GARABADZHIU ALEKSANDR VASIL EVICH (RU)
SHEVCHENKO ALEKSANDR ALEKSANDROVICH (RU)
GARABADZHIU ALEKSANDR VASIL EVICH (RU)
SHEVCHENKO ALEKSANDR ALEKSANDROVICH (RU)
| RU2406747C1 | 2010-12-20 | |||
| RU2338122C1 | 2008-11-10 | |||
| RU2011131501A | 2013-02-10 |
ВАСИЛЬЕВА, Галина Семеновна (RU)
| Формула изобретения 1. Способ утилизации твердых бытовых отходов (ТБО) на полигонах, включаю- щий загрузку отходов в установку, биоразложение и термическое разложение с образова- нием газообразных и твердых продуктов, обезвреживание, охлаждение и накопление про- дуктов переработки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что перед загрузкой проводят радиационный и дози- метрический контроль массы ТБО, утилизацию ТБО проводят в две стадии, причем отхо- ды из одной зоны утилизации в другую поступают естественно и непрерывно под дей- ствием собственного веса, в процессе падения порции переработанной или отработанной массы ТБО при очередной выгрузке, на первой стадии утилизации ТБО подвергают аэробной и анаэробной переработ- ке, в результате чего получают биогаз, который затем поступает на выработку тепловой и электрической энергии, на второй стадии утилизации ТБО проходят термическое разложение, при кото- ром непереработанная в зоне биоразложения часть отходов, под действием горячего газа, проходит интенсивную просушку и прогрев, затем пиролиз, результатом которого являет- ся пирогаз, который, после охлаждения и очистки, также поступает на выработку тепло- вой и электрической энергии, полученный в результате пиролиза пирокарбонат используется в очистке филь- трата, который выделяется в процессе биоразложения, другие обезвреженные в установке твердые фракции отходов, после охлаждения выгружают и отправляют на захоронение. 2. Способ по п.1 , отличающийся тем, что аэробная переработка длится 24-48 ча- сов, при температуре 45-60 °С, рН 6,5-7. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что анаэробная переработка длится 960-1440 часов, при температуре 55-60 °С, рН 5-6 - в начале переработки, рН 7,5-8,5 - в конце пе- реработки. 4. Способ по п.1 , отличающийся тем, что в результате биоразложения перераба- тывается до 70 % от органических отходов, или до 30-40 % отходов от сырца. 5. Способ по п.1 , отличающийся тем, что термическое разложение методом пиро- лиза длится 24 часа, при температуре 600-1 100 °С. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что термическому разложению подвер- гаются оставшиеся после биоразложения отходы (до 40-60 % от сырца). 7. Установка утилизации ТБО на полигонах, включающая удлиненную камеру пе- реработки ТБО, расположенную наклонно на склоне естественного возвышения конкрет- ной местности, в верхней части которой имеется подъездной путь для засыпки ТБО в удлиненную камеру через люк, в нижней части которой имеется заслонка для отсьшки пе- реработанной и нейтрализованной массы ТБО, причем удлиненная камера состоит из по- следовательно расположенных зоны биоразложения, зоны термического разложения, включающей секцию пиролиза, зоны охлаждения и накопления продуктов переработки, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что зона биоразложения включает две секции - секцию аэробной и анаэробной пере- работки ТБО, в которую вмонтирована многофункциональная конструкция - лопасти для перемешивания движущейся под собственным весом перерабатываемой массы ТБО, сбора и вывода биогаза, введения воды и корректирующих растворов и устройство для сбора и вывода фильтрата, на боковой стенке камеры в разных местах установлены люки, предназначенные для отбора проб, в зоне термического разложения дополнительно введены секция сушки и прогре- ва переработанной массы ТБО и газозатворная камера для предотвращения попадания снизу воздуха в секцию пиролиза, снаружи на боковой поверхности камеры закреплена лестница/лифт для обслужи- вания установки. 