Обзор литературы по теме исследования

АННОТАЦИЯ

 

Отчет 49 с., 3 ч., 2 табл., 2 рис., 11 источников.

ОТХОДЫ; ТБО; ПИРОЛИЗ; СЖИГАНИЕ; ХИМИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ.

Данная работа была посвящена исследованию термических способов утилизации твердых бытовых отходов организации ООО «Альфа».

В ходе исследования был проведен анализ классификации ТБО, изучены осноынве методы утилизации ТБО.

Подробно рассмотрены термические методы утилизации твердых бытовых отходов. На данный момент открытое сжигание отходов прекращает свое существование в промышленном масштабе и заменяется соврмеменными методами утилизации такими как галификация и пиролиз.

 

 

 

Содержание

ВВЕДЕНИЕ. 4

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.. 5

1.1 Физические параметры твердых бытовых отходов. 5

1.2 Химические характеристики твердых бытовых отходов. 10

1.3 Анализ характеристик твердых бытовых отходов. 13

2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.. 15

2.1 Общие сведения о предприятии. 15

2.2 Технология и оборудования переработки бытовых отходов ООО «Альфа» 19

2.3 Сбор, утилизация и переработка бытовых отходов ООО «Альфа». 23

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.. 25

3.1 Работа установки термического обезвреживания. 25

3.2 Анализ результатов. 27

3.3 Предложения по совершенствованию термической обработки отходов 33

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 46

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 48

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Каждый год огромное количество отходов производится в домашних хозяйствах и на промышленных объектах. Поэтому термическая обработка отходов стала одним из самых эффективных и популярных методов утилизации отходов и обращения с отходами. Однако это неизбежно приводит к образованию твердых побочных продуктов, так как зола и шлак часто содержат вещества, токсичные и вредные для окружающей среды. Следовательно, они должны быть дополнительно обработаны, чтобы лишиться нежелательных свойств. Чтобы эффективно связать или нейтрализовать такие материалы, необходимо тщательно знать их свойства.

Цель работы – исследование термических способов утилизации твердых бытовых отходов организации ООО «Альфа».

Для достижения данной цели, решим задачи

- исследование производственной деятельности организации;

- изучение технологических процессов организации;

- исследование охраны труда и окружающей среды организации.

 

 

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

 

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

 

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

 

Анализ результатов

Метод слоевого сжигания неподготовленных отходов в мусоросжигательных установках, используемый на ООО «Альфа» является наиболее распространенным методом термической переработки ТБО. При этом помимо обезвреживания отходов можно получить тепловую или электрическую энергию, сократить расстояние между местом сбора отходов и мусоросжигательным заводом, значительно сократить земельные площади, отводимые под захоронение ТБО.

«Однако при сжигании отходов выделяются твердые и газообразные вредные вещества, поэтому все современные мусоросжигательные заводы (МСЗ) должны быть оборудованы высокоэффективными газоочистными устройствами» [22].

В России построено семь мусоросжигательных заводов. Технологическая схема одного из них показана на рис. 3.2.

«Мусор, доставляемый на МСЗ сжигают без какой-либо предварительной подготовки или обработки. При поступлении на завод мусоровозы взвешивают на платформенных автоматических весах. Затем мусоровозы поступают в приемное помещение, где осуществляется выгрузка ТБО в бункер-накопитель. Мусор из бункера-накопителя частями забирает мостовой кран, оборудованный грейферным ковшом» [20].

