Устройство для переработки бытовых отходов Советский патент 1987 года по МПК F23G5/34 

113

Изобретение относится к устройствам переработки отходов и может быть использовано в коммунальном хозяйстве при обезвреживании и утилизации бытовых отходов, складируемых на городских свалках.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса за счет более полной утилизации тепловой энергии газа и повышение надежности работы.

На чертеже представлено устройство для переработки бытовых отходов.

Устройство выполнено в виде насыпного сооружения, размещенного непос ,редственно над свалкой, и содержит газопроницаемый слой коллектора 1, образованного из негорючего материала, с внешней изоляциеГ 2, которая имеет проемы для засоса воздуха,вы- полненные в виде окон 3 и воздухо- заборов 4. Для подде15жания насыпного слоя в основании сооружения имеются металлические тросы 5,на которых размещена металлическая сет- ка 6. Образованный таким образом каркас прикреплен к фундаменту 7, оконтуренному по периметру свалки отходов. Внутри газопроницаемого слоя установлен утилизатор 8 тепловой энергии газов, содержащий перфорированные газосборные патрубки - кольца 9. Внутри последних размещен трубчатый змеевик 10 с входным патрубком 1 1 вне сооружения для подачи воды в утилизатор. Окна 3 и возду- заборы 4 размещены в верхней части коллектора 1 выше утилизатора.Возду- хозабор 4 своим нижним концом устанавливается как в верхней части

коллектора 1, так и подсоединяется непосредственно к внутренней полости утилизатора. На выходе из коллектора 1 утилизатор 8 через трубопровод 12 подсоединен к устройству 13 контроля газов и установке 14 очистки газа от вредных примесей. Для принудительной подачи в сооружение воздуха служат вытяжной вентилятор 15, который подключен к дымовой трубе 16.Для создания в свалке 17 отходов первоначального очага 18 горения имеется скважина 19 с отверстиями 20 на забое, которая для устойчивости зацементирована в насыпном слое коллектора 1. Для регулирования расхода воздуха в утилизаторе 8 имеется арматура 21, установленная на оголовке иоздухозаборов 4.

Q

5 Ь о -

0

0

5

гт;ц1йст-1ю рабо 1 с;Г Т i:jRM),yii4:iiiM ofi- paзo.

.а ги)гк:рхность гиа.:1ки 17.Пыч оных и промышленных o lxn/uiB, например , об- разонаниой и выработанном K;ipei,epr , натягиианп- с шагом 5 - 10 м металлические т -1осы 5. 00ратораи1 1,п1 каркас из тросов 5 крепят ic фуия.амен- ту 7, оконтуренному но nepHMin pv

СБаЛК1 .

Затем на поверхность сяалки укла- дываи)Т 11одстилак1шу10 металлическую сетку Ь, иа которую отсыпачг;- крупнокусковой нег орючи материал, например перегоревшие ii:axTi:i,n. поро/ .ы, создавай таким образом газо111ч1нипа - мый слой коллектора 1. (),;ii- (; -puNH ni ;-; в свалки 17 внодят по мен |.11 -; Г| Mept одну скважину 19, игиЧ ,1:1;ук) в нижней части отверстия 20. :клажи1 у 19 ПС мере отсыпки 1и1ЛЛ|-1: 1 - ра 1 цементируют в верхней части. Попутно внутри насыпного слоя ксх игекто- ра 1 устанавливают гачосборньи у1 и- лизатор 8, состояи. ии из набеги , колец 9, внутри которых jjariMt iiien труб- чаты змеевик 10 с входным n;iTpy6KON; 11 для ввода воды. Конс-г рукт .ипю ути.иизатор 8 выполни в нпде устро - стиа, позволяющего (,:1;гат rijpiii -nie газы при больших колс бани ;х ;тод| ( щего воздуха. в устро Ь:тве змеевика, по циркулирует пода, обеспечивает тктлную у Л1лиаацию тепловой энергии га.ча при его сжигании .

Иа выходе из газог 11о11ип;;Г Г-:от о коллектора 1 утшшзат(;р о -jiyfici- проводы 12 подсое1;иня.1Л- к усч ройству 13 контроля выходящих газон, к установке 14 очистки газа о-/ при- Mcceii и через I3ijrj ;i;r ioii ил г:о15 подключают к дымовой i6.