8. Установка по п.7, отличающаяся тем, что стенки удлиненной камеры выполне- ны из литого армированного бетона, или сборных бетонных колец, или коррозионно - стойкого металла. 9. Установка по п.7, отличающаяся тем, что лопасти состоят из фланца с прива- ренной к нему цельной плоскостью, выполненной в виде косого четырехугольника, уста- новленного под углом 40-50 0 к вертикали. 10. Установка по п.7, отличающаяся тем, что вмонтированное устройство для сбора и вывода фильтрата состоит из желоба с защитной сеткой, с емкостью в нижней ча- сти - водосборника и отводной трубы. 1 1. Установка по п.7, отличающаяся тем, что камера имеет продольный сборный большой желоб и сетку малых косых примыкающих желобков. 12. Установка по п.7, отличающаяся тем, что секция пиролиза состоит из затво- ров, камеры горения, пламягасителя, отражателей, сборника пирогаза и теплообменника воздушного. 13. Установка по п.7, отличающаяся тем, что газозатворная камера закрыта сверху и снизу затворами, одновременное открытие которых невозможно. 14. Установка по п.9, отличающаяся тем, что лопасти установлены консольно, с наклоном вниз на 15-20 ° для соскальзывания виснущего материала. 15. Установка по п.10, отличающаяся тем, что вдоль длинных сторон плоскостей и через отверстия во фланце проходят силовые перфорированные трубы, выполненные из стали и предназначенные для сбора и вывода биогаза, поставки воды и корректирующего раствора в перерабатываемую массу ТБО. 16. Установка по п.11, отличающаяся тем, что фланец и плоскости лопастей вы- полнены из химически стойкой листовой стали толщиной 2-2,5 мм. 17. Установка по п.1 1, отличающаяся тем, что силовые перфорированные трубы лопастей имеют диаметр 60-80 мм. 18. Установка по п.11, отличающаяся тем, что силовые перфорированные трубы имеют выводные патрубки. 19. Установка по п.15, отличающаяся тем, что защитная сетка желоба для сбора и вывода фильтрата выполнена в виде чугунной перфорированной пластины. 20. Установка по п.15, отличающаяся тем, что емкость желоба устройства для сбора и вывода фильтрата выполнена в виде кармана, из которого фильтрат выводится наружу через отводную трубу. |
Предлагаемый способ утилизации твердых бытовых отходов (ТБО) с применени- ем многофункциональной установки на полигонах относится к области коммунального хозяйства, защиты окружающей среды, биотехнологии и биоэнергетики, и направлен на контролируемое, регулируемое и непрерывно-ускоренное биохимическое и термохимиче- ское разложение движущейся под собственным весом массы ТБО с производством тепло- вой и электрической энергии.
В настоящее время, в основе метода утилизации ТБО на полигонах, вне зависимо- сти от экономического развития государства, лежат следующие ключевые позиции: со- здание свалочного тела путем захоронения ТБО с укатыванием в грунте; неподвижность свалочного тела («пассивность»); процесс разложения свалочного тела на геотехногенном уровне осуществляется бесконтрольно и нерегулируемо, занимает из-за «пассивности» свалочного тела длительное время (десятки - сотни лет), протекает на больших террито- риях, сопровождается эмиссией ксенобиотиков и проявлением видоизменения флоры и фауны. Таким образом, дешевизна полигонов - понятие относительное, и, в последнее время все больше подвергается критике со стороны экологов, т.к. их аргументы становят- ся все более убедительными.
Известны различные технические решения в области утилизации ТБО.
