Утилизатор-инсенератор нового поколения

   

 

 Установка  предназначена для сжигания  любых твёрдых бытовых отходов (ТБО), медицинских отходов, горючих отходов производства, отходов животноводства, отходов тепличных хозяйств, жидких густых углеводородных масс, нефте шламов, автомобильные шины, железнодорожные креозотные шпалы.  Позволяет сократить существующие и не допустить развитие новых мусорных полигонов регионов страны. 

Процесс сопровождается получением тепла для обогрева  промышленных  и хозяйственных объектов, а так же обеспечения горячего водоснабжения (ГВС).  

Таким образом, мы выигрываем дважды: 

 

1.Используя предельно простой, дешёвый и надежный технологический цикл сжигания отходов.

2.Получаем возможность использовать тепло водяного контура для обогрева помещений и ГВС. 

 

 Принцип сжигания ТБО в установке основан на  совершенно новой, уникальной, инновационной технологии. Это термохимическая реакция в самом котле и каталитическая реакция отходящих газов. В процессе этих реакций мы получаем высокую тепловую мощность установки и чистые отходящие газы на ее выходе. Эти газы состоят из смеси углекислого газа (СО2) и паров воды (Н2О).

 

 

Другие аналоги требуют для утилизации мусора и отходов производства дополнительные  затраты в виде:

1.Требуют дожига отходящих газов природным газом 0,1-0,2 м3/ч (на 50 кг мусора) или дизельным топливом из расчета 0,12-0,17 л/кг мусора;

2.Требуют затрат электроэнергии свыше 14 кВт/ч;

3.Требуют использования адсорбентов и фильтрующих элементов (расходные материалы);

4.Требуют использования химических компонентов и присадок, требующих точности дозировки и соблюдения четкого технологического цикла;

5.Требуют использования дорогостоящих как в приобретении, так и в обслуживании - вычислительных систем управления технологическими процессами;

      Перечисленные  факторы сказываются на надёжности и отказоустойчивости установок переработки в целом, и повышают зависимость цикла от человеческого фактора. Эти факторы в совокупности, существенно увеличивают на затраты при эксплуатации и обслуживании установок, что приводит к удорожанию процесса утилизации отходов в разы, и сводит, зачастую, к нерентабельности весь проект.          

         Утилизатор-инсенератор лишен этих недостатков. В нем задействован, новый принцип сжигания отходов.  Это термохимическая и катализаторная реакция нейтрализации отходящих газов внутри печи (диоксины, пирены), а вместе с ней выработка большого количества тепловой энергии, и использование ее для нужд предприятия!

         Использование этой технологии позволяет выйти на новый принцип чистого сжигания отходов, позволяющий извлекать из процесса прибыль. Предлагаемая технология уникальна и не имеет аналогов в мире, ни в Европе ни в США. На выходе мы получаем поток газа, содержащий углекислый газ и пары воды – конечные продукты распада любого органического вещества.

   

Задачи, которые ставились  при работе над этим проектом это:

1.Экологичность (Экологическая безопасность);

2.Тепловая эффективность;

3.Рентабельность и самоокупаемость.

4.Надежность в эксплуатации, высокий срок службы;

ИТАК:

1.Экологическая безопасность

Экологи хорошо осведомлены, что при сжигании ТБО (твердых бытовых отходов), различных масел (углеводородов), могут образовываться диоксины и пирены.  Эти вещества очень опасны,  они могут аккумулироваться (накапливаться) в организме человека и влиять на развитие  организма, вызывая разные патологии и болезни. Поэтому основным  упором при создании установки, был принцип экологической безопасности. Выброс вредных веществ установкой «КОРАЛ», «Экофан» в атмосферу значительно ниже ПДК.

Установка прошла все испытания производственного цикла и замеры отходящих газов:

    а. Работы по замерам  выбрасываемых в атмосферу газов проводились Саратовским Государственным университетом им. Н.Г. Чернышевского под руководство доктора химических наук профессора Кузьминой Р. И.

