки, конструктивно соединенную с указанной камерой загрузки и с камерой выгрузки обработанных отходов, дожигатель дымовых газов (топку дожигания), снабженный системой газоходов, связывающих его с камерой выгрузки. Кроме того, указанная известная установка дополнительно снабжена второй вращающейся печью термообработки жидких отходов, которая связана системой газопроводов в круговой цикл пропускания дымовых газов, благодаря чему расширяются технологические возможности установки (за счет возможности обезвреживания жидких и твердых отходов).Closest to the proposed technical solution for the purpose and combination of features is the technological scheme of the installation for thermal neutralization of solid waste of different calorific value and humidity (USSR Author's Certificate No. 1455823, class F23G 5/20, 1987), including a solid feed unit waste for processing into a loading chamber, a rotary heat treatment furnace, structurally connected with the specified loading chamber and with a chamber for unloading treated waste, an afterburner of flue gases (afterburning furnace), equipped with th flues system, linking it with the chamber discharge. In addition, this known installation is additionally equipped with a second rotary furnace for heat treatment of liquid waste, which is connected by a gas pipeline system in a circular cycle of passing flue gases, thereby expanding the technological capabilities of the installation (due to the possibility of neutralizing liquid and solid waste).

Однако, указанная известная установка не лишена недостатков, а именно:However, this known installation is not without drawbacks, namely:

- не позволяет обеспечить высокую степень обезвреживания нефтесодержащих промышленных отходов (особенно с повышенным содержанием нефтепродуктов) и твердых бытовых отходов за один цикл пропускания дымовых газов и требует для осуществления процесса постоянного горения дополнительного топлива (помимо продуктов пиролиза), что снижает экономические показатели работы установки, а также ее эффективность;- it does not allow to provide a high degree of neutralization of oily industrial waste (especially with a high content of oil products) and municipal solid waste per cycle of flue gas passing and requires additional fuel (in addition to pyrolysis products) for the continuous combustion process, which reduces the economic performance of the installation, and also its effectiveness;

- недостаточное использование энергии сгорания продуктов пиролиза (пиролизных газов) приводит к неоправданному перерасходу топлива, а значит - к повышенным материальным затратам;- insufficient use of the energy of combustion of the products of pyrolysis (pyrolysis gases) leads to unjustified overexpenditure of fuel, and hence to increased material costs;

- введение дополнительного оборудования в виде отдельной печи для обезвреживания жидких отходов приводит к усложнению конструкции.- the introduction of additional equipment in the form of a separate furnace for the disposal of liquid waste leads to a complication of the design.

Технический результат, достигаемый предлагаемой полезной моделью, заключается в упрощении конструкции при одновременном повышении эффективности за счет снижения материальных затрат, повышения производительности за счет утилизации выделяемой энергии для целей горячего водоснабжения и отопления, за счет повышения степени обезвреживания, с получением обработанных отходов, пригодных для использования в хозяйственных целях.The technical result achieved by the proposed utility model is to simplify the design while increasing efficiency by reducing material costs, increasing productivity by utilizing the released energy for hot water supply and heating, by increasing the degree of neutralization, to produce processed waste suitable for use for household purposes.

Дополнительным техническим результатом является обеспечение обезвреживания загрязненных промышленных отходов с широким диапазоном нефтесодержания.An additional technical result is the provision of neutralization of contaminated industrial waste with a wide range of oil content.

