RU2277203C2 - Способ термической переработки шламов, содержащих органические загрязнения и минеральную составляющую - Google Patents
Способ термической переработки шламов, содержащих органические загрязнения и минеральную составляющую Download PDFInfo
- Publication number
- RU2277203C2 RU2277203C2 RU2003115044/03A RU2003115044A RU2277203C2 RU 2277203 C2 RU2277203 C2 RU 2277203C2 RU 2003115044/03 A RU2003115044/03 A RU 2003115044/03A RU 2003115044 A RU2003115044 A RU 2003115044A RU 2277203 C2 RU2277203 C2 RU 2277203C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactor
- sludge
- electric arc
- thermal decomposition
- processing
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 title 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 20
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 14
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 8
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 7
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 19
- 239000000047 product Substances 0.000 description 18
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 4
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 3
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 3
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000004017 vitrification Methods 0.000 description 2
- 241000283707 Capra Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 241000556204 Huso dauricus Species 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
Изобретение относится способам переработки органических отходов. Технический результат: снижение себестоимости всей технологии переработки органических отходов и экологическая безопасность энергетически и экономически выгодного процесса. Способ термической переработки шламов, содержащих органические загрязнения и минеральную составляющую, включает термическое разложение шламов и вывод продуктов переработки. Термическое разложение производят в реакторе, снабженном электродами, путем воздействия электрической дугой и активации с использованием лопастного колеса. Активацию осуществляют поднятием порций перерабатываемого шлама со дна бункерной чаши реактора, подбрасыванием вверх и распылением по всему объему реактора таким образом, чтобы создать эффект псевдоожиженного слоя при одновременном воздействии электрической дугой. При загрузке реактора шламом уровень заполнения реактора должен быть ниже уровня расположения электродов. 1 ил.
Description
Изобретение относится способам переработки органических отходов.
Известен способ обработки отходов и способ обработки отходов, находящихся в поверхностных слоях почвы, включающий в себя пиролиз и плавление захороненных отходов за счет заглубления в массу отходов подключенного к питающим линиям устройства для термической обработки отходов - плазменную горелку, с последующим остеклованием породы (патент РФ №2103604, МКИ F 23 G 5/00, Е 02 D 3/00 опубл. 27.01.98).
Причинами, препятствующими достижению требуемого технического результата, являются высокая себестоимость реализуемой технологии и сложность его осуществления. Кроме того, получаемый пиролизный газ разбавлен дымовыми газами. Поскольку конечным продуктом является остекловывающаяся масса, представляющая собой скалоподобный материал в виде больших агломератов, то для дальнейшего использования в строительных целях требуются дополнительные затраты на обработку.
Наиболее близким по существенным признакам к заявляемому изобретению является способ термической переработки органических отходов, включающий термическое разложение органических отходов в присутствии известняка, конденсацию продуктов пиролиза и вывод продуктов переработки, причем термическое разложение производят в реакторе в едином технологическом процессе путем начального воздействия электрической дуги и одновременной подачей топочного мазута с дальнейшим сжиганием в нейтрализаторе образующегося горючего газа, при этом тепловую энергию, снятую с контура нейтрализатора и реактора, используют потребители (патент РФ №2140611, МКИ F 23 G 5/08; 5/14; 7/00 публ. 27.10.99).
Причины, препятствующие достижению требуемого технического результата, следующие.
Переработка отходов, имеющих большое содержание минеральной составляющей, осложняется возможностью образования твердой остекловывающейся массы на дне реактора. Для получения в качестве продуктов генераторного газа ввод извести вместе с отходами в реактор связан с дополнительными материальными затратами.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание энергетически экологически и экономически выгодного процесса переработки с исключением выбросов вредных веществ в атмосферу.