Так, известен пиролизный комплекс для утилизации ТБО (патент РФ на ИЗ J492406747, МПК С10В53/00, В09ВЗ/00, F23G5/027, опублик. 20.12.2010). Известный ком- плекс включает наклонный пиролизный реактор для термического разложения ТБО с за- грузочными и разгрузочными устройствами, устройство нагрева отходов с использовани- ем собственного пиролизного газа, блок охлаждения и очистки пиролизного газа и газо- вую горелку, кроме того, пиролизный реактор, смонтированный на борту высотной свал- ки, выполнен из бетонных колец, загрузочные и разгрузочное устройства выполнены в виде герметичных питателей ящичного типа, газовая горелка расположена в основании пиролизного реактора, при этом параллельно пиролизному реактору расположен трубча- тый секционный коллектор, соединенный с пиролизным реактором при помощи много- численных патрубков, оснащенных перфорированными термоустойчивыми прокладками, предназначенный для отвода паров воды в атмосферу из верхней зоны пиролизного реак- тора, где производится сушка отходов, и для отвода пиролизного газа в газовую горелку из нижней зоны пиролизного реактора, где производится термохимическое разложение отходов. Известна установка утилизации ТБО на полигонах (заявка РФ на ПМ JsTe 2013126297 от 20.05.2013), которая выбрана в качестве прототипа. Комплекс включает удлиненную камеру, расположенную наклонно на склоне естественного возвышения кон- кретной местности, в верхней части которой имеется подъездной путь для засыпки отхо- дов в камеру через люк, в нижней части которой имеется заслонка для отсыпки перерабо- танной и обезвреженной массы ТБО. Удлиненная камера состоит из секции аэробной пе- реработки отходов, секции анаэробной переработки отходов, секции пиролиза и секции накопления продуктов переработки и отходов.
Известен способ переработки ТБО (патент РФ на ИЗ 2294319, МПК C05F9/00, В09ВЗ/00, опублик. 27.02.2007). Способ переработки ТБО, состоящий из сортировки от- ходов, биотермической санации в биобарабанах с внесением активирующего состава и по- следующего компостирования в буртах, отличающийся тем, что в качестве активирующе- го состава используют композицию из легкодоступных источников углерода, азота и фос- фора и активаторов роста микроорганизмов в виде растворов в дозировках, обеспечиваю- щих активную колонизацию субстрата аборигенными термофильными микроорганизма- ми.
Известен, также, способ утилизации отходов, содержащих органику (патент РФ на ИЗ 22338122, МПК F23G5/027, опублик. 10.1 1.2008). выбранный в качестве прототи- па. Способ утилизации отходов, содержащих органические материалы, в том числе хлор- содержащие и инфицированные, включающий загрузку отходов в камеру термического разложения (КТР), нагрев и разложение органики в КТР - пиролиз, с образованием газо- образных и твердых продуктов, их сжигание, каталитическое обезвреживание, охлажде- ние в теплообменнике и пылеочистку дымовых газов, отличающийся тем, что загрузку отходов в камеру термического разложения производят через шлюзовое устройство, по- стоянно промываемое инертным газом, отходы подвергают бескислородному термиче- скому разложению - пиролизу, при температуре 550-700°С в металлической камере, нагреваемой снаружи комплексно дымовыми газами от сжигания внешнего топлива в расположенной в непосредственной близости к ней горелки, дымовыми газами из циклон- ной топки, полученными от сжигания в ней при температуре 1200-1300°С газообразных продуктов пиролиза, и дымовыми газами от сжигания на колосниковой решетке твердых продуктов пиролиза, причем теплообмен во внутреннем объеме камеры термического раз- ложения интенсифицируют постоянным перемешиванием отходов и созданием искус- ственной циркуляции газовой фазы за счет подачи в ее нижнюю часть нагретого до 600- 700°С инертного газа, приготовление которого осуществляют за счет теплового потенциа- ла дымовых газов, газообразные продукты из камеры термического разложения вводят в циклонную топку посредством инжекции, причем в качестве инжектирующей среды ис- пользуют нагнетаемый под давлением воздух, предварительно подогретый до 350-400°С, отходящими дымовыми газами, уловленный в скруббере шлам направляют на повторный пиролиз в камеру термического разложения, а весь технологический процесс проводят под разрежением.
