СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТВЕРДОГО ТОПЛИВА, ИЗГОТОВЛЕННОГО ИЗ ПРОМЫШЛЕННЫХ И БЫТОВЫХ ОТХОДОВ
MANUFACTURING METHOD OF SOLID FUEL MADE FROM INDUSTRIAL AND DOMESTIC WASTES

Область техники
Настоящее изобретение относится к области производства твердого топлива, изготовленного из промышленных и бытовых отходов, которое соответствует требованиям, предъявляемым к охране окружающей среды.
Уровень техники
Существуют разнообразные типы промышленных и бытовых отходов, нуждающиеся в переработке, что приводит к необходимости использовать очень сложные и разнообразные технологии переработки.
Среди разнообразных типов отходов особый интерес представляет твердое топливо, получаемое из промышленных и бытовых отходов, обычно обозначаемое аббревиатурой RDF (ТБО), также известное под названием «альтернативное топливо». Основными составляющими твердого топлива являются древесина, бумага, полотно и т.д.
Твердое топливо получают после процесса сортировки, при котором отделяют все несгораемые компоненты, такие как железо, стекло, алюминий, инертные материалы, а также любые другие материалы, не предусмотренные правилами производства твердого топлива, включая органические фракции и другие подверженные гниению материалы, и спрессовывают их в общую массу, изготавливая твердое топливо. После этого загружают компоненты твердого топлива в специальные установки для сжигания отходов с одновременным получением энергии.
Недостатком описанного способа получения твердого топлива является то, что реализующая его установка для сжигания мусора подвергается повреждениям, обусловленным плохим качеством использования твердого топлива. Кроме того, такое сжигание специфического мусора требует постоянства температуры, при которой происходит сжигание, которую очень трудно поддерживать, так как введение различных отходов с различной теплотворной способностью приводит к нежелательному изменению температуры сжигания отходов. Эта проблема до сегодняшнего дня зачастую решалась за счет того, что для сжигания применялось большее количество дополнительных энергоносителей.
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является способ производства твердого топлива, изготовленного из отходов, которое включает предварительную сортировку и переработку исходного мусора с отделением фракции мягкого мусора, содержащего органические остатки, измельчение этой фракции, смешение с измельченным углем, добавление жиросодержащих остатков, например отбеливающую землю, уплотнение смеси в брикеты, последующее их сжигание (патент РФ №2109035 С1, C10L 5/46, публ. 20.04.1998).
Недостатком описанного способа является сложная технология производства твердого топлива, изготовленного из отходов.
Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей, упрощение технологии производства твердого топлива, изготовленного из промышленных и бытовых отходов.
Сущность изобретения
Способ производства твердого топлива, изготовленного из промышленных и бытовых отходов, заключается в том, что на первом этапе осуществляют сортировку промышленных и бытовых отходов на три группы: первая группа содержит крупногабаритные металлические объекты, шнуры и опасные вещества, которые удаляются из общей массы исходных объектов для изготовления твердого топлива и впоследствии утилизируются; вторая группа содержит крупногабаритные промышленные и бытовые отходы; третья группа содержит отходы, которые по габаритным размерам меньше 150 мм; на втором этапе осуществляют первый этап обработки промышленных и бытовых отходов для уменьшения их габаритных размеров менее 150 мм, при этом отходы второй группы помещают в шнековую дробилку; на третьем этапе осуществляют второй этап обработки промышленных и бытовых отходов, в процессе которого отходы второй и третьей групп подают в горизонтальную установку разбивания для уменьшения их объема; на четвертом этапе в полученные в горизонтальной установке разбивания отходы добавляют известь, затем осуществляют формовку круглых брикетов при высоких давлении и температуре, сушку полученных круглых брикетов с образованием конечного продукта диаметром 15-30 мм, длиной 30-150 мм, калорийностью свыше 6000 ккал/кг и температурой горения свыше 1100 град/С.
Горизонтальная установка разбивания представляет собой горизонтальную дробилку по системе вращающегося молота.
Способ производства твердого топлива, изготовленного из промышленных и бытовых отходов, может быть осуществлен следующим образом.
На первом и втором этапах подлежащие переработке промышленные и бытовые отходы сортируются на три группы. Сначала с помощью машины, содержащей магниты, из промышленных и бытовых отходов удаляются все крупногабаритные металлические объекты, шнуры, камни, бытовые электротовары, металлы и опасные вещества (такие, как бытовые химикаты, растворители, бензин, керосин и др.), которые впоследствии утилизируются. Указанные крупногабаритные металлические объекты, шнуры, камни, бытовые электротовары, металлы и опасные вещества (такие, как бытовые химикаты, растворители, бензин, керосин и др.) составляют первую группу. Вторая группа содержит крупногабаритные и упакованные отбросы, такие как тяжелые и легкие предметы, картон, бумага, дерево, упакованные пищевые отходы и т.д. Затем промышленные и бытовые отходы, составляющие вторую группу, попадают в шнековую дробилку, в которой происходит первый этап обработки крупногабаритных и упакованных отбросов. Третья группа содержит отходы, которые не нуждаются в дальнейшем разбивании или резке. Это оставшиеся отходы, которые по размеру меньше 150 мм.
На третьем этапе получения твердого топлива происходит второй этап обработки промышленных и бытовых отходов. Отходы второй группы, полученные после разбивания в шнековой дробилке, и отходы третьей группы попадают в горизонтальную установку разбивания (измельчения). Горизонтальная установка разбивания представляет собой горизонтальную дробилку по системе вращающегося молота, в которой происходит второе разбивание отходов для уменьшения объема.
Далее, начинается четвертый этап получения твердого топлива. На этом этапе в полученные в горизонтальной установке разбивания отходы добавляют известь. После того как отходы перемешаются с известью, их формуют в круглые брикеты при высоком давлении (1-2 атм) и высокой температуре (600-800°С). Затем полученные круглые брикеты подвергаются сушке, после чего полученный продукт можно использовать как твердое топливо. Полученный продукт, а именно твердое топливо, представляет собой изделие диаметром 15-30 мм, длиной 30-150 мм, калорийностью свыше 6000ккал/кг и температурой горения свыше 1100 град/С.
Топливо, изготовленное способом согласно изобретению, применяется предпочтительно в установках для сжигания, работа которых сопровождается получением энергии (т.е. на электростанциях, теплостанциях или в небольших отопительных установках). Негативное воздействие на окружающую среду в процессе сжигания твердого топлива (RDF) является относительно низким по сравнению с сжиганием промышленных и бытовых отходов.
К числу достоинств твердого топлива (RDF) можно также отнести его постоянную (не меняющуюся) теплотворность и стандартную форму. Это упрощает контроль и управление процессами сжигания, с самого начала обеспечивается качественное сгорание. При этом сгорание практически все время является безотходным. Утилизация отходов путем изготовления твердого топлива из промышленных и бытовых отходов, а также последующее его сжигание (вместо сжигания непосредственно самих промышленных и бытовых отходов) является одним из самых эффективных способов переработки промышленных и бытовых отходов.