ИТС 9-2015 Обезвреживание отходов термическим способом (сжигание отходов)

     2.3.1 Слоевые печи

В отечественной и зарубежной практике для высокотемпературного обезвреживания твердых и пастообразных отходов, содержащих органические вещества, наиболее широко используются слоевые печи.

В последние годы следует отметить большое количество российских разработок и зарубежных поставок локальных установок огневого обезвреживания отходов с использованием слоевых топок. Например, установки типа "Смарт Аш" (однокамерная) и "Медибурн" (двухкамерная) мощностью 22 кг/ч каждая (США) (см. рисунки 2.1, 2.2), установка "Форсаж-2", установка УСО-200 (Россия).

     
Рисунок 2.1 - Установка типа "Смарт Аш" (США) [19]

     
Рисунок 2.2 - Установка "Медибурн" (США) [19]

Во всех этих установках отсутствует система очистки отходящих газов.

Отдельные установки состоят из камеры сжигания, тягодутьевого оборудования, аппарата сухой газоочистки (циклон-золоуловитель) и основных соединительных трубопроводов. Загрузка отходов осуществляется в большинстве случаев вручную, а их горение происходит в неподвижном слое на футерованном сплошном поду.

Более современные усовершенствованные слоевые печи выпускаются с нагрузкой 170 и 340 кг/ч (Австрия), с нагрузкой от 12 до 250 кг/ч 10 типоразмеров (Германия), с нагрузкой от 200 до 1000 кг/ч (Швейцария, Великобритания, Франция, Республика Корея), инсинератор "Мюллер" С.Р.50 (Франция) и др.

Аналогичные установки типа КТО (см. рисунок 2.3), ИН-50 (см. рисунок 2.4) и "ЭЧУТО" разработали российские производители. Последняя разработка предусматривает предварительное термическое разложение органической составляющей отходов в бескислородной атмосфере (пиролиз), после чего образовавшаяся парогазовая смесь направляется в камеру дожигания.

     
Рисунок 2.3 - Установка типа КТО [20]

Для сжигания ТКО широкое распространение нашли слоевые топки с колосниковыми решетками, в том числе водоохлаждаемыми. Наиболее часто при слоевом сжигании отходов применяют решетки трех типов: поступательно-переталкивающие, обратно-переталкивающие и решетки валкового типа.

При слоевом сжигании отходов температура на наклонной колосниковой решетке изменяется от температуры окружающей среды в верхней зоне загрузки до 1100°С-1200°С в огневой (нижней) зоне. По мере продвижения материала происходит его постепенный прогрев, сопровождающийся процессами сушки, пиролиза, горения.

     
Рисунок 2.4 - Установка типа ИН-50 [21]

В целом необходимо отметить, что слоевые печи надежны в эксплуатации, просты при обслуживании (особенно топки с неподвижным подом) и имеют длительный ресурс рабочей кампании, однако пригодны для термического обезвреживания ограниченного класса отходов. Практически невозможно эффективно обезвреживать в этих печах отходы, содержащие легкоплавкие минеральные соединения и вещества в пластическом состоянии, так как происходит замазывание и зашлаковывание слоя.

Основной недостаток локальных слоевых печей - низкая экологическая эффективность термического обезвреживания отходов - повышенный механический недожог, т.е. наличие остаточных токсичных органических соединений в шлаке и выбросы с дымовыми газами супертоксикантов: хлористого водорода (HCI), молекулярного хлора (), фосгена (), полихлорированных дибензодиоксинов (ПХДД) и дибензофуранов (ПХДФ).