Указанный технический результат достигается предлагаемой технологической схемой установки для термического обезвреживания промышленных нефтесодержащих и твердых бытовых отходов, включающей узел подачи отходов на переработку в камеру загрузки, вращающуюся печь термообработки, конструктивно соединенную с указанной камерой загрузки и с камерой выгрузки обработанных отходов, топку дожигания продуктов пиролиза, снабженную системой газоходов и газопроводов, при этом согласно полезной модели вращающаяся печь термообработки содержит вращающийся барабан с соосно установленной внутри него с образованием кольцевого зазора ретортой, которая одним концом соединена с камерой загрузки, а другим - с камерой выгрузки обработанных отходов, при этом упомянутая камера выгрузки сообщена посредством газохода транспортирования продуктов пиролиза с топкой дожигания, которая в свою очередь, дополнительно снабжена газоходом подачи воздуха и соединена газопроводом подачи дымовых газов с кольцевым зазором между вращающимся барабаном и ретортой печи с обеспечением противотока перерабатываемых отходов, находящихся в реторте, и дымовых газов, проходящих по кольцевому зазору, причем The indicated technical result is achieved by the proposed technological scheme of the installation for thermal neutralization of industrial oily and solid household waste, including a unit for supplying waste for processing to the loading chamber, a rotary heat treatment furnace, structurally connected to the specified loading chamber and with the unloading chamber for treated waste, a furnace for the afterburning of pyrolysis products, equipped with a system of gas ducts and gas pipelines, while according to a utility model, a rotary heat treatment furnace contains A retractable drum with a coaxially mounted inside of it with the formation of an annular gap retort, which is connected at one end to the loading chamber and the other to the unloading chamber of treated waste, while the said unloading chamber is communicated through a gas duct for conveying pyrolysis products with an afterburning furnace, which, in turn, it is additionally equipped with an air supply duct and connected to a flue gas supply duct with an annular gap between the rotary drum and the furnace retort, providing a backflow batyvaemyh waste disposed in the retort, and the flue gases passing through the annular gap, and

упомянутый кольцевой зазор также снабжен газопроводом отвода отработанных дымовых газов, при этом узел подачи отходов на переработку дополнительно снабжен конструктивными узлами:said annular gap is also equipped with a gas pipeline for exhaust flue gases, while the waste feed unit for processing is additionally equipped with structural units:

дробильной машиной, а также виброситом и/или грохотами, причем обработанные посредством указанных конструктивных узлов и подготовленные к обработке отходы подаются в камеру загрузки по меньшей мере одним конвейером.a crushing machine, as well as a vibrating screen and / or screens, moreover, the waste processed by these structural units and prepared for processing is fed into the loading chamber by at least one conveyor.

В качестве подающего конвейера установка содержит ленточный или шнековый конвейер.As a feed conveyor, the installation comprises a belt or screw conveyor.

При обезвреживании нефтесодержащих промышленных отходов с высоким содержанием жидкой фазы узел подачи отходов дополнительно снабжен устройством, выполненным в виде центрифуги или сепаратора с патрубком слива указанной жидкой фазы.When neutralizing oily industrial wastes with a high liquid phase content, the waste supply unit is additionally equipped with a device made in the form of a centrifuge or separator with a discharge pipe for the specified liquid phase.

Газопровод отвода отработанных дымовых газов из кольцевого зазора печи размещен в зоне, близкой к камере загрузки, а газопровод подачи дымовых газов от топки дожигания в кольцевой зазор печи размещен в зоне, близкой к камере выгрузки.The exhaust gas pipe from the annular gap of the furnace is located in the zone close to the loading chamber, and the gas pipe from the combustion chamber to the afterburning furnace in the ring gap of the furnace is located in the zone close to the discharge chamber.

Газопровод отвода отработанных дымовых газов дополнительно снабжен газоанализатором, дымососом и дымовой трубой для выброса газа в атмосферу.The exhaust gas exhaust gas pipeline is additionally equipped with a gas analyzer, a smoke exhaust and a chimney for discharging gas into the atmosphere.

Газопровод отвода отработанных дымовых газов дополнительно снабжен пылеулавливающими или фильтрующими элементами,The exhaust gas exhaust gas pipeline is additionally equipped with dust collecting or filtering elements,

Газопровод отвода отработанных дымовых газов дополнительно снабжен теплообменником или котлом-утилизатором.The exhaust gas exhaust gas pipeline is additionally equipped with a heat exchanger or a waste heat boiler.

Газопровод подачи дымовых газов соединен посредством байпасной линии, снабженной узлом для изменения ее проходного сечения, с теплообменником или с котлом-утилизатором.The flue gas supply pipeline is connected via a bypass line equipped with a node for changing its flow area, with a heat exchanger or with a waste heat boiler.

Топка дожигания дополнительно снабжена линией подачи реагента для связывания вредных компонентов.The combustion chamber is additionally equipped with a reagent supply line for binding harmful components.

Линия отвода обработанных отходов из камеры выгрузки снабжена шлюзовым затвором и скруббером.The line for removal of treated waste from the discharge chamber is equipped with a lock gate and a scrubber.