Предлагаемый способ и установка утилизации ТБО, по сравнению с прототипами и аналогами, обеспечивают комплексную непрерывно-ускоренную переработку есте- ственно движущейся массы ТБО, с получением тепловой и электрической энергии.
Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение комплексной непре- рывно-ускоренной переработки ТБО на полигоне, на основе созданной установки по про- изводству биогаза и пирогаза, естественного продвижения отходов в процессе интенсив- ной переработки с одновременным перемешиванием отходов, введения корректирующих растворов и отбора из них газов и фильтрата, путем наклонного расположения установки с удлиненной камерой.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в ускорении утилизации ТБО, в расширении и улучшении инженерно-технологических возможностей предлагаемой установки, в предотвращении попадания в окружающую среду загрязняю- щих веществ.
Достигается технический результат тем, что в способе утилизации ТБО на поли- гонах, включающем загрузку отходов в установку, биоразложение и термическое разло- жение с образованием газообразных и твердых продуктов, обезвреживание, охлаждение и накопление продуктов переработки, согласно изобретению, перед загрузкой проводят ра- диационный и дозиметрический контроль массы ТБО, утилизацию ТБО проводят в две стадии, причем отходы из одной зоны утилизации в другую поступают естественно и непрерывно под действием собственного веса, в процессе падения порции переработанной или отработанной массы ТБО при очередной выгрузке. При этом, на первой стадии утили- зации ТБО подвергают аэробной и анаэробной переработке, в результате чего получают биогаз, который затем поступает на выработку тепловой и электрической энергии, на второй стадии утилизации ТБО проходят термическое разложение, при котором непере- работанная в зоне биоразложения часть отходов, под действием горячего газа, проходит интенсивную просушку и прогрев, затем пиролиз, результатом которого является пирогаз, который, после охлаждения и очистки, также поступает на выработку тепловой и элек- трической энергии. Полученный в результате пиролиза пирокарбонат, используется в очистке фильтрата, который выделяется в процессе биоразложения, Другие обезвреженные в уста- новке твердые фракции отходов, после охлаждения выгружают и отправляют на захоро- нение.
Аэробная переработка длится 24-48 часов, при температуре 45-60 °С, рН 6,5-7.
Анаэробная переработка длится 960-1440 часов, при температуре 55-60 °С, рН 5-6 - в начале переработки, рН 7,5-8,5 - в конце переработки.
В результате биоразложения перерабатывается до 70 % от органических отходов, или до 30-40 % отходов от сырца.
Термическое разложение методом пиролиза, которому подвергаются оставшиеся после биоразложения отходы (до 40-60 % от сырца), длится 24 часа, при температуре 600- 1 100 °С.
Также, технический результат достигается тем, что в установке утилизации ТБО на полигонах, включающей удлиненную камеру переработки ТБО, расположенную наклонно на склоне естественного возвышения конкретной местности, в верхней части которой имеется подъездной путь для засыпки ТБО в удлиненную камеру через люк, в нижней части которой имеется заслонка для отсыпки переработанной и нейтрализованной массы ТБО, причем удлиненная камера состоит из последовательно расположенных зоны биоразложения, зоны термического разложения, включающей секцию пиролиза, зоны охлаждения и накопления продуктов переработки, согласно изобретению, зона биоразло- жения включает две секции - секцию аэробной и анаэробной переработки ТБО, в которую вмонтирована многофункциональная конструкция - лопасти для перемешивания движу- щейся под собственным весом перерабатываемой массы ТБО, введения воды и корректи- рующих растворов, сбора и вывода биогаза и устройство для сбора и вывода фильтрата. На боковой стенке камеры в разных местах установлены люки, предназначенные для от- бора проб. При этом, в зоне термического разложения дополнительно введены секция сушки и прогрева переработанной массы ТБО и газозатворная камера для предотвращения попадания снизу воздуха в секцию пиролиза. Газозатворная камера закрыта сверху и сни- зу затворами, одновременное открытие которых невозможно.
