СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЖИДКИХ БЫТОВЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ Российский патент 2000 года по МПК F23G5/00 

Изобретение относится к области переработки жидких бытовых и промышленных отходов, в том числе токсичных и радиоактивных.

Известен способ переработки жидких радиоактивных отходов в электропечи путем заливки их на поверхность шлакового расплава, при этом жидкие продукты испаряются за счет тепла шлакового расплава, а твердые усваиваются расплавом (Поляков А.С., Борисов Т.Б., Моисеенко Н.И. и др. Опыт эксплуатации керамического плавителя ЭП-500/IP по остекловыванию жидких высокоактивных отходов. //Атомная энергия.- 1994. - т. 76, вып. 3.- С. 183-188).

Недостатком данного способа является его неэкономичность из-за больших энергетических затрат и неэффективность при разложении токсичных соединений из-за малого времени пребывания продуктов разложения в термической зоне.

Известен способ переработки жидких бытовых и промышленных отходов в псевдоожиженном слое путем их сжигания (Термические методы обезвреживания отходов /Г.В. Беспамятнов, К.К. Богушевская, Л.А. Зеленская и др. - Ленинград: Химия, 1975. - С. 64-65) - прототип.

Недостатком данного способа является то, что он ведется при низких температурах и с малым временем пребывания продуктов сжигания в термической зоне, что не обеспечивает необходимую степень разложения токсичных соединений. Кроме того, совместно с газами, получаемыми от переработки жидких отходов на газоочистку поступают и газы от сжигания топлива, тем самым увеличивая их общий объем.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности и экологичности предлагаемого способа переработки жидких бытовых и промышленных отходов.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявляемого способа, является снижение объема обезвреживаемых газов, повышение степени утилизации тепла газов и оборотного конденсата, а также утилизация твердого остатка и повышение степени обезвреживания токсичных соединений.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе переработки жидких бытовых и промышленных отходов, включающем загрузку жидких отходов в термическую зону печи с удалением продуктов разложения на газоочистку и утилизацию, согласно изобретению жидкие отходы подвергают газлифтной обработке в загрузочной катере путем подачи их под нисходящий затопленный поток расплава, рециркулирующий с регулируемой скоростью. Газы загрузочной камеры удаляют по самостоятельному тракту.

Процесс переработки осуществляют в газлифтном агрегате, разделенном перегородками различной высоты и не доходящими до свода и подины, на загрузочную, газлифтную и отстойную (газоотделительную) камеры, заполненные до необходимого уровня шлаковым расплавом.

Способ осуществляется следующим образом. В газлифтную камеру в расплав подается топливо с окислительным газом или продукты предварительного сжигания, за счет чего происходит прогрев расплава в газлифтной камере выше уровня перегородки, разделяющей газлифтную и загрузочную камеры. При этом расплав через эту перегородку сливается в загрузочную камеру, где происходит постоянная рециркуляция расплава вокруг перегородки. В газлифтной камере поток расплава восходящий, в загрузочной - нисходящий. Падающий с определенной скоростью поток расплава в загрузочной камере создает нисходящий затопленный поток расплава в объеме расплава загрузочной камеры. Причем скорость этого нисходящего потока в объеме расплава загрузочной камеры регулируется соотношением объема падающего через перегородку расплава и сечением загрузочной камеры в области расплава. В нисходящий поток шлакового расплава в загрузочной зоне ниже верхнего уровня расплава через специальные фурмы подаются жидкие отходы. Необходимость подачи их под нисходящий затопленный поток расплава вызвана тем, что для разложения токсичных соединений необходимо несколько секунд, что при скорости подъема газового пузыря 0,5 - 1,0 м/с можно достичь только за счет нисходящего движения расплава в шлаковой ванне загрузочной зоны. При подаче жидких горючих отходов под нисходящий затопленный поток расплава их подают совместно с окислителем для полного сжигания горючих составляющих. Твердые остатки от переработки жидких отходов усваиваются шлаком и вместе с ним выводятся в отвал.

Таким образом, регулируя нисходящую скорость шлакового расплава и время пребывания жидких отходов в зоне расплава, можно значительно увеличить время их термического разложения и тем самым решить проблему обезвреживания токсичных соединений.

Пример. В работающую газлифтную установку с температурой шлака в газлифтной камере 1350^oC, с сечением загрузочной камеры, обеспечивающем нисходящую скорость расплава в шлаковой ванне 0,6 м/с на глубину 0,8 м от уровня спокойной шлаковой ванны, через фурмы вводят жидкие отходы, которые испаряются в слое шлака за счет снижения температуры шлака с 1350 до 1250^oC. Газы, образующиеся при испарении жидких продуктов и их частичном сжигании, поднимаются к поверхности расплава со скоростью 0,7 м/с и выводятся из процесса по самостоятельному тракту раздельно от газов загрузочной зоны. Направление газов по самостоятельным газоходным трактам необходимо для снижения объема газов, поступающих на специальную газоочистку.

В таблице приведены расчетные данные по переработке жидких отходов по газлифтной технологии.

Как видно из таблицы, при заявляемом способе переработки жидких отходов время пребывания продуктов их разложения в шлаковом расплаве при параметрах, указанных в примере, составляло 8 - 16 секунд, что вполне достаточно для полного разложения всех токсичных веществ. На газоочистку из загрузочной зоны поступает всего 7 - 14% от всего объема отходящих газов. При переработке жидких отходов, содержащих горючие вещества, в условиях снижения температуры шлака на 100^oC расход его более чем в два раза ниже, чем при переработке негорючих отходов.

Таким образом, предлагаемая технология значительно сокращает объем отходящих газов, поступающих на газоочистку, и в значительной степени повышает эффективность разложения токсичных соединений, что соответственно повышает экономичность данной технологии и позволит расширить область ее применения на все отрасли промышленности.

При надлежащей степени очистки отходящих газов все сточные воды могут быть оборотными, что позволит решить экологические проблемы. Кроме того, почти все тепло, затраченное на переработку жидких оборотов возвращается в виде теплоэнергии и конденсата - оборотной воды. Твердые остатки от переработки жидких отходов усваиваются шлаком и вместе с ним выводятся в отвал.

Изобретение относится к области переработки жидких бытовых и промышленных отходов, в том числе токсичных и радиоактивных. Технический результат: снижение объема обезвреживаемых газов, повышение степени утилизации тепла газов, оборотного конденсата и твердого остатка, а также повышение степени обезвреживания токсичных соединений. Для этого жидкие бытовые и промышленные отходы, подаваемые в газлифтный агрегат с жидким расплавом, подвергают газлифтной обработке в загрузочной камере. Их подают под нисходящий затопленный поток расплава с регулируемой скоростью. Отходящие газы загрузочной и газлифтной камер удаляются раздельно по самостоятельным трактам. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ переработки жидких бытовых и промышленных отходов, включающий загрузку жидких отходов в термическую зону печи с удалением продуктов разложения на газоочистку и утилизацию, отличающийся тем, что жидкие отходы подвергают газлифтной обработке в загрузочной камере путем подачи их под нисходящий затопленный поток расплава, рециркулирующий с регулируемой скоростью. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что газы загрузочной камеры удаляют по самостоятельному тракту.