При обезвреживании твердых бытовых отходов она дополнительно снабжена пунктом отбора утильных фракций.When neutralizing solid household waste, it is additionally equipped with a collection point for waste fractions.

Установка может быть выполнена в мобильном варианте, когда вращающаяся печь термообработки и топка дожигания продуктов пиролиза размещены на шасси транспортного средства.The installation can be performed in a mobile version, when the rotary heat treatment furnace and the combustion chamber of the afterburning of pyrolysis products are placed on the chassis of the vehicle.

Предлагаемая технологическая схема установки является нестандартизованным комплектным техническим устройством, в котором все узлы выполняют взаимосвязанные технологические функции. Режимные параметры технологического процесса термообезвреживания поддерживаются и контролируются средствами контрольно-измерительных приборов и аппаратуры (КИПиА).The proposed technological scheme of the installation is a non-standard complete technical device in which all nodes perform interrelated technological functions. The operational parameters of the technological process of heat treatment are maintained and controlled by means of instrumentation and instrumentation (I&C).

Метод термообезвреживания, реализуемый предлагаемой установкой, основывается на пиролизе - деструкции органической части отходов, например, нефтешлама, при температуре 500-550С° с получением твердого остатка и горючих газов. Отличительной особенностью технологии термообезвреживания в предлагаемой установке является осуществление пиролиза во вращающейся муфельной печи с ретортой по принципу «труба в трубе» без доступа воздуха, при этом выделяющиеся при пиролизе горючие газы полностью сжигаются в топке печи, а дымовые газы используются для обогрева реторты.The method of thermal neutralization, implemented by the proposed installation, is based on pyrolysis - the destruction of the organic part of the waste, for example, oil sludge, at a temperature of 500-550 ° C to obtain a solid residue and combustible gases. A distinctive feature of the technology of thermal treatment in the proposed installation is the pyrolysis in a rotary muffle furnace with a retort according to the “pipe in pipe” principle without access of air, while the combustible gases released during pyrolysis are completely burned in the furnace and the flue gases are used to heat the retort.

В заявляемой установке переработке (утилизации) подлежат любые нефтесодержащие отходы, например, грунты (песок, чернозем, суглинки и др.), загрязненные как легкими (бензин, керосин, дизельное топливо), так и тяжелыми нефтепродуктами (мазут, битум, смолы). Утилизированный грунт может быть использован для возделывания технических культур и посадок зеленых насаждений в черте населенных пунктов, а также для хозяйственных целей (например, для обустройства дорог, засыпки оврагов, In the inventive installation, any oil-containing wastes are subject to processing (disposal), for example, soils (sand, chernozem, loam, etc.) contaminated with both light (gasoline, kerosene, diesel fuel) and heavy oil products (fuel oil, bitumen, resins). Recycled soil can be used for cultivating industrial crops and planting green spaces within the boundaries of settlements, as well as for household purposes (for example, for arranging roads, backfilling ravines,

котлованов или как сорбент при аварийных разливах нефти). Предлагаемая технологическая схема установки позволяет также осуществлять утилизацию бурового шлама, промасленной ветоши, изношенных автошин, бракованных медицинских средств и других отходов. Избыток тепла, получаемый в процессе работы установки, может быть использован для получения пара и горячей воды для технологических нужд.pits or as a sorbent in case of emergency oil spills). The proposed technological scheme of the installation also allows the disposal of drill cuttings, oiled rags, worn tires, defective medical devices and other wastes. The excess heat obtained during the operation of the installation can be used to produce steam and hot water for technological needs.

Указанный технический результат обеспечивается за счет следующего.The specified technical result is ensured by the following.

Благодаря предложенному конструктивному исполнению вращающейся печи термообработки (наличие вращающегося барабана и соосно установленной реторты), достигается высокая производительность обработки отходов, т.к. обработка осуществляется при движении отходов по реторте.Thanks to the proposed design of the rotary heat treatment furnace (the presence of a rotary drum and a coaxially mounted retort), a high productivity of waste treatment is achieved, because processing is carried out when the waste moves through the retort.

Перемешивание материала и удаление продукта утилизации осуществляется за счет вращения и наклона печи.Mixing of the material and removal of the product of disposal is carried out due to the rotation and tilt of the furnace.