При осуществлении изобретения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в интенсификации и снижении себестоимости процесса переработки шламов, содержащих органические загрязнения и минеральную составляющую, за счет расширения диапазона применения самого метода.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе термической переработки шламов, содержащих органические загрязнения и минеральную составляющую, включающем термическое разложение шламов и вывод продуктов переработки, особенностью является то, что термическое разложение производят в реакторе, снабженном электродами, путем воздействия электрической дугой и активации с использованием лопастного колеса, активацию осуществляют поднятием порций перерабатываемого шлама со дна бункерной чаши реактора, подбрасыванием вверх и распылением по всему объему реактора таким образом, чтобы создать эффект псевдоожиженного слоя при одновременном воздействии электрической дугой. При этом загрузку реактора шламом осуществляют ниже уровня расположения электродов.
Применение в способе термической переработки шламов, содержащих органические загрязнения, процесса активации путем равномерного поднятия порций всего перерабатываемого шлама со дна бункерной чаши, подбрасывания его вверх и распыления по всему объему реактора, позволит создать эффект псевдоожиженного слоя. Это обеспечит интенсификацию процесса переработки и вывода минеральной составляющей немонолитного строения вследствие увеличения возможности быть задействованными в процессе термического разложения всех частиц шлама, содержащего органические загрязнения.
Охлаждение и обезвоживание получаемого газа в холодильнике с осаждением жидкости в конденсатосборнике обеспечивает возможность использования получаемого газового продукта потребителем без предварительной его обработки. В результате чего получаемый газовый продукт может быть использован как энергоноситель потребителями.
Сущность способа поясняется чертежом, где представлен общий вид реактора.
Способ термической переработки реализован с помощью реактора 1, в верхней части которого расположен люк 2 для загрузки шламов, содержащих органические загрязнения (отходы, представляющие собой смесь минеральной составляющей и органических компонентов, например нефтезагрязненные грунты, шламы, от очистки сточных вод). В нижней части реактора 1 расположен люк 3 для выгрузки минерального остатка 4, соединенный с бункерной чашей 5. Цилиндрический корпус реактора 1 заключен в рубашку охлаждения 6 с охлаждаемой жидкостью 7. Внутри реактора 1 установлены два графитовых электрода 8, 9, подаваемые в реактор 1 винтовым устройством 10 подачи электродов и подключенные к выводам понижающего сварочного трансформатора (не показан). Электроды 8, 9 помещены в изолирующем устройстве 11. Кроме того, в силовую цепь включен генератор высоковольтного разряда (не показан). В нижней части реактора 1, на дне бункерной чаши 5, находится выполненный в виде лопастного колеса, приводимого в движение электромотором (не показан), активатор 12. Внутри корпуса реактора 1 установлены наклонные отбойные пластины 13, создающие лабиринтный канал для прохода газового продукта. На выходе из реактора 1 установлен механический сетчатый фильтр 14 для полной очистки газового продукта от твердых минеральных остатков 4. Реактор 1 соединен газопроводом 15 с холодильником 16, который соединяется с конденсатосборником 17, откуда газовый продукт по газопроводу 18 отходит к потребителю.
Способ термической переработки шламов, содержащих органические загрязнения, осуществляется следующим образом.
Термическое разложение начинают с загрузки реактора 1 шламами. Загрузку реактора 1 осуществляют через верхний загрузочный люк 2. Уровень заполнения реактора 1 должен быть ниже расположения электродов 8 и 9. Тем самым исключается возможность спекания минеральной составляющей 4 шламов на начальном этапе работы электрической дуги.
Загружаемый шлам в предварительной обработке (измельчение, фракционирование, сушка) не нуждается. Далее производят герметичное закрытие загрузочного люка 2 и запуск электродвигателя (не показан) привода активатора 12, установленного в нижней части реактора. При вращении активатора 12 происходит поднятие порций шлама со дна бункерной чаши 5 и распределение его по всему объему реактора 1.
Запуск устройства осуществляется электрическим разрядом от высоковольтного генератора (не показан) между электродами 8 и 9 с дальнейшей подачей на них электрического тока высокой мощности.
