Экологически чистые технологии переработки и обезвреживания отходов жизнедеятельности мегаполисовEnvironmentally Friendly Technologies for Waste Tre

Проблема твердых бытовых отходов (ТБО) – вечная проблема и с развитием человеческой цивилизации она становится все более актуальной.
Ежегодно в России образуется свыше 130 млн. т ТБО, в Москве – около 3,5 млн. т. Количество ТБО на душу населения в разных странах мира составляет 200-800 кг/год, в отдельных регионах России этот показатель уже достиг 300-400 кг/год, в Москве – 330-380 кг/год.
Темпы роста ТБО в три раза превышают темпы роста численности населения: 4-6% против 1,5-2%.
2

Методы обезвреживания ТБО:
1. Вывоз на полигоны (свалки),
2. Термические методы (сжигание),
3. Компостирование.
Но самый эффективный и дешевый способ переработки ТБО - это их селективный сбор и сепарация с последующим использованием выделенных фракций.
3

Основные проблемы сжигания:
Отсутствие предварительной сортировки утилизируемых и токсичных фракций;
Сложность систем газоочистки МСЗ;
Образование токсичной золы;
Практически отсутствие удовлетворительных методов промышленной переработки золы МСЗ.
4

Содержание загрязняющих веществ в дымовых газах при мусоросжигании
5

Состав золы и шлака МСЗ №2, %
*Сумма тяжелых металлов (Sb+As+Pb+Cr+Co+Cu+Mn+Ni+V+Sn+Cd+Tl)
6

Система газоочистки на МСЗ №2 г. Москвы
Обозначения на схеме: 1 – приемное отделение; 2 – приемный бункер ТБО;
3 – котлоагрегат; 4, 5, 6 – отделение газоочистки; 7, 8 – шлаковое отделение; 9 – загрузка ТБО в печь.
7

Система газоочистки на МСЗ №3 г. Москвы
Обозначения на схеме: 1 - распылительный абсорбер; 2 - растворный бак извести (и бикарбоната натрия); 3 - бункер извести; 4 - рукавный фильтр; 5 - емкость рециркуляции золы; 6 - бункер активированного угля; 7 - бункеры золы; 8 - парогазовый подогреватель; 9 - емкость аммиачной воды; 10 - установка СКВ оксидов азота; 11 -дымосос; 12 - насос; 13 - дымовая труба; 14 - оборудование для мониторинга вредных эмиссий.
8

Система газоочистки на МСЗ №4 г. Москвы
Обозначения на схеме: 1 - дымовые газы; 2 - циклон; 3 - распылительный абсорбер;
4 - смесительный резервуар; 5 - известь; 6 - гашеная известь; 7 - реактор летучего потока; 8 - смесь гашеной извести и активированного угля; 9 - рукавный фильтр; 10 - зола; 11 - силос золы и остатков после газоочистки; 12 - выгрузка золы и остатков после газоочистки для последующей отправки на переработку; 13 - дымосос, 14 - дымовая труба; 15 - система контроля за составом дымовых газов.
9

Модифицированный вариант системы газоочистки
Обозначения на схеме: 1 – абсорбер; 2 – емкость для приготовления рабочей суспензии известкового молока; 3 – емкость для приготовления рабочего раствора карбамида;
4 – емкость для сбора летучей золы; 5 – рукавный фильтр; 6 – адсорбер; 7 – рукавный фильтр; 8 – емкость для сбора отработанного активированного угля; 9 – дымосос;
10 – дымовая труба.
10

Узел абсорбции
1. Мокро-сухой способ очистки.
2. Раздельная подача реагентов: из форсунок нижнего яруса распыляется суспензия Са(ОН)2, а из форсунок верхнего яруса – раствор карбамида:
термодинамическое и кинетическое обоснование;
экономия карбамида.
3. Распределение необходимого количества воды между растворами реагентов.
4. Повышение эффективности газоочистки за счет добавления рециркулируемой золы в суспензию Са(ОН)2.
5. Величина точки росы дымовых газов позволяет далее использовать рукавный фильтр.
Обозначения на схеме: 1 – колонна (корпус);
2 – форсунки для распыления суспензии; 3 – форсунки для распыления карбамида.
11

Эколого-экономический анализ
Текущие расходы на реагенты в системе газоочистки
Предотвращенный экологический ущерб
Суммарная эколого-экономическая эффективность
модифицированного варианта – 85 531 097 ( 89 192 451) руб./г.
12

Утилизация золы
Схема утилизации золы на МСЗ №2:
измельчение зол и шлаков;
получение гранул;
капсулирование гранул в оболочки из механоактивированного вяжущего и получение искусственного щебня;
добавление искусственного щебня в изделия из бетона (бордюрный камень).
Себестоимость переработки 1 т золы МСЗ №2 – 37 307 руб.
Предлагаемые методы утилизации золы:
обезвреживание золы при производстве цемента;
обезвреживание золы при производстве строительной керамики (кирпич, керамзит, плитка).
13