2020-09-26
115
Теплота згоряння спеціально відібраних і висушених легкоспалимих компонентів ТПВ в 2 рази вище теплоти згоряння вихідних ТПВ. Отримане з ТПВ паливо на відміну від вихідних ТПВ може тривалий час зберігатися і транспортуватися, має більш однорідний фракційний склад, меншу вологість і зольність, містить менше металевих включень, має теплотворну здатність не менш 3000 ккал/кг, тому що в його склад входять такі фракції, як папір і картон. У зв'язку з цим ряд закордонних фірм веде широкомасштабні експерименти по механічному витягу з ТПВ легкоспалимих компонентів для використання після відповідної підготовки як енергетичне паливо.
В Англії на трьох сортувальних заводах використовується технологія, розроблена дослідницькою лабораторією «Уоррен Спрінг». За цією технологією ТПВ, що поступають на завод, піддають грубому здрібнюванню до фракцій розміром 200 мм і направляють у гуркіт для поділу на двох фракцій. Велику використовують для одержання паперової маси і пітлива, із дрібної виділяють чорний метал і стекло. Схема заводу включає барабанний пневматичний сепаратор, що відокремлює папір від більш важких фракцій.
Французькою фірмою «Собеа» розроблена технологія переробки ТПВ, випробувана на заводі м. Турнан-ан-Брі.
З 1981 р. завод випробує технічний процес Трісок, суть якого полягає в наступному (мал.). ТПВ проходять грубе дроблення і надходять у пневматичний класифікатор, де відокремлюються легкі фракції (папір, пластмасова плівка і т.п.). Ці фракції проходять циклон, осаджуються і надходять у барабанний гуркіт для відділення дрібного відсівання, що з'єднується з важкими фракціями. Останні після витягу чорного металобрухту направляють на компостування. Суміш папера і плівки надходить у розділовий барабан, у якому змочується водою. Розмокла папір утрачає міцність, розривається лопатами барабана і проходить через його отвори. Плівка при змочуванні практично не утрачає своєї міцності і виходить з барабана.
Паперова маса може бути використана для одержання низькосортного обгорткового чи папера як паливо (теплота згоряння 4000 ккал/кг).
Випробувався також варіант, при якому не виробляється поділ легких матеріалів на папір і плівку. Обидві фракції разом із дрібним відсіванням попадають у гранулятор, де виходять гранули діаметром 10 мм. Вони можуть використовуватися в котлоагрегатах, що працюють на вугільному паливі.
З огляду на високу зольність і собівартість такого палива, фірма в основному працює за схемою з одержанням компосту, паперової маси, пластмаси і чорного металобрухту.
У м. Сорія (Іспанія) побудована експериментальна установка, що працює по методу «Фероспак» для виготовлення паливних брикетів із суміші ТПВ з ПО рослинного походження. Попередньо прокомпостирувані ТПВ змішують у співвідношенні 1:5 з «свіжими» ТПВ і завантажують на добу в біотермічну камеру. Потім матеріал надходить на гуркіт. Магнітну сепарацію і дробарку для грубого (попереднього) здрібнювання, після чого направляється в біотермічну вежу, дробарку для тонкого дроблення (до фракції 1...5 мм) і в другу біотермічну вежу. За рахунок часткової ферментації механічна міцність компосту знижується, що сприяє меншому зносу молотків дробарок і меншій витраті енергії на дроблення. З біотермічних веж матеріал направляється в сушарку, куди подають гази з первинною температурою 300...350 0С. При цьому температура матеріалу піднімається до 120... 150 °С. Підсушений до вологості 3...8% компост подається в брикетировочний прес, що випускає брикети діаметром 80 мм. Щільність брикетів 1.2 т/м3. Теплота згоряння брикетів не зніс 4000 ккал/кг забезпечується використанням до складу компостуємих матеріалів значної кількості деревних обпилювань і інших подібних матеріалів.
Переробка ТПВ в анаеробних умовах
В останні роки активізувалися роботи з метанового зброджуванню ТПВ. Фірми «Валорга» і «Софрегас» (Франція) апробували у виробничих умовах технологію переробки ТПВ в анаеробних умовах з одержанням пального газу й органічного добрива. Перший досвідчений завод, що працює за цією технологією, побудований і експлуатується під м. Греноблем.
На мал. зображена принципова схема переробки ТПВ за технологією фірми «Валорга».
ТПВ розвантажують у прийомний бункер, відкіля грейферним краном їх подають на живильник, а потім у дробарку з вертикальним валом. Здрібнені ТПВ з дробарки перевантажують на стрічковий конвеєр, що проходить під сепаратором чорного металобрухту. Очищений від чорного металу матеріал направляється в метантенк 500 м3), де знаходиться 10...16 доб. при температурі 25°С. При цьому відбувається зброджування органічної маси. З кожної тонни ТПВ одержують 120... 140 м3 газу, що надходить у газгольдер. Частина отриманого газу відкачують компресором і через зрівняльну камеру направляють під тиском під шар матеріалу, що переробляється, що необхідно для перемішування маси.
Тверда фракція з метантенка направляється в шнековий прес для часткового знешкодження і далі в розпушувач. Потім матеріал попадає в циліндричний гуркіт, де розділяється на масу, використовувану як органічне добриво і велике відсівання.
З 1 т ТПВ одержують 170 кг (140 м3) біогаза, що містить 65% метану, 410 кг. органічного добрива вологістю 30%, 50 кг металобрухту і баластових фракцій (витягають магнітним сепаратором і відкидають дробаркою), 250 кг. великого відсівання з циліндричного гуркоту; 120 кг складають газові втрати і фільтрат, 5% біогаза витрачається для власних нестатків заводу. Біогаз можна використовувати у вихідному стані з одержанням 6.5 кВт ч/м3 тепла і після очищення від діоксида і сірководню з одержанням 9.9 кВт ч/м3 тепла.