С этого момента начинается процесс переработки шлама, содержащего органические загрязнения. Температура в электрической дуге определяется мощностными характеристиками электрической дуги. Необходимо отметить, что частоту вращения активатора 12 определяют исходя из максимального времени пребывания шлама в реакторе 1.
Таким образом, создается эффект, аналогичный тому, на котором основывается работа печей с псевдоожиженным (кипящим) слоем. Однако в известных решениях (Алексеев Г.М., Петров В.Н., Шпильфогель П.В. Индустриальные методы очистки городов. - Л.: Стройиздат, 1983; Родионов А.И., Клушин В.Н., Систер В.Г. Технологические процессы экологической безопасности. - Калуга.: Изд-во Н.Бочкаревой, 2000) этот эффект достигается за счет подачи в реактор воздуха или инертных газов. В предлагаемом техническом решении не происходит разбавление получаемого в качестве конечного продукта газового продукта посторонними примесями и загрязняющими токсичными соединениями, являющимися продуктами частичного окисления шлама, содержащего органические загрязнения, кислородом воздуха. Применение технологи так называемого псевдоожиженного слоя обусловлено тем, что перерабатываемый шлам содержит очень большую минеральную составляющую, состоящую главным образом из силикатов. При попадании в область высоких температур более 1800 К минеральная составляющая переходит в расплав и при остывании остекловывается, образуя так называемые «козлы», «склеивающие» электроды. При этом снижается уровень переработки до 10-15%. Применение же псевдоожиженного слоя приводит к остекловыванию лишь отдельных песчинок и препятствует их слипанию между собой с образованием «спеков». Небольшие же кусочки минеральной составляющей, прилипающие к электродам, легко разрушаются. При этом степень переработки достигает 97-99% (от органической части и влажности).
Далее газовый продукт через мелкоячеистый фильтр 14, где отделяются более мелкие пылевидные включения, попадает в холодильник 15. В холодильнике 15 происходит разделение продуктов переработки от паров воды и смолистой составляющей, которые, остывая, конденсируются и вместе с газовым продуктом поступают в конденсатосборник 17, где окончательно отделяются от газового продукта и накапливаются. Газовый продукт, проходя через конденсатосборник, очищается от оставшейся влаги и минерального остатка и подается в газопровод 18. По нему газовый продукт поступает потребителю (не показан).
Минеральный остаток 4, оставшийся на дне реактора 1, представляющий собой сыпучий материал, состоящий в основном из силикатов, можно использовать как строительный материал, например, для отсыпки площадок.
Применение предложенного способа термической переработки шламов, содержащих органические загрязнения, значительно снижает себестоимость всей технологии переработки органических отходов и одновременно позволяет получить безопасный экологически, энергетически и экономически выгодный процесс с несущественными выбросами вредных веществ в атмосферу при использовании полученного газового продукта как энергоносителя.
Claims (1)
- Способ термической переработки шламов, содержащих органические загрязнения и минеральную составляющую, включающий термическое разложение шламов и вывод продуктов переработки, характеризующийся тем, что термическое разложение производят в реакторе, снабженном электродами, путем воздействия электрической дугой и активации с использованием лопастного колеса, активацию осуществляют поднятием порций перерабатываемого шлама со дна бункерной чаши реактора, подбрасыванием вверх и распылением по всему объему реактора таким образом, чтобы создать эффект псевдоожиженного слоя при одновременном воздействии электрической дугой, при загрузке реактора шламом уровень заполнения реактора должен быть ниже уровня расположения электродов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003115044/03A RU2277203C2 (ru) | 2003-05-20 | 2003-05-20 | Способ термической переработки шламов, содержащих органические загрязнения и минеральную составляющую |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003115044/03A RU2277203C2 (ru) | 2003-05-20 | 2003-05-20 | Способ термической переработки шламов, содержащих органические загрязнения и минеральную составляющую |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003115044A RU2003115044A (ru) | 2004-11-20 |