Использование движущегося слоя в процессе взаимодействия системы "газ - движущееся вещество" уменьшает возможность образования застойных зон, движение частиц создает условия для взаимодействия газа с большей поверхностью твердой фазы, чем при неподвижном слое.The use of a moving layer in the process of interaction of the gas-moving substance system reduces the possibility of the formation of stagnant zones, the movement of particles creates conditions for the interaction of gas with a larger surface of the solid phase than with a fixed layer.

Во вращающейся печи термообработки происходит пиролиз при температуре 500-550°С, при этом выделяющиеся при пиролизе горючие газы, в том числе, содержащие циклические, хлорорганические соединения, полимеры, полностью сжигаются в печи дожигания при температуре 1100-1200°С, а дымовые газы используются для обогрева реторты. Возможность образования диоксинов практически исключена вследствие того, что температура этого процесса выше 1000°С.In a rotary heat treatment furnace, pyrolysis occurs at a temperature of 500-550 ° C, while the combustible gases released during pyrolysis, including those containing cyclic, organochlorine compounds, polymers, are completely burned in the afterburning furnace at a temperature of 1100-1200 ° C, and flue gases used to heat the retort. The possibility of the formation of dioxins is practically excluded due to the fact that the temperature of this process is above 1000 ° C.

Высокая производительность заявляемой установки обеспечивается и тем, что узел подачи отходов на переработку дополнительно снабжен дробильной машиной, виброситом и/или грохотами, причем обработанные и подготовленные к обезвреживанию отходы подаются в камеру загрузки The high performance of the inventive installation is ensured by the fact that the waste supply unit for processing is additionally equipped with a crushing machine, a vibrating screen and / or screens, and the waste processed and prepared for neutralization is fed to the loading chamber

по меньшей мере одним конвейером (в преимущественном варианте - двумя конвейерами). Это объясняется тем, что высокое качество подготовленного сырья обеспечивает высокую скорость его обезвреживания, а наличие таких конвейеров (особенно двух) - высокую скорость подачи в камеру загрузки и исключает простои установки в случае поломки одного из указанных конвейеров.at least one conveyor (in the preferred embodiment, two conveyors). This is explained by the fact that the high quality of the prepared raw material ensures a high rate of neutralization, and the presence of such conveyors (especially two) ensures a high feed rate to the loading chamber and eliminates installation downtime in the event of breakdown of one of these conveyors.

Наличие топки дожигания обеспечивает экономичность установки за счет сжигания продуктов пиролиза (пиролизных газов), образующихся при термообработке отходов, и которые по газоходу из камеры выгрузки поступают в указанную топку. Благодаря этому в течение всего технологического процесса обеспечивается автономная работа установки только за счет образующихся продуктов пиролиза (без привлечения дополнительного топлива), что делает ее работу крайне экономичной. Причем это относится и к промышленным, в частности, нефтесодержащим, отходам и к твердым бытовым отходам.The presence of an afterburning furnace ensures the economics of the installation by burning the pyrolysis products (pyrolysis gases) generated during heat treatment of waste, and which enter the specified furnace through a gas duct. Due to this, during the entire technological process, the autonomous operation of the installation is ensured only due to the resulting pyrolysis products (without involving additional fuel), which makes its operation extremely economical. Moreover, this applies to industrial, in particular, oily, waste and solid household waste.

Топка дожигания дополнительно снабжена линией подачи реагента для снижения уровня выбросов вредных компонентов в атмосферу.The afterburning furnace is additionally equipped with a reagent supply line to reduce the level of emissions of harmful components into the atmosphere.

Благодаря наличию газопровода подачи дымовых газов (образуются в топке дожигания при сгорании продуктов пиролиза - пиролизных газов), соединяющего указанную топку с кольцевым зазором печи, обеспечивается нагрев стенок реторты, а значит и происходит термообработка находящихся в ней отходов различного назначения при одновременном полном использовании энергии пиролизных газов, что также делает работу установки экономически выгодной и приводит к снижению материальных затрат.Due to the presence of a flue gas supply pipeline (formed in the afterburning furnace during the combustion of pyrolysis products - pyrolysis gases), which connects the specified furnace with the annular gap of the furnace, the walls of the retort are heated, which means that the various waste products contained in it are heated while the pyrolysis energy is fully used gases, which also makes the installation work economically viable and leads to lower material costs.