 

1 – мостовой грейферный кран; 2 и 3 – мусорный и шлаковый отсеки бункера-накопителя; 4 – вентилятор первичного дутьевого воздуха; 5 – станция гидропривода; 6 – паровые калориферы-воздухоподогреватели; 7 – шлакоизвлекатель; 8 – ленточные транспортеры для удаления шлака и золы; 9 – дымосос; 10 – дымовая труба; 11 – электростатический фильтр; 12 – котел-утилизатор; 13 – вентилятор вторичного воздуха; 14 – загрузочный бункер; 15 – растопочная горелка; 16 – колосниковая решетка

Рисунок 3.2 -  Технологическая схема переработки отходов на мусоросжигательных заводах

 

«В приемном отделении поддерживается некоторое разряжение воздуха за счет забора из него дутьевого воздуха для поддержания процесса горения ТБО в котлоагрегатах, что предотвращает выброс неприятных запахов и пыли за пределы отделения. Мусор из приемного бункера подают в загрузочный желоб питателя печи котлоагрегата до определенной высоты. Емкость желоба образует буферный резерв питания печи. Образуемая таким образом колонна мусора обеспечивает герметичность между камерой горения и загрузочным бункером. Нижняя часть желоба защищена водяной рубашкой от перегрева в случае подъема пламени. Питатель распределяет мусор по колосниковой решетке, на которой сжигают мусор. Она является основным элементом печи» [16].

«Имеется несколько видов колосниковых решеток. Наибольшее применение получило топочное устройство, оборудованное обратно переталкивающей колосниковой решеткой системы «МАРТИН» (Германия), шириной 3 м и наклоненной под углом 26° к горизонтальной плоскости. Решетка имеет одну или несколько секций, каждая из которых состоит из 13 рядов чередующихся подвижных и неподвижных колосников» [30].

«Каждый второй колосник приводится в возвратно-поступательное движение общим устройством управления. Амплитуда возвратно-поступательного движения в направлении решетки снизу вверх составляет около 400 мм, а число циклов может изменяться от 0 до 60 в час» [29].

«Перемещение колосников решетки влияет на процесс сжигания мусора, который при каждом цикле медленно перемешивается и раскладывается по поверхности. Таким образом, в начале решетки образуется интенсивное пламя, при котором все стадии сжигания – сушка, возгорание и сжигание – происходят одновременно. Благодаря наличию сильного пламени в начале решетки газы, выделяющиеся на стадии сушки, смешиваются с очень горячими газами горения и сжигания» [29].

«Мусор, сжигаемый на решетке, постепенно перемещается вниз, постоянно перемешиваясь. Сжигание мусора завершается приблизительно на 2/3 длины решетки, а на оставшейся части мусор, превратившийся в шлак, постепенно охлаждается под действием подаваемого в топку воздуха» [29].

«Конструкция колосниковой решетки позволяет сжигать отходы с различной теплотой сгорания и большим (до 50 %) содержанием золы при высокой удельной производительности (более 400 кг/(м²ч)). Площадь колосниковой решетки каждого агрегата 20 м², номинальная производительность 8,33 т/ч при теплоте сгорания ТБО 6,3 МДж/кг. Температура в топочном пространстве регулируется автоматически и составляет 800-1000 °С, что обеспечивает выгорание твердых и газообразных горючих составляющих отходов» [29].

«Для обеспечения требуемого качества сжигания, т. е. для получения хорошо перегоревшего шлака, его необходимо сразу удалять. Шлак составляет около 25 % по массе от общего количества сжигаемых отходов» [29].

«Для удаления шлака используют барабаном с регулируемой скоростью вращения, позволяющий и сглаживать толщину слоя мусора и шлака на решетке, а также удалять шлак в бункер шлакового экстрактора. Горячий шлак падает в бункер, а затем в бак с водой, в котором охлаждается до 80-90 ºС. Из бака шлак удаляется толкателем, который проталкивает его в желоб, установленный с обратным уклоном. Конструкция желоба позволяет, с одной стороны, уплотнять удаляемый материал без риска закупорки рабочего сечения желоба, а с другой – стекать избыточной влаге. Таким образом, потери воды за счет ее испарения и поглощения шлаком сводятся к минимуму» [29].