Снаружи на боковой поверхности камеры закреплена лестница/лифт для обслу- живания установки.
Стенки удлиненной камеры выполнены из литого армированного бетона, или сборных бетонных колец, или коррозионно - стойкого металла. Лопасти, предназначенные для перемешивания движущейся под собственным ве- сом перерабатываемой массы ТБО, устанавливаются консольно, с наклоном вниз на 15- 20°, для соскальзывания виснущего материала. Лопасти состоят из выполненных из хи- мически стойкой листовой стали толщиной 2-2,5 мм фланца с приваренной к нему цель- ной плоскостью, в виде косого четырехугольника, установленного под углом 40-50° к вер- тикали. Вдоль длинных сторон плоскостей и через отверстия во фланце проходят силовые перфорированные трубы, диаметром 60-80 мм, вьтолненные из стали и предназначенные для сбора и вывода биогаза, поставки воды и корректирующего раствора в перерабатыва- емую массу ТБО. Силовые перфорированные трубы имеют выводные патрубки.
Вмонтированное в зону биоразложения устройство для сбора и вывода фильтрата, состоит из желоба с защитной сеткой, выполненной в виде чугунной перфорированной пластины, с емкостью в нижней части - водосборника и отводной трубы.
Емкость желоба устройства для сбора и вывода фильтрата выполнена в виде кар- мана, из которого фильтрат выводится наружу через отводную трубу.
Камера имеет продольный сборный большой желоб и сетку малых косых примы- кающих желобков.
Секция пиролиза состоит из затворов, камеры горения, пламягасителя, отражате- лей, сборника пирогаза и теплообменника воздушного.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется следующими фигурами:
фиг.1., на которой изображена схема предлагаемого способа утилизации ТБО на полигонах, где:
1- доставка ТБО;
2- радиационный и дозиметрический контроль ТБО;
3- загрузка ТБО в установку (сырец 100 %);
4- установка;
5- зона биоразложения;
6- зона термического разложения;
7- зона накопления;
8- секция аэробной переработки;
9- секция анаэробной переработки;
10- секция сушки и прогрева;
1 1- секция пиролиза;
12- секция газозатворной камеры; 13- фильтрат;
14- очистка;
15- биогаз;
16- пирогаз;
17- охлаждение;
18- очистка;
19- электрическая и тепловая энергия;
20- выгрузка отходов (до 10-30 % от сырца);
21 - пирокарбонат;
22- захоронение нейтрализованных для окружающей среды отходов (до 10-20 % от сырца);
23- хозяйственная зона;
24- пункт обслуживания установки 4;
25- корректирующие растворы и добавки;
26- внешний рынок;
27- углекислый газ.
фиг. 2, на которой изображена установка 4 утилизации ТБО (а - вид сбоку; б - вид спереди), где:
28- секция аэробной переработки отходов;
29- секция анаэробной переработки отходов;
30- секция сушки и прогрева для переработанной массы ТБО;
31- секция пиролиза;
32- газозатворная камера;
33- зона охлаждения и накопления продуктов переработки;
34- люк для засыпки отходов;
35- люк для отбора проб секции 28;
36- люк для отбора проб секции 29;
37- заслонка для отсыпки переработанной и нейтрализованной массы ТБО;
38- лестница / лифт для обслуживания установки 4;
39- подъездной путь;
фиг.З, на которой изображена установка 4 (а - с двумя камерами, б - с тремя ка- мерами); фиг.4, на которой изображена конструкция лопастей (а - лицевая сторона, б - вид сбоку), где:
40- силовая труба;
41- плоскость;
42- фланец;
43- перфорация в трубе;
44- выводные патрубки;
фиг.5, на которой изображено устройство для сбора и вывода фильтрата (а - рас- положение желобов для сбора фильтрата; б - расположение желобов для стекания филь- трата), где:
45- желоб;
46- защитная сетка;
47- водосборник;
48- отводная труба;
49- продольный большой желоб;
50- малые косые примыкающие желобки;
фиг. 6, на которой изображена секция 31 пиролиза (вариант прямой конструкции), для наклонно расположенной установки 4 утилизации, где:
51 - затворы;
52- камера горения;
53- пламягаситель;
54- отражатели;
55- сборник пирогаза;
56- теплообменник воздушный.