Благодаря тому, что указанный газопровод подачи дымовых газов имеет врезку в кольцевое пространство печи в зоне, близкой к камере выгрузки, обеспечивается противоток перерабатываемых отходов, находящихся в реторте, и горячих дымовых газов, проходящих по кольцевому зазору, в результате повышается степень термообработки Due to the fact that the specified flue gas supply pipeline has an insert into the annular space of the furnace in the area close to the discharge chamber, a counterflow of recyclable waste in the retort and hot flue gases passing through the annular gap is provided, as a result, the degree of heat treatment is increased

отходов за счет постоянно высокого температурного режима стенок реторты на всем пути продвижения отходов, а значит - гарантированно производится термообезвреживание отходов, в том числе, и нефтезагрязненных грунтов с любой степенью загрязнения и твердых бытовых отходов. Все это повышает эффективность работы установки.waste due to the constantly high temperature regime of the walls of the retort along the entire path of waste promotion, which means that heat treatment of waste, including oil-contaminated soils with any degree of pollution and municipal solid waste, is guaranteed to be carried out. All this increases the efficiency of the installation.

Введение в конструкцию вращающейся печи газопровода отвода отработанных дымовых газов, врезанного в кольцевой зазор, в преимущественном варианте, в зоне, близкой к камере загрузки, позволяет наряду с полным использованием энергии дымовых газов (благодаря пропусканию их через всю длину кольцевого зазора), отводить отработанные газы в атмосферу или отводить через теплообменник или через котел-утилизатор на утилизацию.The introduction into the design of a rotary kiln of a gas exhaust gas duct cut into the annular gap, preferably in the area close to the loading chamber, allows, along with the full use of the flue gas energy (by passing them through the entire length of the annular gap), exhaust gases into the atmosphere or discharge through a heat exchanger or through a recovery boiler for disposal.

Благодаря тому, что газопровод отвода отработанных дымовых газов снабжен теплообменником или котлом-утилизатором, обеспечивается дополнительная утилизация энергии отходящих газов.Due to the fact that the exhaust gas exhaust gas pipeline is equipped with a heat exchanger or a waste heat boiler, additional energy recovery of the exhaust gases is provided.

Соединение газопровода подачи дымовых газов байпасной линией с теплообменником или котлом-утилизатором газопровода отвода отработанных дымовых газов позволяет производить дополнительную утилизацию теплоты отработанных газов.The connection of the flue gas supply line with a bypass line to a heat exchanger or a waste heat boiler of the exhaust flue gas pipeline allows for additional utilization of the heat of the exhaust gases.

Введение в газопровод отвода отработанных дымовых газов пылеулавливающих или фильтрующих элементов позволяет производить качественную очистку отработанных газов перед выбросом их в атмосферу.The introduction of dust collecting or filtering elements into the exhaust gas exhaust gas pipeline allows for high-quality cleaning of exhaust gases before they are released into the atmosphere.

Наличие газоанализатора позволяет производить контроль за качеством этого газа.The presence of a gas analyzer allows you to control the quality of this gas.

Снабжение линии отвода обработанных отходов из камеры выгрузки шлюзовым затвором и скруббером позволяет предупредить попадание кислорода в рабочую зону вращающейся печи и обеспечить регулирование выгрузки и стабильность технологического процесса.Providing a line for the removal of treated waste from the discharge chamber with a lock and a scrubber prevents oxygen from entering the working area of the rotary kiln and ensures unloading regulation and process stability.

Наличие в предлагаемой установке пункта отбора утильных фракций при обезвреживании твердых бытовых отходов обеспечивает их качественную подготовку к обезвреживанию, исключению повреждения вращающейся печи и сохранению ценных утильных фракций, таких как, цветные и черные, редкоземельные металлы.The presence in the proposed installation of a collection point for waste fractions during the disposal of municipal solid waste ensures their high-quality preparation for disposal, eliminating damage to the rotary kiln and preserving valuable waste fractions, such as non-ferrous and ferrous, rare-earth metals.

Возможность размещения вращающейся печи термообработки и топки дожигания продуктов пиролиза на транспортном средстве (на автомобиле или прицепе) позволяет обеспечить мобильность установки и удобство в использовании.The possibility of placing a rotary heat treatment furnace and an afterburning furnace of pyrolysis products on a vehicle (by car or trailer) allows for mobility of the installation and ease of use.

