СТАНЦИЯ ТЕРМИЧЕСКОГО УНИЧТОЖЕНИЯ ОТХОДОВ

Полезная модель относится к области уничтожения отходов и предназначена, преимущественно, для применения на промышленных площадках газокомпрессорных станций магистральных газопроводов, нефтеперекачивающих станций магистральных нефте- и нефтепродуктопроводов, нефтебаз для уничтожения твердых, жидких и пастообразных отходов с использованием процессов высокотемпературного пиролиза.
Известны мобильные установки для уничтожения отходов, например, мобильная печь для термического обезвреживания и утилизации органических отходов [Патент РФ на полезную модель №77939 U1, МПК F23G 5/00, з. 24.06.2008., oп. 10.11.2008.], состоящая из корпуса печи пиролизного типа, модуля для подачи воздуха и энергоносителя в камеру сгорания печи, содержащая систему утилизации отходящих газов, при этом корпус печи выполнен с возможностью вращения.
Данная печь позволяет вести термическое обезвреживание и утилизацию органических отходов как на местах их непосредственного нахождения или сбора, так и с непосредственным выездом оттуда и утилизацией отходов в дороге. Также повышается срок эксплуатации печи и снижается потребность в ремонте печи и стоимость ремонта, ускоряется процесс сжигания органических отходов и как следствие экономия энергозатрат.
В то же время мобильные установки характеризуются минимальной производительностью.
Известны стационарные установки (станции) переработки бытовых и промышленных отходов, например, для реализации способа переработки твердых бытовых и промышленных отходов [Пат. РФ №1070993, МПК Е21В 43/00, Е21В 37/06, G01F 11/00, з. 25.05.1982., oп. 10.03.2000.] предусмотрены, по меньшей мере, следующие конструктивные элементы: приемный бункер, ленточные транспортеры, устройство измельчения и смешивания с флюсом, участок прессования и упаковки, где отходы прессуют и пакуют в упаковки цилиндрической формы, которые оборачивают специальной сеткой для закрепления формы, а затем несколькими слоями полимерной пленки, конвейер и толкатель упакованных отходов, реактор, где производится нагрев, сушка, пиролиз и сжигание перерабатываемых отходов при абсолютном давлении 0,08 МПа, паровой котел, турбогенераторную установку для выработки электрической энергии, сепаратор, сборник конденсата, воздуходувку, очистное устройство, которое обеспечивает очистку отходящих газов до норм ПДК, дымосос и дымовую трубу.
Стационарные установки обладают, как правило, высокой производительностью, но одновременно требуют высоких затрат на доставку и монтаж оборудования по месту постоянной эксплуатации.
Задачей полезной модели являлось создание эффективной станции термического уничтожения отходов, характеризующейся высокой степенью заводской готовности, возможностью транспортировки и монтажа в сложных климатических условиях, наличием вариантов комплектации в зависимости, по меньшей мере, от вида уничтожаемых отходов и доступных источников энергии.
Указанная задача решается станцией термического уничтожения отходов, содержащей инсинератор, приемный бункер твердых отходов, устройство измельчения, упаковочный участок, систему автоматической загрузки твердых отходов, сигнальную, контрольную, измерительную и управляющую аппаратуру. Согласно предложению, помещение станции выполнено в виде блок-здания, состоящего из двух транспортабельных блок-боксов - основного и вспомогательного, скрепленных посредством разъемных, например болтовых, соединений, при этом в основном блок-боксе размещены, по меньшей мере, инсинератор, система автоматической загрузки твердых отходов, щиты управления, помещение для газораспределительного оборудования, а во вспомогательном блок-боксе размещены, по меньшей мере, помещение для устройства измельчения, упаковочный участок и комната для обслуживающего персонала.
На инсинератор устанавливается дымовая труба, высотой не менее 13 м.
Станция термического уничтожения отходов может дополнительно содержать накопительный резервуар жидких отходов с подогревом, установленный вне блок-здания и связанный через расходный резервуар, установленный в основном блок-боксе, с форсункой в первичной камере инсинератора.
Возможно исполнение станции комбинированного типа, работающей на дизельном топливе и газе. В этом случае целесообразно заложить в компоновочное решение наличие в основном блок-боксе отдельного помещения с топливным резервуаром, связанным с инсинератором.