Доставленные на полигон ТБО 1 (фиг.1), после радиационного и дозиметрическо- го контроля 2, загружают во многофункциональную установку 4 для комплексной непре- рывно-ускоренной переработки. Весь процесс переработки в установке 4 протекает в условиях строгого контроля и регулирования. Отходы из одной зоны утилизации в другую поступают естественно и непрерывно под действием собственного веса, в процессе паде- ния порции переработанной или отработанной массы ТБО при очередной выгрузке. За- груженные в установку 4 ТБО (сырец 100 %) проходят через зону 5 биоразложения, зону 6 термического разложения и зону 7 накопления. В установке 4 процессы биоразложения отходов протекают в секции 8 аэробной переработки и секции 9 анаэробной переработки. Непереработанный в зоне 5 биоразло- жения субстрат, поступает в зону 6 термического разложения, и под действием горячего газа проходит интенсивную просушку и прогрев в секции 10, затем пиролиз в секции 1 1. Отходы, после термического разложения в зоне 6, переходят в секцию 12 газозатворной камеры - для первичного охлаждения, затем в зону 7 накопления - для вторичного охла- ждения и последующей выгрузки. После выгрузки 20 отходы (до 10 - 30 % от сырца) из установки 4 отправляются на захоронение 22 (до 10-20 % от сырца).
В результате анаэробной переработки в секции 9 получают биогаз 15, который после очистки 18 преобразуется в тепловую или электрическую энергию 19 для внутрен- него и внешнего потребления. Внутри полигона тепловая и электрическая энергия 19 по- дается в хозяйственную зону 23, в пункт 24 обслуживания установки 4 и на установку 4.
Результатом пиролиза является пирогаз 16, который, после охлаждения 17 и очистки 18, подается на выработку тепловой и электрической энергии 19 для собственных нужд полигона (хозяйственная зона 23, пункт обслуживания 24, установка 4) и внешнего потребителя 26. Полученные в результате пиролиза пирокарбонат 21 и другие фракции, после прохождения секции 12 газозатворной камеры, поступают в зону 7 накопления, по- сле которой пирокарбонат 21 используется для очистки 14 фильтрата 13, а остальные, нейтрализованные после термического разложения отходы (до 10-20 % от сырца) высы- паются для отправки на захоронение 22.
В зоне 5 биоразложения осуществляется контроль температуры, влажности, рН, химического состава и обсемененности субстрата, количества и состава фильтрата 13. В результате биоразложения перерабатывается до 70 % от органических отходов, или до 30- 40 % отходов от сырца.
Дополнительно, в секции 9 анаэробной переработки, контролю подвергаются: давление в контрольных точках, количество и состав биогаза 15.
В зоне 6 термического разложения, кроме температурного, важным является газо- вый режим. Термическому разложению подвергаются оставшиеся после биоразложения отходы (до 40-60 % от сырца). Процесс пиролизной переработки должен происходить в отсутствии кислорода. Поступление кислорода сверху исключено, т.к. отходы поступают из секции 9 анаэробной переработки. Чтобы исключить попадание кислорода снизу, при- меняется секция 12 газозатворной камеры, куда после очистки 18, подаётся избыточное давление углекислого газа 27. Аэробная переработка в секции 8 длится 24-48 часов, при температуре 45-60 °С, рН 6,5-7. Анаэробная переработка в секции 9 длится 960-1440 часов, при темпе- ратуре 55-60 °С, рН 5-6 - в начале переработки, рН 7,5-8,5 - в конце переработки.