Предлагаемая установка иллюстрируется чертежом, где показана ее принципиальная технологическая схема.The proposed installation is illustrated by a drawing, which shows its schematic flow diagram.

Заявляемая установка для термического обезвреживания промышленных нефтесодержащих (преимущественно, нефтезагрязненных почв и грунтов) и твердых бытовых отходов, содержит вращающуюся печь 1 термообработки, состоящую из вращающегося барабана 2, внутри которого соосно размещена реторта 3 с образованием кольцевого зазора 4 между ними, при этом реторта 3 имеет длину большую, чем длина барабана 2. Одним концом реторта 3 соединена с камерой загрузки 5, а другим - с камерой выгрузки 6 обработанных отходов. Камера загрузки 5 также соединена с узлом подачи отходов на переработку, состоящим из накопителя 7, сепаратора 8 (или центрифуги) с патрубком слива 9 (в случае высокой составляющей жидкой фазы), дробильной машины 10, грохотов 11 и/или вибросита 12, емкости 13 подготовленных для обезвреживания отходов и конвейеров 14 и 15.The inventive installation for thermal neutralization of industrial oil-containing (mainly oil-contaminated soils and soil) and municipal solid waste contains a rotary kiln 1 heat treatment, consisting of a rotary drum 2, inside which a retort 3 is coaxially placed with the formation of an annular gap 4 between them, while the retort 3 has a length greater than the length of the drum 2. One end of the retort 3 is connected to the loading chamber 5, and the other to the unloading chamber 6 of the treated waste. The loading chamber 5 is also connected to the waste supply unit for processing, consisting of a storage device 7, a separator 8 (or a centrifuge) with a discharge pipe 9 (in the case of a high component of the liquid phase), a crushing machine 10, screens 11 and / or vibrating screen 12, capacity 13 prepared for the disposal of waste and conveyors 14 and 15.

Заявляемая установка также содержит топку дожигания 16, которая имеет газоход 17 подачи воздуха и сообщена посредством газохода 18 транспортирования продуктов пиролиза (пиролизных газов) с камерой выгрузки 6 и посредством газопровода 19 подачи дымовых газов - с кольцевым зазором 4 печи 1. Упомянутый кольцевой зазор 4 снабжен The inventive installation also contains an afterburning furnace 16, which has an air supply duct 17 and is connected by means of a gas duct 18 for conveying pyrolysis products (pyrolysis gases) to a discharge chamber 6 and by means of a gas duct 19 for supplying flue gases with an annular gap 4 of the furnace 1. The annular gap 4 is provided with

газопроводом 20 отвода отработанных дымовых газов. Указанный газопровод 20 может быть снабжен теплообменником 21 (или котлом-утилизатором), пылеуловителем 22, газоанализатором 23, дымососом 24 и дымовой трубой 25.gas line 20 exhaust flue gases. The specified gas line 20 may be equipped with a heat exchanger 21 (or a waste heat boiler), a dust collector 22, a gas analyzer 23, a smoke exhauster 24 and a chimney 25.

Предлагаемая технологическая схема установки работает следующим образом.The proposed technological scheme of the installation is as follows.

Исходное сырье - промышленные отходы, например, нефтезагрязненные почвы и грунты (или твердые бытовые отходы, которые предварительно отсортировываются на пункте отбора утильных фракций), первоначально помещаются в накопитель 7 и далее по конвейеру 26 подаются на дробильную машину 10, далее на грохота 11 (при необходимости) и на вибросито 12. Здесь происходит размельчение и просеивание отходов, и затем подготовленное сырье попадает в емкость 13, где осуществляется перемешивание с наполнителем. Подготовленная измельченная масса отходов по конвейерам 14 и 15 (или по одному из них) подается в камеру загрузки 5, конструктивно соединенную с печью 1, и посредством шнекового питателя 27 загружается в реторту 3 (конструкция питателя 27 обеспечивает герметичность реторты 3). Со стороны загрузочной части печи 1 реторта 3 закрыта глухой стенкой, препятствующей попаданию внутрь кислорода и обратному выходу газов пиролиза в камеру загрузки 5.Raw materials - industrial waste, for example, oil-contaminated soils and soils (or solid household waste that are pre-sorted at a collection point for scrap fractions) are initially placed in a storage tank 7 and then conveyor 26 is fed to a crushing machine 10, then to a screen 11 (at if necessary) and a vibrating screen 12. Here the grinding and sieving of the waste takes place, and then the prepared raw material enters the tank 13, where mixing with the filler is carried out. The prepared ground waste mass through conveyors 14 and 15 (or one of them each) is fed into the loading chamber 5, structurally connected to the furnace 1, and is loaded into the retort 3 by means of a screw feeder 27 (the design of the feeder 27 ensures the tightness of the retort 3). On the side of the loading part of the furnace 1, the retort 3 is closed by a blank wall, which prevents the ingress of oxygen and the return of pyrolysis gases into the loading chamber 5.