Поряд із ТПВ завод приймає на переробку деякі види відходів сільськогосподарського виробництва і харчової промисловості.
Брикетування ТПВ
Ущільнення ТПВ при їхньому зборі, транспортуванні, чи похованні утилізації дасть значний економічний ефект. У нашій країні для збору і пресування відходів випускають установки декількох видів.
Вертикальні преси бувають двох модифікацій: ПУ-1 і ПУ-2. Однокамерний гвинтовий прес марки ПУ-1 призначений для пресування й упакування в стоси відходів швейного виробництва й інших сухих матеріалів. Пресс складається з рами, що пресує платформи, приводу, камери і візки. Матеріал завантажують через відкидну стінку у встановлений на візку шухляда (пресувальну камеру) і місці з візком заводять у прес. Спеціальні напрямні забезпечують точну установку шухляди під натискною платформою. Після завершення пресування бічні стінки шухляди опускаються на другий візок, а, що залишилася між натискною платформою і візком стос перев'язується дротом. Далі натискна платформа піднімається, з-під її вивозиться візок з готовим стосом, а на її місце ставиться візок із заповненими за цей час новою шухлядою. Схема керування приводом преса забезпечує будь-які заздалегідь встановлені обмеження ходу платформи н обох напрямках і захист електродвигуна від перевантажень. Технологічна характеристика преса ПУ-1 приведена нижче.
Технологічна характеристика преса ПУ-1
| Зусилля пресування, кН | 40 |
| Внутрішні габарити, мм | 920х520х1615 |
| розміри стосу, мм | 950х550х(700…1200) |
| Потужність електродвигуна, квт | 4,5 |
| Число оборотів електродвигуна, хв-1 | 1440 |
| Габарити преса, мм | 1500х1290х3950 |
| Маса, кг | 1880 |
Двокамерний прес ПУ-2 призначений для пресування стосів їхнього текстильного шматка. Пресс установлюють стаціонарно, він забезпечує одночасне пресування двох стосів масою 80... 100 кг кожна. Каркас преса монтують на фундаменті з закладенням нижньої частини стійок на глибину 360 мм. Камера пресування розділена металевим листом на двох частин, кожна з який має по двох відкидні дверцята для зручності виїмки готових стосів. Швидкість руху притискної плити регулюється змінними зубчастими колісьми в межах 1...1.6 м/хв. Пресс обслуговують двоє робітників.
Більш легкий вертикальний прес ПШ-3 призначений для пресування вовни. Стосу матеріалу зв'язують чи дротом зашивають у мішковину. Пресс легко розбирається і транспортується в автомашині.
Пресування при високих тисках - один зі способів поліпшення умов експлуатації полігонів (смітників). Ущільнені ТПВ даю; менша кількість фільтрату і газових викидів, при цьому знижується імовірність пожеж, ефективніше використовується земельна площа полігонів.
Фірма «Американ Хойстенд Дерик» випускає ущільнювачі для пресування ТПВ на смітниках. Продуктивність ущільнювача 450 т у зміну; маса брикетів 1.2...1.4 т; розмір 0.9х0.9х1.2 м. Брикет пресується протягом 90 з максимальним тиском 19 МПа.
Японська фірма «Тезука-Косан» розробила і впроваджує на базі власного устаткування виготовлення будівельних блоків із ТПВ (мал.). ТПВ пресують декількома плунжерами різного перетину, по черзі впроваджуючи в матеріал. Тиск у зоні контакту з малими плунжерами досягає 36 МПа при загальному тиску 5...6 МПа. Ступінь стиску при цьому методі досягає 1:10, незважаючи на високу вологість що надходять ТПВ (56...65%). Розмір одержуваного блоку 1,1х1,1х1,2 м, щільність 1.2...1.7 т/м3. Продуктивність установки 100 т у зміну. У процесі пресування видавлюється фільтрат, що складає 2...5% маси матеріалів, які пресуються.
Готові блоки укладають у дротяну чи сітку аркушевий метал і використовують у якості великих будівельних елементів. Якщо планується використання блоків для будівництва дамб у море, то блоки покривають гарячим чи асфальтом пластмасовою плівкою. Проведені фірмою іспиту показали за два роки лише невелику поверхневу корозію блоків, покритих листовим металом. Аеробного чи анаеробного процесів, що супроводжується підвищенням чи температури виділенням неприємних запахів, не виявлено.
У ФРН розроблений метод пресування дробленого сміття в суміші з осадом стічних вод (мал.). Ціль пресування в даному випадку інша, чим в описаних вище методах, - прискорене одержання і стабілізація компосту. Дослідження цього методу проводилися в СРСР - в Академії комунального господарства їм К.Д. Памфілова. Сутність методу полягає в наступному. Дроблені ТПВ вологістю 40...50% змішують зі збезводненим каналізаційним осадом вологістю 75% у пропорції 5:1. Масу пресують під тиском 2 МПа в брикети розміром 300х200х100 мм. Брикети складують під навісом, і протягом найближчих днів у штабелях брикетів температура підвищується до 60...70 °С за рахунок активного біотермічного процесу. Завдяки тонкокапілярний структурі брикети висихають і процес компостування припиняється. У такому стані брикети можуть знаходитися тривалий час. Зі стабілізованого стану їх можна вивести, розмочивши перед внесенням у ґрунт. Брикети використовують як чи добриво біопаливо.