    б. Протокол анализа  промышленных выбросов в атмосферу  № 197 23 октября 2013 г.  Филиал «ЦЛАТИ  по Саратовской области».

    в. Экологический сертификат  соответствия  № 00002161 выдан Министерством природных ресурсов и экологии Российской Федерации.

 

2. Тепловая эффективность. На примере котла на 800 кВт/ч.

 

      При сжигании отходов производства и ТБО в утилизаторе-инсенераторе, как в камере сгорания, так и в  термохимической камере происходит большое выделение тепла, которое  отбирается водяным контуром и может быть направлено на отопление помещений и сооружений, и при горячем водоснабжении.  При сжигании ТБО мы получаем тепло в камере сгорания порядка 2000 кКал/кг топлива, а затем при окислительном процессе газового потока в термохимической  камере еще порядка 2000 кКал. По тепло эффективности это сравнимо со сжиганием эквивалентного количества каменного угля среднего качества.

 

     Данная установка в стандартной комплектации производит в среднем 800 кВт/ч тепла, что позволяет обогреть  порядка 5000-7000 м2 площадей, при этом котел полностью автономен и не требует никакого питания из вне.

 

     Используя эту технологию сжигания, мусор – становится высокоэффективным топливом, дешевым топливом и позволяет приносить прибыль собственнику установки.

 

 

 

 

3.     Рентабельность и самоокупаемость.

Установки  могут поставляться в расширенной комплектации с мощностью в тепловом эквиваленте до 5 МВт.  С камерой загрузки мусора до 7 м. куб. Замена такими установками «классических» котлов помогает решить существующую проблему отопления микрорайонов городов и поселков.

Сегодня приблизительная стоимость вывоза городом мусора на 1 тонну  мусора обходится, по средним расчетам, 1250 рублей (500 руб /т – прием мусора на полигон, 1 000 рублей машина/час, вместимостью от 4 тонн).  Установка позволяет сжигать от 200 до 1200  кг  ТБО в час в зависимости от режима сжигания и состава ТБО, т.е. более 7 автомашин мусора в сутки. 

Возможен монтаж нескольких установок в единую систему утилизации ТБО.

 

 

Устройство и принцип действия утилизатора-инсенератора.

 

 

 Утилизатор-инсенератор по уничтожению ТБО является цельносварной металлической конструкцией, смонтированной из нескольких узлов, предельно простых, дешёвых и надежных, что позволяет обеспечить стабильный и устойчивый технологический цикл. Гарантийный срок службы установки 10 лет. Может служить и 20 лет. Она не требует регулярной замены покрытия стен печи благодаря наличию охлаждающего контура. Один раз в 5 лет меняется катализатор. Печь двух или многокамерная, что позволяет организовать непрерывный рабочий цикл. 

 

 

1)Камера сгорания

 

Первая ступень сжигания ТБО и нейтрализации вредных веществ. 