Продукты сгорания топлива в топке дожигания 16 (топливо необходимо только на начальной стадии для инициирования процесса пиролиза отходов), являющиеся теплоносителем на начальном этапе, и дымовые газы, образующиеся при сжигании продуктов пиролиза (при установившемся технологическом процессе работы установки), и являющие в дальнейшем основным теплоносителем, по газопроводу 19 поступают в кольцевой зазор 4 печи 1, нагревая при этом поверхность реторты 3, а значит - и отходы, находящиеся в ней, до прокаливания при необходимой температуре (например, для обезвреживания The products of fuel combustion in the combustion chamber 16 (the fuel is needed only at the initial stage to initiate the pyrolysis of waste), which are the coolant at the initial stage, and the flue gases generated during the combustion of the pyrolysis products (during the steady-state process of the plant), which are subsequently the main coolant, through the gas pipeline 19 enter the annular gap 4 of the furnace 1, while heating the surface of the retort 3, and hence the waste in it, before calcination at the required temperature (for example measures for disposal

нефтезагрязненных грунтов требуется температура 500-550 С). Учитывая, что отходы и поток дымовых газов идут противотоком, обеспечивается полная термическая обработка отходов с получением при этом обработанных отходов и продуктов пиролиза, которые поступают в камеру выгрузки 6. Продукты пиролиза при этом отводятся по газоходу 18 в топку дожигания 16, а обработанные отходы выгружаются по конвейеру 28 для охлаждения на вспомогательную площадку в бетонированные или обвалованные глиной котлованы - накопители 29, где охлаждаются до безопасной температуры для последующей транспортировки и использованию по назначению.oil-contaminated soil requires a temperature of 500-550 C). Considering that the waste and flue gas flow are countercurrent, complete thermal treatment of the waste is ensured with the receipt of the processed waste and pyrolysis products that enter the discharge chamber 6. The pyrolysis products are discharged through the duct 18 to the afterburning chamber 16, and the processed waste is unloaded along the conveyor 28 for cooling to an auxiliary site in concrete pits or clay-dipped pits - accumulators 29, where they are cooled to a safe temperature for subsequent transportation and use about the appointment.

Дымовые газы, проходящие по кольцевому зазору 4 печи 1, выводятся по газопроводу 20 через теплообменник 21 на утилизацию или выбрасываются через дымосос 24, пылеуловитель 22 и дымовую трубу 25 в атмосферу.Flue gases passing through the annular gap 4 of the furnace 1 are discharged through the gas pipe 20 through the heat exchanger 21 for disposal or emitted through a smoke exhauster 24, a dust collector 22 and a chimney 25 into the atmosphere.

Часть дымовых газов из газопровода 18 при необходимости удаляется по байпасной линии 32 на утилизацию в теплообменник 21.Part of the flue gases from the gas pipe 18, if necessary, is removed through the bypass line 32 for disposal in the heat exchanger 21.

Топка дожигания 16 дополнительно снабжена линией 33 подачи реагента для снижения уровня выбросов вредных компонентов в атмосферу.The afterburning furnace 16 is additionally equipped with a reagent supply line 33 to reduce the level of emissions of harmful components into the atmosphere.

Для обеспечения мобильности установки возможно размещение печи 1 и топки дожигания 16 на транспортном средстве (на чертеже не показано).To ensure the mobility of the installation, it is possible to place the furnace 1 and the afterburning furnace 16 on a vehicle (not shown in the drawing).

