ПЕРЕНОСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ НА ПОЛИГОНЕ
MOBILE UNIT FOR SOLID WASTE THERMAL PROCESSING AT LANDFILL

Изобретение относится к устройствам для термической переработки твердых бытовых отходов (ТБО) и может быть использовано в народнохозяйственном комплексе для обезвреживания и уничтожения отходов.
Известны устройства для обезвреживания и уничтожения несортированных и предварительно сортированных ТБО, которые представляют печь шахтного типа (реактор), содержащую загрузочное устройство, футерованный корпус с зонами сушки, пиролиза и газификации слоя ТБО, снабженную отверстиями для вывода газообразных продуктов переработки, устройствами для подготовки и подачи горючего газа внешнему потребителю и устройствами для удаления не переработанной неорганики (патент на изобретение РФ №2089786, МПК F23G 5/00, 1997 г., патент на изобретение РФ №2089787, МПК F23G 5/00, 1997 г., патент на изобретение РФ №2201552, F23G 5/027, F23G 5/14, 2003 г., патент на изобретение РФ №2282788, МПК F23G 5/027, 5/24, 2006 г., патент на изобретение РФ №2433344, МПК F23G 5/027, 5/14, 5/24, 2010 г.).
Недостатками этих устройств являются: низкая надежность работы вследствие зависания перерабатываемых отходов в верхней части камеры газификации, связанного с выделением смол из отходов в виде пиролизного газа, поднимающегося из нижней части камеры газификации; зависимость процесса термической переработки от газопроницаемости слоя ТБО; необходимость наличия устройств для разрыхления слоя ТБО при его спекании; сложность конструкции из-за наличия дополнительных энергоемких устройств для получения газифицирующего агента.
Известны устройства для термической переработки ТБО, работающие в режиме горения. Наиболее распространенными являются печи прямого сжигания слоя ТБО в потоке воздуха на неподвижных или движущихся колосниковых решетках специальной конструкции, размещенные в футерованном корпусе, снабженном газогорелочными устройствами (патент US №5265587, МПК F23H 07/04, 1993 г., патент на изобретение RU №2114357, МПК F23G 5/00, 1998 г., патент на изобретение RU №2265773, МПК F23G 5/00, F23B 1/16, C04B 2/10, 2003 г.
Недостатками этих устройств являются обязательное наличие системы предварительной сортировки и сушки ТБО, сложной и дорогой системы вторичной очистки дымовых газов, обусловленной наличием в них диоксинов и фуранов, а также быстрая изнашиваемость колосниковых решеток и их загрязнение частицами пыли и смол.
Известны устройства для термического уничтожения твердых отходов, представляющие собой циклонные печи разуплотненного и псевдосжиженного слоя с подачей в потоке нагретого воздуха предварительно сортированных и измельченных ТБО, содержащие футерованный корпус с горелочными устройствами (патент на изобретение RU №2249766, МПК F23G 5/00, 2002 г., патент на изобретение RU №2226468, МПК F23G 5/30, 2004 г.).
Недостатками таких устройств являются: использование дополнительных узлов и механизмов для осуществления процессов сепарации и измельчения ТБО; создание высоких скоростей (не ниже 28 м/с) движения потока смеси воздуха и отходов для организации более полного процесса горения.
Все вышеперечисленные устройства термического уничтожения ТБО устанавливают стационарно по месту их переработки с возможностью транспортировки отходов с их последующей загрузки в печь, что приводит к значительным дополнительным затратам.
Известны мобильные установки для термической переработки твердых бытовых отходов непосредственно на свалках и полигонах. Наиболее распространенными являются вращающиеся печи, работающие в режиме горения, снабженные газовыми горелками и установленные на тягаче (патент на изобретение RU №2292515, МПК F23G 5/00, F23G 5/20, 2005 г., патент на изобретение RU №2456507, МПК F23G 5/20, 2011 г., патент на изобретение RU 2442931, МПК F23G 5/40, 2012 г.).
Недостатками установок являются: низкая производительность по сжигаемому мусору, сложность и громоздкость используемого оборудования.
