МОБИЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ И УТИЛИЗАЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ

Область применения
Полезная модель предназначена для термического обезвреживания и утилизации органических отходов на местах их непосредственного нахождения или сбора. В частности изобретение может быть использовано для термической переработки биоорганических отходов сельскохозяйственного производства; продуктов животного происхождения; рыбные изделия, а также медицинских отходов лечебно-профилактических учреждений класса А, Б, В.
Уровень техники
В настоящее время возникает необходимость в переработке указанных отходов в полевых условиях и в удаленных медицинских учреждениях с целью обеспечения экологической безопасности. Например, для обеззараживания местности в случае падежа скота от эпидемии, когда трупы животных приходится или закапывать в могильники, или сжигать в стационарных установках.
Это требует значительных финансовых затрат и большого времени для обезвреживания местности.
Аналогичные проблемы возникают при потребности обезвреживать медицинские отходы. Из уровня техники известен патент РФ №2140611, описывающий способ термической переработки органических отходов с установкой для его осуществления, который относятся к способам и устройствам для сжигания органических отходов в твердом, жидком и газообразном состоянии. Для снижения себестоимости способа, повышения безопасности процесса в целом с минимальным выбросом вредных веществ в атмосферу и увеличения функциональных возможностей способ термической переработки органических отходов включает термическое разложение органических отходов в присутствии известняка и вывод продуктов переработки, причем термическое разложение производят в реакторе в едином технологическом процессе путем начального воздействия электрической дугой и одновременной подачи топочного мазута, воздуха, активации органических отходов с дальнейшим сжиганием в нейтрализаторе образующегося горючего газа и нейтрализацией и выводом продуктов газовой переработки, при этом тепловую энергию, снятую с контура нейтрализатора и реактора используют потребители тепла; во время термического разложения могут производить периодическое воздействие электрической дугой и подачу топочного мазута и воздуха. Для осуществления способа
используют установку для термической переработки органических отходов, выполненную в виде реактора, включающего корпус, приемный бункер, дозатор, форсунки, источники тепла, измерительные приборы, устройства для вывода продуктов переработки, нейтрализатор и активатор, установленный внутри реактора, снабженного устройством для подачи воздуха, а источники тепла выполнены в виде электродов, оснащенных механизмом подачи их в реактор, и установки автоматической подачи жидкого топлива, причем упомянутые нейтрализатор и реактор оснащены теплообменниками с парогенераторами.
Недостатком изобретения является невозможность использования в полевых условиях, сложность, процесса и потребность привозить отходы к месту переработки. Из уровня техники известен патент РФ №2198024 на установку для обезвреживания органических отходов сжиганием в кипящем слое, содержащую два соединенных между собой реактора, оборудованных средствами для подачи воздуха, воздухораспределительными решетками и частично заполненные слоем твердых частиц, расположенные несоосно, при этом выход первого реактора соединен со входом второго реактора, а также средства для подачи органических отходов и средства для введения химосорбента, по крайней мере, в один из реакторов, а также средства для улавливания и рециркуляции твердых частиц, отличающаяся тем, что первый реактор сжигания топлива в качестве твердых частиц заполнен катализатором и оборудован средствами подачи топлива и воздуха, а также системой подачи пыли катализатора, второй реактор обезвреживания отходов в качестве твердых частиц заполнен инертным материалом и оборудован средствами подачи обезвреживаемых отходов и химосорбента, при этом вход второго реактора снабжен циклоном и бункером для сбора пыли катализатора, причем бункер для сбора пыли катализатора соединен с системой подачи пыли в первый реактор. Недостатком изобретения является невозможность использования в полевых условиях, сложность процесса и потребность привозить отходы к месту переработки.
Из уровня техники также известен патент JP 10122528, описывающий метод сжигания органических отходов при температуре от 450 до 650 градусов С.
Недостатком изобретения является невозможность использования в полевых условиях, сложность, процесса и потребность привозить отходы к месту переработки, низкие температуры сжигания, что не исключает загрязнения атмосферы продуктами сгорания. Из уровня техники известен патент WO 9401231, описывающий метод и производственную линию по переработке преимущественно медицинских отходов, использующий стерилизацию, а затем дожигание отходов.