();-;а чивая подг ;у;ч1вп гелл-пую t; гадпю работ, осуществляют BHtujtiioio изо:1лци1 2 коллектора 1.При этом газонепроницаемый термопрочный слсч, расположенный ниже утипизатijpa 8, формируют И.З слоя леска и бетона и скрепляют с фундаментом 7. liiieiiiHHjRi поверхность коллектора 1 л.и;1е утилизатора 8 покрывают глииистгпи cjiot. M, причем в этой части коллл ктора 1 предусматривают окна 3 для Ki .ioi a иоз- духа. Окна 3 могут образонатьсн также произвольно во BjieMH npont-cca сжигания отходов сватичи, например при деформации кол.локтора. Р j i . uipynoT

pacxdji иоч,1уха, подаваемого виутрг KojijieK i npa 1, ,пля сжигания газон, образпнанн,;; нч отхолов, при помощи ноздухозабор(п -, на которых установлена регу.гшропочиая а 5матура 21.

Таким образом, проемы для пасоса , ubinoJTHeiiin.ie в виде окон 3 и воздухо заборов 4, позволяют вести процесс утилизации газов с )шимень- ( теплов.1ми потерями даже в случае разгерметизации сооружения.

Па ста;и и ути1шзации газов в свалку 17 через скважину 19 засасывают вентилятором 15 воздух,чем инш1иируют и интенсифицируют разложение отходов. Создаиньй в основании С1ии:ки очаг 18 горания с температурой 600-1000 с; постепелшо перемещают кве)ху, в результате чего проигход.ит газификация отходов. При зтом гихчулают гор-пчий газ , которьи мигрирует к коллектору 1. Полученный газ через нижний слой пористого кол- лек1-ора 1 посредством м вентилятора 15 3aC( iCM)iaioT н уч илизатор 8 газов. В ;1ог:леднем происходит сжигание га- .ул за сч Т пocтyплeнIiя через проемы 3 и неоохолимотч) количества воздуха. Таким образом,в утилизаторе 8 происходит yтиJПl aция полной энергии г аза ка)-. геплоть. сгорания, так и его физического теплГ , В результате подачи воды м-ерез входной патрубок 11 на другом к онпе змеевика 10 отводят к потреблению пар или тепловую воду. Повышенные температуры в иа- сьлпюм ело; ко-члектора 1 и наличие в нижней его части окислов щелочноземельных металлов, присутствующих в перегоревших ашхтных породах, способствуют очистке газа от iieKvjTo- рых ,чых 1римесей, например от СО и SO г, за счет реакции

СаО + СО СаСО, МеО + &0 Me 50 .

На выходе из коллектора 1 охлаж- )1й газ контролируют по составу в устройстве 13 и через установку 14 очистки г аза и дымовую трубу 16 выбрасывают в атмосферу.

При наличии Б устройстве 13, горючих газов в достаточном количестве больигую их часть направляют через скважину 19 внутрь свалки 17, чем дополнительно генерируют тепло и интенсифицируют процесс газификации отходов.

10

15

20

43187 1

F) речупьтатч извлечения газов из сяалки под насыпным кол.чекпч ром 1 образояываютс.я пусто 1 ы выгоревшего П1)остранства. После окончания процесса газификации утилизатор 8 и сктитжи- ны 19 отсоединяют от техноло1 ичес- ких чo 1мyникanиi и В111подят из коллек- Topti. Затем тросы 5, поддерживающие ко.ллектор, отпускают, и при обрушении слой коллектора 1 заполняют выгоревшее пространстно свалки. После этого производят рекультивацию, замедьного участка, в отдельн1,1х случаях досьшают и повторяют газификацию ОТХОд1ОВ.

Достаточное содержание органики в отходах и газопроницаемость свалки предопределяют возможность переработки 61ЛТОВЫХ отходов на месте размещения .

Подача рабочего агента в массив свалки обеспечивает интенсификацию процесса разложеция отходов, в реэуль- 25 тате чего увеличивают выход газа,

noBbimaioT его качество и обеспечивают более полную переработку органического материала на месте размещения. Этим устраняется вредное воздействие на окружающую среду и снижаются затраты на переработку по сравнению с- утилизацией отходов в наземных устар.овках.

Рабочи11 агент, предназначенный для введения в бытовые отходы выбирают }i зависимости от экономичности технологического процесса, учитывая последующую утилизацию как физического тепла, так и теплоты сгорания получаемых газов для цолучения пара или ч плой воды.

11апри.1ер, при осуществлении сжигания отходов процесс ведут в основном до цолучения двуокиси углерода (СО) .