Заявителю не известны мобильные, переносные устройства для термической переработки несортированных ТБО непосредственно на полигоне с получением горючего газа.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является создание простого и эффективного переносного устройства для термической переработки несортированных ТБО непосредственно на полигоне с получением горючего газа.
Технический результат достигается тем, переносная установка для термической переработки твердых бытовых отходов на полигоне содержит металлический футерованный внутри прямоугольный корпус-колпак с плоским сводом, на котором установлены газогорелочные устройства, обрамленный металлическим каркасом с вертикальной ленточной опорой, установленным в нижней части по внешнему периметру корпуса-колпака и образующим канал для сбора газообразных продуктов переработки твердых бытовых отходов, соединенный трубопроводами с газогорелочными устройствами и с трубопроводом для подачи газа потребителю. Металлический каркас имеет ребра жесткости. Нижняя кромка металлической ленточной опоры выполнена заостренной. Корпус-колпак снабжен монтажными петлями для транспортировки.
Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами: на фиг.1 приведена переносная установка для термической переработки твердых бытовых отходов на полигоне; на фиг.2 приведен элемент каркаса с опорной лентой и каналом для сбора термогаза.
Установка для термической переработки твердых бытовых отходов на полигоне содержит металлический корпус-колпак 1 прямоугольной формы, изнутри футерованный огнеупорным материалом 2. Корпус-колпак 1 имеет плоский свод 3, на который установлены газовые горелки 4. Количество газовых горелок и их взаимное расположение определяются из условия обеспечения равномерности прогрева и термической переработки слоя ТБО, причем высота подвеса горелок не должна превышать 1 метра. Корпус-колпак 1 обрамлен металлическим каркасом 5, с вертикальной ленточной опорой 6. Металлический каркас 5 установлен горизонтально в нижней части по внешнему периметру корпуса 1, внешняя поверхность корпуса-колпака 1 и внутренние поверхности каркаса 5 и ленточной опоры 6 образуют канал 9 для сбора газообразных продуктов переработки твердых бытовых отходов (термогаза). Соединение корпуса-колпака 1 с каркасом 5 усилено ребрами жесткости 7 для обеспечения сохранения геометрии канала 9. Для внедрения в слой ТБО нижняя кромка металлической ленточной опоры 6 выполнена заостренной с целью уменьшения сопротивления при перемещении установки в вертикальной плоскости под действием силы тяжести по мере ликвидации слоя ТБО. Канал 9 соединен с трубопроводом 10 для подачи термогаза к газовым горелкам 4, к штуцеру для подачи термогаза внешнему потребителю 11 и к штуцеру для подачи пускового топлива 12 на розжиг газовых горелок 4. Корпус-колпак 1 снабжен монтажными петлями 8 для захвата установки при помощи крана и перемещения ее на другое место с целью уничтожения следующей порции ТБО.
Установка для термической переработки твердых бытовых отходов на полигоне работает следующим образом. На полигоне установку помещают непосредственно на слой ТБО. Производят розжиг горелок 4 путем подачи в них пускового газообразного топлива через штуцер 12. Газовые горелки 4, работая по принципу беспламенного сгорания газовоздушной смеси на поверхности пористой керамики, организуют равномерные лучистые потоки, воздействие которых на слой ТБО приводит к его термическому разложению при температуре не ниже 1000°C. Тепловая энергия процесса распространяется вглубь слоя ТБО, обеспечивая его постепенный прогрев и подсушку. Образующиеся в результате термического разложения ТБО газообразные продукты (термогаз) из футерованного корпуса 1 поступают в канал 9 для последующей подачи по трубопроводу 10 внешнему потребителю через штуцер 11 с частичным возвратом на сжигание в горелки 4. После выхода на рабочий режим производят отключение подачи пускового газообразного топлива в горелки 4, которые в дальнейшем будут работать на термогазе. Процесс осуществляют до полного уничтожения порции ТБО. Затем установку при помощи крана переустанавливают на другое место на полигоне для ликвидации следующей порции ТБО. На полигоне можно устанавливать группу установок одновременно.
Использование заявляемого технического решения позволяет просто и эффективно осуществлять переработку несортированных твердых бытовых отходов непосредственно на полигоне с получением горючего газа.