Недостатком изобретения является невозможность использования в полевых условиях, сложность процесса и потребность привозить отходы к месту переработки.
Задачей полезной модели является устранение изложенных выше недостатков запатентованных установок, созданием предлагаемой мобильной установки по обезвреживанию органических отходов путем сжигания их в печи (800-900°С) и дожиганием отходящих продуктов горения при высоких температурах (до 6000°С), что гарантирует экологическую чистоту выходящих из установки газов.
Технический результат, который достигается в результате использования настоящей полезной модели, состоит в расширении функциональных возможностей установок термического обезвреживания и утилизации отходов.
Достижение результата
Данный технический результат достигается за счет того, что мобильная установка для термического обезвреживания и утилизации органических отходов, содержащая печь пиролизного типа, модуль для подачи воздуха и энергоносителя в камеру сгорания печи отличается тем, что содержит, установленные на грузовой платформе автомашины или прицепа погрузо-разгрузочного механизма с грузовым подъемником, систему энергоснабжения, систему ручного или автоматизированного управления процессом горения, дожигания и утилизации, малогабаритную камеру дожигания, функционирующую на основе плазменной обработки отходящих газов.
Дополнительно мобильная установка может содержать блок микроконтроллера, состоящий из процессора, ОЗУ, контролера, осуществляющего преобразование информации, идущей с датчиков, анализирующих состав и температуру исходящих газов и установленных на/в трубопроводной системе.
Блок микроконтроллера дополнительно может содержать электронный носитель информации в виде флэш-памяти или дискового накопителя информации.
Мобильная установка дополнительно может содержать систему утилизации тепла.
Мобильная установка дополнительно может содержать газовый баллон.
На основании печи может быть расположено не менее одной системы газового лучистого отопления, причем сами органические отходы располагаются в печи таким образом, чтобы они имели прямой контакт с трубами системы газо-лучистого отопителя.
Мобильная установка дополнительно может содержать модуль пыле-газоочистки отходящих газов из камеры дожигания.
Сущность изобретения
Технический результат достигается за счет использования блочно-модульной мобильной установки по уничтожению органических отходов, схема которой показана на Рис.1.
В состав блочно-модульной установки, расположенной на грузовой платформе автомашины (1), входит контейнер (2), внутри которого находится печь пиролизного типа (3). Контейнер с печью также может быть установлен на автомобильном шасси-прицепе (на
чертеже не показан).
Кроме того, в состав установки входят погрузо-разгрузочный механизм (10) с грузовым подъемником, система энергоснабжения (13), топливная аппаратура (9) для подачи воздуха и энергоносителя в печь (3), управление процессами горения органических отходов и/или дожигания отходящих из камеры газов и утилизации продуктов сгорания осуществляется блоком (21) на основе микроконтроллера, устройство которого показано на Фиг.3.
В качестве модуля (9) для подачи воздуха и энергоносителя в камеру сгорания могут использоваться горелки для дизельного топлива Multicalor 300.1-400.1, горелки серии BENTONE, для природного газа - системы управления горением FRA2, FRA3 и т.п., Ecoflam Azur, серии BENTONE, а также двухтопливные горелки Weishaupt WGL 30, работающие на двух видах топлива: газ - дизельное топливо, и универсальные горелки серии Kroll KG, способные эффективно и просто использовать многие сорта жидкого топлива: дизельное, легкое и тяжелое печное топлива, отработанные моторные масла, рапсовое или подсолнечное масло (кроме мазута).
Такого рода горелки могут устанавливаться на различных пиролизных печах.
В качестве погрузо-разгрузочного механизма (10) могут использоваться лебедки РЛ-500, ТЛ-2А, тельферы с талями ТРШ, манипуляторы серии ОМТ, ОМТ-97М. За счет использования этих механизмов, отходы (16), предназначенные для сжигания в печи (3), поднимаются с земли и закладываются в печь или поднимаются на уровень высоты печи и перебрасываются в печь вручную.