Таким образом, предлагаемая установка будет иметь следующие преимущества перед известными:Thus, the proposed installation will have the following advantages over the known:

- высокую эффективность за счет высокой производительности и высокого качества приготовленных для обезвреживания отходов;- high efficiency due to high productivity and high quality of waste prepared for disposal;

- высокую производительность за счет оптимального использования компоновки узлов и элементов, а также удобства загрузки отходов;- high productivity due to the optimal use of the layout of components and elements, as well as ease of loading of waste;

- использование энергосберегающей технологии за счет утилизации тепла отходящих газов;- the use of energy-saving technology through the utilization of heat from exhaust gases;

- высокое качество полученных обработанных отходов и обеспечение при этом норм ПДК по основным компонентам в рабочей зоне (так например, обработанный нефтесодержащий грунт с первоначальным содержанием нефти в пределах 15-19% мае. был получен с характеристикой малоопасных отходов с содержанием остаточных нефтепродуктов менее 20 мг/кг, что сделало его пригодным для использования при обустройстве дорог, для рекультивации земель и прочее).- the high quality of the processed waste received and ensuring the MPC standards for the main components in the working area (for example, treated oily soil with an initial oil content of 15-19% in May) was obtained with the characterization of low-hazardous waste with a residual oil content of less than 20 mg / kg, which made it suitable for use in arranging roads, for land reclamation, etc.).

Claims

1. The technological scheme of the installation for thermal neutralization of industrial oily and solid household waste, including a unit for supplying waste for processing to the loading chamber, a rotary heat treatment furnace structurally connected to the specified loading chamber and the unloading chamber for treated waste, a furnace for the afterburning of pyrolysis products equipped with a gas duct system and gas pipelines, characterized in that the rotary heat treatment furnace comprises a rotary drum coaxially mounted inside it to form face gap, a retort, which is connected at one end to the loading chamber and the other to the unloading chamber of the treated waste, while the said unloading chamber is communicated by means of a gas duct for conveying pyrolysis products with an afterburning furnace, which in turn is additionally equipped with an air supply duct and connected by a gas supply duct flue gas with an annular gap between the rotary drum and the furnace retort, providing a counterflow of the processed waste in the retort, and flue gas passing along the annular gap, wherein said annular gap is also equipped with a flue gas exhaust gas pipeline, while the waste feed unit for processing is additionally equipped with structural units: a crushing machine, as well as a vibrating screen and / or screens, the waste processed by the indicated structural units and prepared for processing fed into the loading chamber by at least one conveyor.

2. Installation according to claim 1, characterized in that as the feed conveyor, it comprises a belt or screw conveyor.

3. The installation according to claim 1, characterized in that when neutralizing oily industrial waste with a high liquid phase content, the waste feed unit is additionally equipped with a device made in the form of a centrifuge or separator with a drain pipe of the specified liquid phase.

4. Installation according to claim 1, characterized in that the exhaust gas pipe from the annular gap of the furnace is located in the zone close to the loading chamber, and the gas pipe from the combustion chamber from the afterburning furnace to the ring gap of the furnace is located in the zone close to the discharge chamber .

5. Installation according to claim 1, characterized in that the exhaust gas exhaust pipe is additionally equipped with a gas analyzer, a smoke exhaust and a chimney for discharging gas into the atmosphere.

6. Installation according to claim 1, characterized in that the exhaust gas exhaust pipe is further provided with dust collecting or filtering elements,

7. Installation according to claim 1, characterized in that the exhaust gas exhaust pipe is additionally equipped with a heat exchanger or a waste heat boiler.

8. Installation according to claim 1 or 7, characterized in that the flue gas supply pipe is connected via a bypass line equipped with a unit for changing its flow area, to a heat exchanger or to a waste heat boiler.

9. Installation according to claim 1, characterized in that the afterburning furnace is additionally equipped with a reagent supply line for binding harmful components.

10. Installation according to claim 1, characterized in that the line for discharging treated waste from the discharge chamber is equipped with a lock gate and a scrubber.

11. Installation according to claim 1, characterized in that when neutralizing solid household waste, it is additionally equipped with a collection point for waste fractions.

12. Installation according to claim 1, characterized in that it can be performed in a mobile version when the rotary heat treatment furnace and the combustion chamber of the afterburning of pyrolysis products are placed on the chassis of the vehicle.