ТЕХНОЛОГИИ ОТХОДОВ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В СЕРВИСЕ

Раздел: Технологии и производство

Барабанные вращающиеся печи для сжигания исходных (неподготовленных) ТБО применяют очень редко; чаще эти печи используют для сжигания жидких и пастообразных промышленных отходов, обладающих низким абразивным действием.

Барабанные печи устанавливаются с небольшим наклоном в направлении движения отходов. Скорость вращения печи- от 0,05 до 2 об./мин. Со стороны загрузки подаются отходы, воздух и топливо; шлак и зола выгружаются с противоположного конца печи. В первой части печи отходы подсушиваются (400°С), далее происходит газификация и сжигание (обычно при 900-1000°С).

При сжигании отходов в барабанных печах в принципе можно достичь более высоких температур горения, но высокотемпературное сжигание ТБО приводит к быстрому износу достаточно тонкой футеровки в печах этого типа (раз в полгода требуется замена внутренней футеровки печи - операция трудоемкая, сложная и дорогая, ее стоимость составляет около 10% от стоимости самой печи). Для повышения долговечности печи иногда вместо футеровки применяют водяное охлаждение стенки барабана (например, по технологии фирмы «1Н1», Япония), либо применяют охлаждение футерованной печи (фирма «Outokumpu», Финляндия).

Производительность барабанных печей - до 10 т/час (чаще 1-5 т/час).

В России для широкого практического применения предложена технология «Пироксэл» (разработана АО «ВНИИЭТО»), испытанная на опытной установке в Москве и названная пиролизно-металлургической переработкой.

Технология «Пироксэл» предполагает трехстадийную термическую обработку отходов:

•          сушка (до содержания влаги 20%);

•          сжигание (либо пиролиз+сжигание) при температуре 900°С;

•          электрошлаковая обработка остатков сжигания при 1400- 1500°С.

Первые две стадии осуществляются во вращающихся барабанах ( 5.128). В зону сушки подаются горячие дымовые газы после реа- гентной очистки, а в зону горения - подогретый до 400°С дутьевой воздух. Образующийся шлак и дымовые газы поступают в электроплавильную печь (в данной главе не рассматривается).

Анализируя возможности широкого промышленного применения технологии «Пироксэл», можно отметить, что:

•          не обоснована и не доказана правильность системного объединения в одну технологическую линию слоевого сжигания ТБО в барабанных печах и плавки шлаков в электропечи (с точки зрения достижения максимальной эффективности технологии, безаварийности и бесперебойности работы при заданной производительности, получения шлакового расплава заданного качества);

•          использование для слоевого сжигания барабанных печей противоречит мировой промышленной практике (как отмечено, для сжигания ТБО эти печи применяют очень редко, главным образом из-за быстрого износа достаточно тонкой внутренней футеровки вследствие сильного абразивного действия компонентов ТБО).

Очевидные недостатки технологии:

•          практически полная потеря металлов (выделяемый в электропечи в виде донной фазы металлосодержащий продукт неизвестного состава в форме тонкого скрапа не имеет рынков сбыта);

•          отсутствие предварительной сортировки исходных ТБО, в результате все металлы попадают в электропечь, что обусловливает повышенный переход в газовую фазу при 1500°С таких опасных металлов, как цинк, кадмий, ртуть, свинец, олово и др.;

• высокие эксплуатационные расходы.

Барабанные вращающиеся печи не могут заменить традиционные печи с переталкивающими решетками. Технология «Пироксэл», по существу, представляет собой случайную комбинацию слоевого сжигания ТБО в барабанных печах и переплавки шлаков в электропечи и для термической переработки малопригодна.

В практике мусоросжигания барабанные печи ранее использовали в качестве дожигательных барабанов после колосниковых решеток (такие барабаны используются более чем на 70 заводах по сжиганию ТБО). В частности, дожигательный барабан был установлен на Спецзаводе № 3 (Москва), введенном в эксплуатацию в 1984 г. (технологическое оборудование для четырех параллельных линий поставлено фирмой «Volund», Дания; в 2005 году завод демонтирован). Вращающаяся барабанная печь установлена за каскадом наклонно-переталкивающих колосниковых решеток и предназначена для дожигания несгоревшей части ТБО ( 5.129). Наличие барабанной печи способствует также дроблению образующегося при сжигании ТБО шлака. Шлак из барабанной печи с помощью системы шлакоудаления подается на пластинчатый конвейер и направляется в шлаковое отделение.

Практика применения барабанных печей в качестве дожигательных барабанов на мусоросжигательных заводах считается устаревшей, и подобная технология не закладывается в проекты новых заводов.