Термическое разложение методом пиролиза длится 24 часа, при температуре 600-
1100 °С.
Многофункциональная установка 4 утилизации ТБО на полигонах, включающая удлиненную камеру, расположена наклонно на склоне естественного возвышения кон- кретной местности (фиг.2), в верхней части которой имеется подъездной путь 39 для за- сыпки ТБО в удлиненную камеру через люк 34, в нижней части которой имеется заслонка 37 для отсыпки переработанной и нейтрализованной массы ТБО.
Стенки камеры выполнены из литого армированного бетона, или сборных бетон- н х колец, или коррозионно - стойкого металла. При увеличении количества камер уста- новки (фиг. 3), увеличивается объем перерабатываемых отходов и выработка тепловой и электрической энергии.
Снаружи на боковой поверхности камеры закреплена лестница/лифт 38 для об- служивания установки.
Многофункциональная установка 4 (фиг.2), выполненная в виде единого цилин- дра, представляет собой «часть полигона» - наклонный керн со всем своим содержимым, в том числе и происходящими в них процессами (биотермореактор). В отличие от полиго- на, биохимические процессы утилизации отходов в установке:
- протекают в движущей, благодаря собственному весу, массе отходов;
- происходят в строго контролируемых, регулируемых и управляемых условиях;
- выполняются в ускоренном темпе.
Закрепление установки на склоне (горы, холма, оврага, карьера) - свайное или гребешковое, с нижней опорой у основания, осуществляется путем врезки в грунт склона, или без врезки - с закреплением на поверхности.
Наклонное расположение установки (фиг.2, б) имеет следующие преимущества:
- естественное перемещение отходов вниз под собственным весом в процессе па- дения порции переработанной массы при очередной выгрузке;
- снижение нагрузки с нижнего основания за счет распределения давления всей конструкции с ее содержимым на большую площадь;
- снижение вертикального давления массы и скорости продвижения массы, в ре- зультате чего облегчается нагрузка на элементы, встроенные внутри установки; - распределенные по всей длине установки 4 точки опоры придают кон- струкции большую надежность и сейсмическую устойчивость.
Сечение установки - круглое или овальное, по следующим причинам:
- такая форма лучше выдерживает давление массы ТБО;
- движение ТБО, при таком сечении, более равномерное, без задержки в углах;
- сток фильтрата концентрируется в нижней точке круга или овала, затем выво- дится наружу.
Состоит многофункциональная установка 4 из последовательно расположенных зоны биоразложения, включающей секцию 28 аэробной и секцию 29 анаэробной перера- ботки отходов с люками 35 на боковой стенке, зоны термического разложения, состоящей из секции 30 сушки и прогрева, секции 31 пиролиза и газозатворной камеры 32, зоны 33 охлаждения и накопления продуктов переработки. Газозатворная камера 32 предназначена для предотвращения попадания снизу воздуха в секцию 31 пиролиза. Газозатворная каме- ра 32 закрыта сверху и снизу затворами, одновременное открытие которых невозможно.
Внутри зоны биоразложения вмонтирована многофункциональная конструкция - лопасти (фиг.4), предназначенные для перемешивания движущейся под собственным ве- сом перерабатываемой массы ТБО, сбора и вывода биогаза, введения воды и корректиру- ющих растворов и устройство для сбора и вывода фильтрата (фиг.5).