«Затем охлажденный шлак по системе ленточных транспортеров проходит через виброполотно, где с использованием с магнитного сепаратора, оборудованного электромагнитом, из шлака удаляют металлические частицы. Металлолом удаляют в специальные емкости, а шлак поступает по ленте в шлаковый отсек бункера-накопителя. Зола из-под воздушного короба и из бункеров котла удаляется вместе со шлаком» [29].

«Для обеспечения процесса горения отходов подают воздух, нагнетаемый вентилятором первичного дутья через короб, установленный под решеткой и состоящий из нескольких отсеков или зон. Каждая зона подачи воздуха под решетку обеспечивает впуск определенного количества воздуха под решетку и в слой мусора для обеспечения горения; сбор и удаление мелких частиц, просеивающихся под решетку» [29].

«В нижней части в подрешеточной зоне установлены воронки асимметричной формы, которые предназначены для сбора и удаления просева» [29].

«Дополнительно воздух подается вентилятором вторичного дутья под высоким давлением через сопла, расположенные на передней и задней стенках камеры горения, для полного сжигания газов в нижней части камеры сжигания» [29].

«Полученные при сжигании ТБО тепловая энергия и пар могут быть использованы на нужды централизованного теплоснабжения. Для снижения капитальных затрат рационально совмещать на одной площадке мусоросжигательную и промышленно-отопительную котельные. Поэтому целесообразно проектировать комбинированные котельные, имеющие как котлоагрегаты, сжигающие энергетическое топливо, так и котлоагрегаты, в топках которых сжигают ТБО. Таким образом, ТБО можно рассматривать как нетрадиционные виды топлива» [27].

«По прогнозам специалистов слоевое или камерное сжигание специально подготовленных отходов в топках котлов или цементных печах в ближайшее время получит широкое применение. В США и Великобритании с 70-х гг. проводятся работы по переработке отходов в гранулированное топливо «RefuseDeringFull» (RDF), которое длительное время можно хранить и транспортировать на относительно большие расстояния и при сжигании, которого негативное воздействие на окружающую среду значительно меньше. Однако теплотехнические свойства топлива, получаемого этими странами различны. Так, в США за счет высоких капиталовложений стремятся получить высококачественное топливо, а в Великобритании создают простые дешевые способы получения RDF среднего качества. В США экономичны установки производительностью 1000 т/сут и выше перерабатываемых отходов, а в Великобритании – до 200-300 т/сут» [26].

«Технологический процесс получения RDF состоит из двух операций: дробления отходов и сепарации черных металлов. Если ограничиваться только этими двумя операциями, то получаемый в этом случае RDF будет содержать много балластных фракций и иметь низкое качество. Поэтому при изготовлении гранулированного топлива используют дополнительные машины, механизмы и агрегаты, позволяющие обогащать, гранулировать и брикетировать топливо из отходов, при этом возрастают капиталовложения и эксплуатационные расходы, но полученное топливо имеет значительно лучшее качество» [26]. Принципиальная схема производства гранулированного топлива приведена на рис. 3.3.

Рисунок. 3.3 -  Принципиальная схема производства гранулированного топлива

 

«Способ получения гранулированного топлива выбирают в зависимости от вида отходов, их состава, а также последующего способа использования – в качестве основного или дополнительного (вместе с основным – углем, торфом или т.д.) топлива. Теплота сгорания гранулированного топлива колеблется от 5300 до 17700 кДж/кг» [26].

«Многие котельные установки нуждаются лишь в небольшой модернизации для работы на гранулированном топливе, т. к. они оборудованы устройствами для удаления шлака и летучей золы» [26].

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Данная работа была посвящена исследованию термических способов утилизации твердых бытовых отходов организации ООО «Альфа».

В ходе исследования был проведен анализ классификации ТБО, изучены основные методы утилизации ТБО.

В работе были рассмотрены вопросы изучения методов и способов использования на предприятии ресурсосберегающих технологий.

Изучены технология, оборудование и циклы переработки бытовых отходов предприятия.