При газификации отходов путем организации движущегося очага горения

30

35

40

45

производят горючие газы (СО, Н . и др.) с примесью балласта СО и N,j. Наиболее качественные газы получают при пиролизе отходов, а также при введении внутрь свалки газопроизводящих бактерий. В первом случае в органосодержащие отходы подают ине1)тиый теплоноситель в качестве которого используют, например, часть газов, полученных в ходе процесса, или производят разогрев свалки путем, например, электронагрева.

5

Однако независимо от выбранного технологического процесса в сформированном насыпном слое коллектора целесообразно производить утилизацию полной энергии газов.

Например, при сжигании отходов, когда полученный газ содержит преимущественно двуокись углерода, утилизируют,в основном, его физическое тепло. При газификации или пиролизе отходов кроме физического тепла утилизируют и химическую энергию газа, которую получают при его сгорании.

Утилизация газа непосредственно в газопроницаемом насыпном коллекторе значительно уменьшает неизбежные тепловые потери, возникающие при его транспортировке к котлу-утилизатору, расположенному вне насыпного со оружения.

Для дожига ropjO4ero газа внутри коллектора во внешней его изоляции предусмотрены проемы, которые выполняют выше утилизатора в виде окон во внешней изоляции или воздухозаборов При йтом верхнюю часть коллектора выше утилизатора допускается осуществлять без внешней изоляции,что нежелательно ввиду возможного размыва слоя и трудности в осуществлении регулируемой подачи воздуха для дожига газа.

Причем при изоляции слоя коллектора ниже утилизатора предусматривают мероприятия по устранению проникновения в эту часть слоя воздуха,что предотвращает нежелательный дожиг газа вне утилизатора.

Таким образом, предлагаемое уст- ройство для переработки органосо- держащих отходов на месте размещения просто и надежно, поскольку значительно упрощается изоляция насыпного сооружения, не требуется прово

Редактор П.Тупица

Составитель Т.Лепахина

Техред Л.Сердюкова Корректор А.Тяско

Заказ 4629/38 Тираж А9АПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

g о

5 o

О

5

дить мероприятия по предотвращению проникновения воздуха в коллектор. Разгерметизация коллектора не только не влияет на процесс, но, наоборот, повьш1ает его эффективность.

Эффективность процесса повышается за счет более полного использования энергии получаемых газов, т.е. устранением потерь физического тепла газов в коллекторе, наряду с удешевлением внешней изоляции сооружения. Изобретение позволяет сэкономить капитальные затраты на обустройство наземных топочных устройств, уменьшить эксплуатационные расходы, а также использовать свалки отходов для выработки тепла, поступающего например, в теплосеть города или поселка.

Формула изобретения

1.Устройство для переработки бытовых отходов, выполненное в виде насыпного сооружения и содержащее коллектор в виде газопроницаемого слоя, внешнюю изоляцию поверхности слоя, газосборные перфорированные патрубки, размещенные внутри коллектора, утилизатор тепловой энергии газов, устройство газоочистки и технологические коммуникации, подсоединенные к коллектору, отличаюшее- с я тем,что, с целью повышения Эффективности процесса за счет более полного использования тепловой энергии газов и повьш1ения надежности работы, утилизатор расположен внутри коллектора,а внешняя изоляция выполнена выше утилизатора и имеет проемы для регулированного засоса воздуха.

2. Устройство по п. 1, о т л и- чающееся тем,что, утилизатор выполнен соответствующим форм е контура коллектора.

Изобретение может быть использовано в коммунальном хозяйстве при обезвреживании и утилизации органо- содержащих свалок на месте их размещения. Цель изобретения - повьшение эффективности процесса за счет более полно1 о использования тепловой энергии газов и повышение надежности работы. На поверхности свалки 17 формируют насыпное сооружение, которое содержит газопро 1ицаемый слой коллектора 1 из негорючего крупнокускового вещества. Внутри размещают утилизатор 8. Инициируют разложение бытовых отходов, продуктивные газы при этом мигрируют в насыпной коллек- , тор 1, где отдают свое физическое тепло и химическую энергию утилизатору 8. Для обеспечения надежности способа и упрощения покрытия насыпного коллектора в изоляционном слое последнего предусмотрены проемы 3 для засоса воздуха. Процесс ведут при давлении в сооружении ниже атмосферного. Полное использование тепловой энергии газов и упрощение при формировании насыпного сооружения повышают эффективность процесса переработки бытовых отходов непосредственно в свалке на месте ее размещения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. i СО Вода ДЬ1м, газы 00 4 ;:/5 00