Блок (21) состоит из процессора (22), ОЗУ (23), контролера (24), осуществляющего преобразование информации, идущей с датчиков (20), анализирующих состав и температуру исходящих газов и установленных на/в трубопроводной системе (4). Также блок (21) может содержать электронный носитель информации (25) в виде флэш-памяти или иного типа дисковых накопителей информации.
Поступающая с датчиков (20) информация о температуре и химическом составе газов передается в блок (21), где обрабатывается на предмет соответствия норме и, если соответствия норме нет, то процессор (22) дает команду на усиление/уменьшение мощности плазменной горелке (17) или на ее выключение или зажигание, если пламя горелки вдруг погасло. Блок (21) может также управлять подачей топлива в печь (3) через управление топливной аппаратурой (9).
Образованные при сгорании отходов газы направляют по трубе (4), где они обрабатываются высокотемпературным пламенем горелки (17) в камеру дожигания (5) перед выпуском их в атмосферу. С помощью погрузо-разгрузочного механизма (10) с грузовым подъемником помещают органические отходы (16) в камеру печи (3) на поддон,
представляющий собой модули газо-лучистого отопителя.
На Рис.1 показана работа печи от газа, который находится в газовом баллоне (7), посредством газопроводной системы (6) подается через редуктор-распределитель (8) в форсунки, установленные в камере сгорания печи (3). В основании печи располагаются несколько модулей газо-лучистого отопителя (14), предназначенные для ускорения сжигания органических отходов. Конструктивное устройство системы газо-лучистого отопителя в печи показано на Рис.2. Комплексное воздействие газовых горелок и модулей газо-лучистого отопителя на процесс горения позволяет ускорить процесс сжигания органических отходов. Образованные при сгорании отходов газы поступают по трубе (4), где они обрабатываются высокотемпературным пламенем специальной горелки (17) в камеру дожигания (5) перед выпуском их в атмосферу. Микроконтроллер системы управления управляет работой установки на основе информации, полученной с датчиков, измеряющих вредные примеси, которые установлены в камере дожигания (5), регулирует температурный режим горелки. Такое дожигание обеспечивает обезвреживание этих газов от опасных для человека продуктов сгорания.
Установка может также дополнительно содержать модуль пыле-газоочистки (11), который окончательно фильтрует отходящие уже из камеры дожигания газы от вредных веществ, снижая токсичные выбросы (12) в атмосферу.
Для защиты от воздействия тепла печи и трубопроводной системы отходящих газов, может использоваться защитный кожух (15), охватывающий печь (3) часть трубопроводной системы (4) отходящих газов и камеру дожигания (5). В защитном кожухе может располагаться система утилизации тепла (на чертеже не показана).
Работа печи и всех остальных устройств обеспечивается за счет системы электроснабжения (13), которая может представлять собой генератор самого автомобиля (1).
Управление работой печи и всех остальных устройств обеспечивается за счет системы ручного управления (на основе слежения пользователя за показаниями контрольных приборов) или системы автоматизированного управления процессом горения. На чертеже эти системы также не показаны, так как не являются предметом охраны настоящего изобретения.
Продукты сжигания печи собираются в виде золы после окончания процесса сжигания отходов и их остывания в специальные контейнеры.
Мобильность установки позволяет производить термическое обезвреживание и утилизацию органических отходов непосредственно в местах их образования.
А это в свою очередь решает задачи по поддержанию экологической и биологической безопасности жизнедеятельности человека, особенно в экстремальных условиях, когда
необходимо принятие срочных мер по обезвреживанию окружающей среды.
Герметичность элементов установки позволяет обеспечить экологическую и биологическую безопасность для обслуживающего персонала, стерильность и экологическую чистоту продуктов переработки.
Представленная мобильная установка предназначена для обеспечения экологической и биологической безопасности в районах, удаленных от мест расположения стационарных комплексов для утилизации аналогичных отходов.
Применение данной мобильной установки наиболее эффективно для обеспечения экологической и биологической безопасности в сельских районах, особенно удаленных от расположения стационарных комплексов по утилизации органических отходов.