Предложены технические мероприятия по повышению ресурсосбережения путем снижения загрязнения воздуха выбросами метана. Предложены технические мероприятия по повышению ресурсосбережения путем снижения загрязнения воздуха выбросами метана.

В перспективе ТБО могут стать неисчерпаемым видом низкокалорийного топлива в силу непрерывного массового воспроизводства их населением. Как известно, топливом принято называть любое вещество, которое способно вступать в быстропротекающий окислительный процесс (горение) с окислителем и которое по технико-экономическим соображениям целесообразно использовать для целей получения тепловой энергии в энергетических, промышленных и отопительных установках. С этой точки зрения практический интерес представляют виды топлива, отвечающие следующим требованиям:

- доступность и распространенность для массового использования;

- достаточная химическая активность топлива, обеспечивающая возникновение и поддержание процесса горения;

- обеспечение достаточного тепловыделения на единицу массы сжигаемого вещества.

Твердые бытовые отходы отвечают всем перечисленным требованиям. Если рассматривать ТБО как один из видов топлива, то следует отметить, что компонентами любого топлива являются горючие элементы и негорючие примеси, или балласт. К горючим элементам топлива относится углерод С, водород Н и горючая сера S, образующие вместе с внутренним балластом (кислородом О и азотом N) сложные химические соединения. Внешний балласт составляют зола Л и влага W. Зола — негорючий остаток, полученный после сгорания топлива, представляющая собой смесь различных минеральных веществ, находящихся в топливе. Для примера: каменный уголь содержит 4...25% золы, дрова — 0,6%. Влага является вредной примесью топлива, поскольку уменьшает долю горючих веществ, так как часть теплоты, выделяющейся при сгорании топлива, тратится на испарение влаги.

АННОТАЦИЯ

 

Отчет 49 с., 3 ч., 2 табл., 2 рис., 11 источников.

ОТХОДЫ; ТБО; ПИРОЛИЗ; СЖИГАНИЕ; ХИМИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ.

Данная работа была посвящена исследованию термических способов утилизации твердых бытовых отходов организации ООО «Альфа».

В ходе исследования был проведен анализ классификации ТБО, изучены осноынве методы утилизации ТБО.

Подробно рассмотрены термические методы утилизации твердых бытовых отходов. На данный момент открытое сжигание отходов прекращает свое существование в промышленном масштабе и заменяется соврмеменными методами утилизации такими как галификация и пиролиз.

 

 

 

Содержание

ВВЕДЕНИЕ. 4

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.. 5

1.1 Физические параметры твердых бытовых отходов. 5

1.2 Химические характеристики твердых бытовых отходов. 10

1.3 Анализ характеристик твердых бытовых отходов. 13

2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.. 15

2.1 Общие сведения о предприятии. 15

2.2 Технология и оборудования переработки бытовых отходов ООО «Альфа» 19

2.3 Сбор, утилизация и переработка бытовых отходов ООО «Альфа». 23

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.. 25

3.1 Работа установки термического обезвреживания. 25

3.2 Анализ результатов. 27

3.3 Предложения по совершенствованию термической обработки отходов 33

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 46

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 48

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Каждый год огромное количество отходов производится в домашних хозяйствах и на промышленных объектах. Поэтому термическая обработка отходов стала одним из самых эффективных и популярных методов утилизации отходов и обращения с отходами. Однако это неизбежно приводит к образованию твердых побочных продуктов, так как зола и шлак часто содержат вещества, токсичные и вредные для окружающей среды. Следовательно, они должны быть дополнительно обработаны, чтобы лишиться нежелательных свойств. Чтобы эффективно связать или нейтрализовать такие материалы, необходимо тщательно знать их свойства.

Цель работы – исследование термических способов утилизации твердых бытовых отходов организации ООО «Альфа».

Для достижения данной цели, решим задачи

- исследование производственной деятельности организации;

- изучение технологических процессов организации;

- исследование охраны труда и окружающей среды организации.

 

 

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