Также возможна установка в помещении для газораспределительного оборудования газового баллона, связанного с инсинератором.
Для повышения степени автоматизации загрузки твердых отходов и устранения из инсинератора зольного остатка, по желанию заказчика могут быть установлены конвейерные ленты.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами.
На фиг.1 представлена схема станции термического уничтожения твердых и жидких отходов, работающей на природном газе.
На фиг.2 представлена схема станции термического уничтожения твердых отходов, работающей на дизельном топливе и газе (с комбинированными горелками жидкого и газообразного топлива).
Станция термического уничтожения отходов включает помещение в виде блок-здания, состоящего из двух транспортабельных блок-боксов - основного 1 и вспомогательного 2. В основном блок-боксе 1 размещены инсинератор 3, система автоматической загрузки твердых отходов 4, щиты управления, помещение для газораспределительного оборудования 5. Инсинератор 3 представляет собой известную конструкцию - печь, состоящую из двух камер цилиндрической формы, расположенных одна над другой и разделенных перегородкой со сквозными отверстиями. Нижняя камера - это первичная камера сжигания, верхняя - вторичная камера дожигания. В первичную и вторичную камеры встроены горелки (газовые или комбинированные). В первичную камеру также встроена форсунка (инжектор) для подачи жидких отходов. Во вспомогательном блок-боксе 2 находятся помещение 6 для устройства измельчения (роторной дробилки 7), упаковочный участок (в этом же помещении) и комната 8 для обслуживающего персонала. На инсинераторе 3 установлена дымовая труба (не показана). Возможна установка дополнительно конвейерных лент на участках загрузки твердых отходов и устранения зольного остатка с целью уменьшения ручного труда обслуживающего персонала (не показаны).
Станция термического уничтожения твердых и жидких отходов (фиг.1) дополнительно содержит накопительный резервуар 9 жидких отходов с подогревом, установленный вне блок-здания и связанный через расходный резервуар 10 с форсункой в первичной камере инсинератора 3.
Станция термического уничтожения твердых отходов (фиг.2) содержит отдельное помещение 11 с топливным резервуаром, связанным с инсинератором 3, а в помещении 5 для газораспределительного оборудования установлен газовый баллон 12, связанный с инсинератором 3. Для доставки твердых (возможно пастообразных) отходов и загрузки их в роторную дробилку 7 может быть использован контейнер 13.
Станция термического уничтожения отходов работает следующим образом.
Твердые отходы выгружаются из контейнера 13 в приемный бункер роторной дробилки 7 в помещении 6. При этом удаляют несгораемые виды отходов (стеклянные, металлические, керамические изделия, строительный мусор в виде боя кирпича, бетона, щебня и т.п.). Раздробленную фракцию загружают в мешки по 18-20 кг. Мешок (мешки) укладываются на транспортер системы автоматической загрузки твердых отходов 4. Далее в автоматическом режиме производится загрузка упакованных отходов в первичную камеру инсинератора, где создаются условия для интенсивного протекания процесса высокотемпературного (t=650-1200°C) пиролиза - термического разложения органической части отходов на газообразный продукт (горючий газ - пирогаз) и твердый мелкозернистый осадок - пикарбонат). Образовавшиеся пирогазы поступают во вторичную камеру, где поддерживается температура 870-1200°С, и где происходит их полное сгорание.
Уничтожение жидких отходов: накопленные в резервуаре 9 жидкие отходы подогревают до температуры плюс 10-40°С и перекачивают в расходный резервуар 10, откуда отходы поступают на форсунку в первичной камере инсинератора 3, происходит распыление отходов в камере и их сгорание. Дымовые газы, образованные в первичной камере в результате сжигания жидких отходов, поступают во вторичную камеру дожигания инсинератора 3 и проходят весь тракт до дымовой трубы. Источником топлива для горелок может служить газопровод среднего давления (схема на фиг.1), газорегулирование осуществляется оборудованием, установленным в помещении 5. Источники топлива могут иметь автономное исполнение, например, газовый баллон 12 или топливный резервуар (для дизельного топлива) в помещении 11.
Опытные образцы станции термического уничтожения отходов прошли испытания на предприятии-изготовителе. Результаты испытаний доказали надежность и бесперебойность работы.