Представляет собой цилиндрическую камеру сгорания, перегороженную внутри щелевой решёткой по продольной оси на два равных отсека. Это позволяет вести непрерывный процесс горения в течении всего рабочего периода и обеспечивает более «чистое» сжигание отходов за счёт предварительного нагрева ТБО из той половины камеры, где уже идёт горение,  поэтому розжиг проводится сначала в одной половине камеры, затем происходит загрузка второй половины камеры и получаемое тепло сушит отходы во второй половине, «выжимает» из него все вещества которые испаряются до температуры 3400С, это позволяет уничтожить до 75-80% всех компонентов, содержащихся в органических веществах, «организующих» грязный выброс в атмосферу, после чего происходит их самовозгорание. Т.е. мы производим «открытый» пиролиз вновь загружаемых отходов, используя уже полученную температуру в камере сгорания от уже горящих отходов. Такая конструкция камеры сгорания позволяет освобождать её от накопившейся за несколько десятков циклов золы, и проводить загрузку не останавливая работу аппарата. Кроме того, чистоте и полноте сгорания отходов способствует ещё и колосниковая система камеры сгорания. Она состоит из полых труб,  по которым подаётся атмосферный воздух. Интенсивность его подачи регулируется с помощью  частотного преобразователя, управляющим оборотами электродвигателя. Реализованная в комплексе система подачи воздуха позволяет производить очень точную регулировку кислорода в зависимости от фазы горения отходов, что в свою очередь способствует высокой степени чистоты сгорания отходов. Остаток золы после сгорания ТБО 1% - 3%. Атмосферный воздух, проходя через раскалённые слои углерода, образовавшиеся в результате горения, синтезируют генераторный газ  и в небольших объёмах газ метан. Горение этих газов позволяет поднять температуру в камере сгорания выше 12000С, а при таких температурах сгорают диоксины и пирены, это позволяет нам организовать даже на начальной стадии уничтожения отходов - сжигании, первый защитный барьёр на пути вредных веществ (диоксины, пирены) перед их выбросом в атмосферу. 

 

2)Термохимическая камера

 

Вторая ступень нейтрализации вредных веществ.

Предназначена для обезвреживания отходящих газов путём проведения термохимических реакций. Представляет собой вертикально расположенный цельнометаллический цилиндр, сочленённый с камерой сгорания методом сварки. В колонну принудительно подаётся атмосферный воздух в систему для проведения термохимический реакций. В результате этого процесса нейтрализуется большой ассортимент вредных газов и взвешенных твёрдых частиц, выбрасываемых в атмосферу. В процессе проходящих термохимических реакций образуется большое количество тепла, которое можно использовать, что мы и делаем, используя в качестве теплоносителя воду, которую можно направить на обогрев производственных и социальных объектов или горячего водоснабжения.

 

3)Система сепарации отходящих газов

 

Третья ступень  нейтрализации вредных веществ в отходящих газах.

Сепарирование отходящих газов производится батареей мультициклонов. В ней  происходит осадок раскалённых твёрдых частиц сажи, которые являются чистейшим углеродом, и минеральных коксующихся остатков. Степень очистки газов в такой системе достигает 99,5 - 99,8%. Очистка отходящих газов от твёрдых примесей позволяет избавить газовый поток от диоксидов и пиренов. Полученный твёрдый осадок имеет очень высокую степень чистоты по углероду и может в дальнейшем использоваться как сырье на продажу - декоративная добавка в отделочных строительных смесях, в бетоне для расшивки швов, в лакокрасочной, парфюмерной промышленности и при производстве резины или как высококалорийное топливо, из которого можно изготавливать даже водоугольное топливо (ВУТ). Также его можно использовать для внесения в почву как удобрение, так как все растения состоят как минимум на 50% из углерода.

 

4)Катализатор

 

Четвертая ступень  нейтрализации вредных веществ в отходящих газах.

Катализатор имеет специально обработанную керамическую основу с пористой высокоразвитой поверхностью, пропитанную особым каталитическим составом. Состав катализатора разработан на базе доступных дешевых металлов. Это позволило  отказаться от драгоценных материалов, таких как золото, платина и иридий, при производстве катализаторов. Катализатор располагается в металлическом картридже на металлических подложках. Их вертикальное расположение образует  ячеистые лабиринты, проходя через которые раскалённые потоки газов приобретают турбулентное движение, а большая протяжённость каналов,  лабиринтов катализатора, позволяет до конца провести все окислительно-восстановительные реакции, проходящих через него газов и получить качественно очищенный газовый поток перед выбросом его в окружающую среду. 

 

                                                                         ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Мусоросжигательные установки такого типа помогут решить всемирную проблему утилизации ТБО, промышленных горючих отходов, автомобильных покрышек. При сжигании ТБО на выходе мы получаем поток газа, содержащий углекислый газ и пары воды – конечные продукты распада любого органического вещества.