Ежегодная Международная конференция "Сотрудничество для решения проблемы отходов"


Главная страница
Сведения об авторах

 

Изучение экологических показателей функционирования передвижного мусороперерабатывающего комплекса МПК-300

Симоненко А. В., Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», Харьков, Украина
Ровенский А. И., Северо-Восточный научный центр Национальной академии наук Украины, Харьков, Украина
Ведь В. Е., Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», Харьков, Украина
Губаренко А. М., Северо-Восточный научный центр Национальной академии наук Украины, Харьков, Украина

Специалисты НПФ «Технология» Северо-Восточного научного центра НАНУ разработали технологию сжигания бытовых и промышленных отходов в передвижных мусоросжигательных установках, размещаемых на железнодорожных платформах. Технология полностью отвечает требованиям европейских стандартов, а по отдельным показателям качества очистки отходящих газов превосходит действующие нормативы. По заказу Южной железной дороги создан мобильный мусороперерабатывающий комплекс МПК-300, позволяющий перерабатывать 300 кг отходов в час. Комплекс является установкой непрерывного действия с периодической загрузкой и выгрузкой ТБО (рис. 1).

 

Рис. 1. Общий вид передвижного мусороперерабатывающего комплекса МПК-300

Принцип действия заключается в следующем. После сортировки отходы транспортером подают в камерную печь колосникового типа, в которой происходит их термодеструкция. Поскольку процесс протекает в окислительной среде при высоких температурах с избытком воздуха, образующиеся дымовые газы состоят в основном из пыли, неорганических соединений (О2, СО2, СО, Н2О, NOХ, SO2, N2, Н2, НСl) и органических веществ (полициклических ароматических углеводородов, азот-, серо-, фосфорсодержащих соединений, сажи). В небольших количествах возможно присутствие дибензо-n-диоксинов и дибензофуранов.

Дымовые газы поступают в камеру дожигания, где не менее 2 с в реакционном объеме при температуре 950—1 100 °С происходит активное догорание СО до СО2, а также термодеструкция органических соединений. Затем дымовые газы попадают в каталитический реактор 1-й ступени, в котором доокисляются органические соединения и СО, а также частицы сажи. После этого через рекуператор и дымоохладитель 1-й ступени дымовые газы направляют в центробежно-вихревой пылеуловитель (ЦВП) и далее в термокаталитический реактор 2-й ступени. В нем происходит заключительная термокаталитическая деструкция оставшихся вредных примесей, а также блокируется образование диоксинов и фуранов, синтез которых возможен при резком снижении температуры. На рукавных и углетканевом фильтрах дымовые газы проходят окончательную доочистку, после которой через дымовую трубу выбрасываются в атмосферу.

Образовавшиеся кислые неорганические соединения связываются щелочным раствором, подаваемым через форсунки в газоходы установки, а затем улавливаются в рукавных фильтрах.

Основные параметры функционирования МПК-300 в стационарном режиме приведены в таблице.

Основные параметры функционирования МПК-30

Параметр

Величина

Производительность, кг/ч

300

Объем выбрасываемых газов, нм3

2 000-2 200

Температура, °С

в камерной печи 900-1 050
в камере дожигания 950-1 150
в каталитическом реакторе 1-й ступени 800-900
в ЦВП 540-560
в каталитическом реакторе 2-й ступени 500-550
перед рукавными фильтрами 110-120
перед углетканевым фильтром 60
выбрасываемых газов 30-40


Температура в печи достигает максимального значения через 300 с, а затем начинает снижаться и опускается до первоначального значения через 10-12 мин после начала цикла утилизации ТБО (рис. 2). Это свидетельствует о завершении горения ТБО и их полной термодеструкции, в результате которой образуются нетоксичные шлак и зола.

Рис. 2. Изменение температуры в печи в процессе одного цикла утилизации ТБО

В течение полного цикла утилизации ТБО проведен хроматографический анализ дымовых газов, выбрасываемых в атмосферу. Установлено, что они не содержат СО и органических соединений, количество NOХ колеблется от 20 до 140 мг/м3, содержание SO2 не превышает 20 мг/м3. Изменение содержания СО2 и О2 в ходе одного цикла утилизации ТБО представлено на рис. 3.

Рис. 3. Изменение содержания СO2 (а) и O2 (б) в дымовых газах в процессе одного цикла утилизации ТБО

Максимальное содержание СО2 и минимальное О2 наблюдаются через 80 с после завалки ТБО, далее происходит постепенное возвращение к исходным значениям. Это показывает, что к 80 с завершается деструкция легкоразрушаемых простых соединений, а затем начинается разрушение основной массы. Через 5 мин после начала процесса содержание СО2 резко падает, а О2 резко возрастает, что объясняется образованием на поверхности сжигаемой массы слоя золы, значительно снижающего эффективность и скорость горения остатков ТБО. Для интенсификации процесса технологический регламент предусматривает принудительное механическое воздействие на реакционную массу, после которого концентрация СО2 в отходящих газах вновь резко возрастает, а О2 падает (см. рис. 3). В результате вторичного механического воздействия содержание СО2 повышается в меньшей степени, что свидетельствует о завершении горения. Процесс практически полностью прекращается через 10 мин. Об этом свидетельствует восстановление содержания СО2 и О2 до значений, соответствующих исходным (до загрузки ТБО в печь).

Состав газовых выбросов комплекса МПК-300 соответствует требованиям нормативных до­кументов, определяющих количество вредных примесей в дымовых газах теплоэнергетических устройств.

 

Assessing the Environmental Performance of the MPK-300 Mobile Waste Incineration Plant

Simonenko A. V., National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute», Kharkiv, Ukraine
Rovenskiy A. I., Northeast Scientific Centre, National Academy of Science of Ukraine, Kharkiv, Ukraine
Ved V. E.,
National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute», Kharkiv, Ukraine
Gubarenko A. M.,
Northeast Scientific Centre, National Academy of Science of Ukraine, Kharkiv, Ukraine

Changes in the composition of gas emissions generated by MPK-300 mobile waste incineration plant have been examined from the time of loading to the completion of the incineration process. The study has established that the composition of gas emissions meets relevant pollution control regulations for combustion plants.


 

Главная страница

Сведения об авторах

Симоненко Алексей Владимирович, инженер, кафедра интегрированных технологий, процессов и аппаратов, Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», ул. Фрунзе, 21, Харьков, 61002, Украина. Тел./факс (057) 707-65-89
Pовенский Александр Иванович, канд. техн. наук, зав. отделом региональной экологии, Северо-Восточный научный центр НАНУ, ул. Фрунзе, 8, Харьков, 61002, Украина. Тел. (057) 706-30-51
Ведь Валерий Евгеньевич, д-р техн. наук, проф., и. о. зав. кафедрой интегрированных технологий, процессов и аппаратов, Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», ул. Фрунзе, 21, Харьков, 61002, Украина. Тел./факс (057) 707-65-89.
E-mail
Губаренко Андрей Михайлович, науч. сотр., Северо-Восточный научный центр НАНУ, ул. Фрунзе, 8, Харьков, 61002, Украина. Тел. (057) 706-30-51

 

 

  Rambler's Top100


© Независимое агентство экологической информации
Последние изменения внесены 20.09.10