| RU2277203C2 true RU2277203C2 (ru) | 2006-05-27 |
Family
ID=35833590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003115044/03A RU2277203C2 (ru) | 2003-05-20 | 2003-05-20 | Способ термической переработки шламов, содержащих органические загрязнения и минеральную составляющую |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2277203C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2374558C1 (ru) * | 2008-07-10 | 2009-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия | Индукционно-газовая установка для высокотемпературной переработки твердых отходов |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1663319A1 (ru) * | 1989-02-27 | 1991-07-15 | Предприятие П/Я В-2994 | Устройство дл сжигани отходов |
| RU2117218C1 (ru) * | 1996-07-29 | 1998-08-10 | Тюменский государственный нефтегазовый университет | Способ переработки органических отходов |
| RU2140611C1 (ru) * | 1999-04-15 | 1999-10-27 | Закрытое акционерное общество "СОЦИАЛЬНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ" | Способ термической переработки органических отходов и установка для его осуществления |
-
2003
- 2003-05-20 RU RU2003115044/03A patent/RU2277203C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1663319A1 (ru) * | 1989-02-27 | 1991-07-15 | Предприятие П/Я В-2994 | Устройство дл сжигани отходов |
| RU2117218C1 (ru) * | 1996-07-29 | 1998-08-10 | Тюменский государственный нефтегазовый университет | Способ переработки органических отходов |
| RU2140611C1 (ru) * | 1999-04-15 | 1999-10-27 | Закрытое акционерное общество "СОЦИАЛЬНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ" | Способ термической переработки органических отходов и установка для его осуществления |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2374558C1 (ru) * | 2008-07-10 | 2009-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия | Индукционно-газовая установка для высокотемпературной переработки твердых отходов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003115044A (ru) | 2004-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3779182A (en) | Refuse converting method and apparatus utilizing long arc column forming plasma torches | |
| US3996044A (en) | Electro-pyrolytic upright shaft type solid refuse disposal and conversion process | |
| RS50788B (sr) | Postupak za obradu otpada i aparat | |
| US5748666A (en) | Method and furnace for treatment of ash | |
| KR20060124773A (ko) | 폐기물 처리 방법 및 장치 | |
| WO2004048851A1 (en) | Integrated plasma-frequency induction process for waste treatment, resource recovery and apparatus for realizing same | |
| KR101394026B1 (ko) | 광체의 열적 처리를 위한 장치 및 방법 | |
| US3859174A (en) | Recovery of potable water from sanitary waste using solid wastes and refuse as a heat source | |
| JPH03501768A (ja) | ゴミ焼却設備のスラグまたは他の焼却残留物を処理する方法およびその装置 | |
| CA2133328A1 (en) | Method and device for processing free-flowing materials | |
| JPS63310691A (ja) | 汚染された鉱物物質を処理する方法 | |
| KR101685033B1 (ko) | 인쇄회로기판 처리용 폐기물처리 시스템 | |
| US4204979A (en) | Method of processing activated carbon | |
| JP2013088360A (ja) | 放射性物質の除染システム及び除染方法 | |
| RU2277203C2 (ru) | Способ термической переработки шламов, содержащих органические загрязнения и минеральную составляющую | |
| US3733271A (en) | Waste disposal apparatus and method | |
| CN209782638U (zh) | 热解气化炉处理危险废物的系统 | |
| RU2725411C2 (ru) | Способ плазменной утилизации твёрдых бытовых отходов и передвижная установка для его осуществления | |
| JP2005270874A (ja) | 汚染土壌の処理方法及びその装置 | |
| JP3973310B2 (ja) | 焼却灰の無害化処理方法 | |
| KR100471344B1 (ko) | 화학폐기물 소각장에서의 다이옥신, 퓨란 등의 유해물질 제거 시스템. | |
| CN102151688B (zh) | 城市垃圾处理方法 | |
| JP2896562B2 (ja) | 廃棄物溶融炉 | |
| JP2005195228A (ja) | 廃棄物溶融処理システム | |
| RU33208U1 (ru) | Установка для термической переработки органосодержащих шламов |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20050401 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090521 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20110227 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20110426 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160521 |