Известный физик Нильс Бор в своё время сказал - “Человечество не погибнет в атомном кошмаре - оно задохнётся в собственных отходах”.

      Состояние подавляющего числа свалок не отвечает санитарным требованиям. На свалках отсутствует система сбора фильтрационных вод, противоинфекционные экраны, сооружения, препят­ствующие размыву и разносу мусора на близлежащие территории. Из-за этого крайне токсичные вещества попадают в воздух, почв и грунтовые воды.

     До сих пор не решена проблема с утилизацией биологических и медицинских отходов. Население устраивает несанкционированные кладбища животных, беспечно выбрасывает просроченные лекар­ства  вместе с бытовыми отходами, не подозревая, что опасные соединения с грунтовыми водами окажутся в водопроводных трубах наших домов.

     ТБО имеют включения разнообразных веществ органического и минерального происхождения. Мусор является благоприятной средой для развития микроорганизмов, вызывающих инфекционные заболевания. Необезвреженные отходы могут быть источником массового загрязнения окружающей среды.

     Основной проблемой, мешающей перерабатывать весь объем потенциальных вторичных ресурсов (ПВР) является совместный сбор и совместная перевозка всех трех групп ТБО, при которых одна группа отрицательно влияет на качество другой, например – бумага загрязняется пищевыми отходами, биоразлагаемые ПВР загрязняются отходами пластмасс и токсичными отходами. Поэтому в группу реализуемых отходов без дополнительной обработки относим только металлы. На самом деле компоненты из перечисленных групп могут переходить из одной группы в другую, в зависимости от целей и задач, стоящих перед каждым регионом.

   Среднестатистический  морфологический состав ТБО   2009 года  города  Санкт-Петербурга приведён  в табл. №1.

Таблица №1.

Технология газификации ТБО.

2.1. Способ переработки углеродосодержащих (горючих) отходов

     Использование сверхадиабатических режимов   для проведения процессов газификации открывает широкие возможности для утилизации разного рода горючих отходов с высокой энергетической эффективностью, экологической чистотой и низкими затратами.

                          Диффузионное горение

 

     Такая организация процесса термической переработки отходов обеспечивает следующие преимущества по сравнению с методами прямого сжигания:

- процесс газификации имеет высокий энергетический КПД (до 90%), позволяющий перерабатывать материалы с малым содержанием горючих составляющих (с зольностью до 40%) или с высокой влажностью (до 50%);

- низкие линейные скорости газового потока в реакторе и его фильтрация через слой исходного перерабатываемого материала обеспечивают крайне низкий вынос пылевых частиц с газом, что дает возможность сильно сократить капитальные затраты на газоочистное и энергетическое оборудование;

- очистка газовых выбросов от соединений серы, хлора или фтора, пыли, паров ртути, очищать газ оказывается проще, чем дымовые газы, благодаря низкой температуре, меньшему объему и более высокой концентрации загрязнителей;

- сера присутствует в газе в восстановленных формах (H₂S, COS), которые проще поглотить, чем SO₂;

- при газификации происходит частичное разложение азотсодержащих органических соединений в бескислородной среде, что дает меньшее количество окислов азота в дымовых газах;

- сжигание газа в современных газовых горелках – наиболее чистый способ сжигания из всех известных; за счет высокой полноты сгорания дымовые газы содержат чрезвычайно мало окиси углерода и остаточных углеводородов;

- сжигание в две стадии позволяет резко уменьшить образование диоксинов (полихлорированных дибензодиоксинов и дибензофуранов), поскольку даже при наличии хлора подавляется появление в дымовых газах ароматических соединений (предшественников диоксинов) и обеспечивается низкое содержание пылевых частиц (катализаторов образования диоксинов в дымовых газах);

- зола, выгружаемая из реактора, имеет низкую температуру и практически не содержит недогоревшего углерода;

- выбор оборудования для утилизации тепла при сжигании газа не ограничивается паровым или водяным котлом, также возможно применение газовых турбин и энергетических дизелей;

- предлагаемая схема переработки легче вписывается в имеющуюся промышленную инфраструктуру, например, газ может подаваться в имеющуюся топку для замены части кондиционного топлива.

Установка для переработки твердых бытовых отходов

Установка для переработки твердых бытовых отходов (ТБО) с реактором-газификатором (рис.2) непрерывного  действия   производительностью  1,0 т в час. Установка потребляет 1 000 м³ воздуха в час; тепловая мощность, получаемая при сжигании газа – 1,5 МВт; размеры реактора-газификатора – высота 4,5м, внутренний объём 4,0 м. куб.

     Вырабатываемая при переработке ТБО тепловая энергия использоваться для работы котельной и энергетического модуля. Характеристики газовых выбросов подтвердили высокую экологическую чистоту процесса при сжигании  ТБО:  концентрация диоксинов в дымовых газах даже без их очистки не превышает 2×10^-10 г/м³.

     Общая схема мусоросжигающего производства включает 5 газификаторов, необходимое энергетическое оборудование, состав которого определяется заказчиком (водогрейные или паровые котлы, паровые турбины с электрогенераторами и т.п.)  Система очистки дымовых газов определяется исходя из состава перерабатываемого сырья (содержания в нем серы, хлора, фтора и др.). Содержание токсичных веществ в дымовых газах гарантируется на уровне (или ниже) европейских норм.

     Производство, предназначенное для мусоросжигания, может использоваться также для переработки других типов отходов. В этом случае могут потребоваться некоторые дополнительные внешние устройства и изменение регламента проведения процесса.