Лопасти (фиг.4), состоящие из фланца 42 с приваренной к нему цельной плоско- стью 41, выполненной в виде косого четырехугольника, установленного под углом 40-50 ° к вертикали, установлены консольно, с наклоном вниз на 15-20 °, для соскальзывания виснущего материала. При такой установке лопастей, движущийся под своим весом поток субстрата будет растекаться, соскальзывать с верхнего ребра и плоскости лопасти, части его будут менять направление движения. Благодаря лопастям, происходит разрыхление массы, что улучшает отбор биогаза, и положительно сказывается на скорости переработ- ки. Вдоль длинных сторон плоскостей 41 и через отверстия во фланце 42 проходят сило- вые трубы 40 с перфорацией 43, выполненные из стали и предназначенные для сбора био- газа, поставки воды и корректирующего раствора в перерабатываемую массу ТБО. Фла- нец 42 и плоскости 41 лопастей выполнены из химически стойкой листовой стали толщи- ной 2-2,5 мм. Силовые трубы 40 лопастей имеют диаметр 60-80 мм. Силовые трубы 40, по местоположению в камере, могут быть: продольные, вмонтированные в стенки камеры; входящие во внутренний объем массы ТБО, и совмещенные с наклонными перемешива- ющими плоскостями. Силовые трубы 40 имеют выводные патрубки 44, расположенные в разных местах по всей высоте зон камеры, благодаря чему увлажнение и добавление растворов можно делать выборочно и узконаправленно на нужной высоте.
Вмонтированное устройство для сбора и вывода фильтрата (фиг.5) состоит из желоба 45 с защитной сеткой 46, с емкостью в нижней части - водосборника 47 и отвод- ной трубы 48. Защитная сетка 46 желоба 45 для сбора и вывода фильтрата выполнена в виде чугунной перфорированной пластины. Емкость желоба 45 устройства для сбора и вывода фильтрата выполнена в виде кармана, из которого фильтрат выводится наружу че- рез отводную трубу 48.
На одну установку 4 достаточно три-четыре желоба 45, расположенных последо- вательно, друг за другом, по всей длине камеры. При этом, в камере имеется один про- дольный сборный большой желоб 49 и сетка малых косых примыкающих желобков 50.
Для наклонно расположенной установки 4 утилизации ТБО секция 31 пиролиза выполняется в варианте прямой конструкции и состоит из затворов 51, камеры горения 52, пламягасителя 53, отражателей 54, сборника 55 пирогаза и теплообменника 56 воздушно- го.
Преимущества предлагаемого изобретения:
- получение биогаза, пирогаза, тепловой и электрической энергии;
- непрерывный процесс переработки ТБО;
- процесс переработки осуществляется под строгим контролем, управлением и ре- гулированием;
- в процессе переработки, ТБО естественно перемещается с одной зоны в другую под собственным весом;
- ремонтопригодность;
- дополнительное снижение затрат на способ утилизации с помощью установки 4, за счет использования так называемых «бросовых», не имеющих коммерческой стоимости земель, таких как склоны гор, холмов, оврагов, карьеров;
- существенное снижение техногенной нагрузки полигона на окружающую среду с помощью: газоочистных сооружений - переработка и утилизация выхода вредных газо- образных веществ, отстойников - сбор и очищение фильтрата путем добавления реагентов и их повторное использование в установке;
- захоронения обезвреженных и нейтрализованных остатков ТБО, не подвергших- ся в установке переработке.
Таким образом, предлагаемый способ утилизации ТБО с применением установки на полигонах, основан на следующих главных принципах: движение ТБО на территории полигона в пространстве и во времени протекает под строгим контролем, управлением и регулированием;
свалочное тело в процессе переработки и утилизации, благодаря наклонному рас- положению установки, находится в естественном, под собственным весом движении; контроль, управление и регулирование процессов происходят на уровне:
обезвреживания, переработки и утилизации ТБО,
образования, выделения и очистки загрязняющих веществ,
образования, выделения, переработки и использования вторичных ресурсов,
производства тепловой и электрической энергии;
ускоренный и непрерывный процесс утилизации;
существенное сокращение времени, необходимого для утилизации отходов; пло- щадей, необходимых для функционирования полигонов нового поколения; эмиссии за- грязняющих веществ.
Предлагаемый способ утилизации ТБО с применением многофункциональной установки, позволит существенно исключить имеющиеся на сегодняшний день недостат- ки по утилизации ТБО на полигонах.