Действующий

О ГЕНЕРАЛЬНОЙ СХЕМЕ ОЧИСТКИ НАСЕЛЕННОГО ПУНКТА ГОРОД ТУЛА (с изменениями на: 26.10.2016)


Конструктивное оформление и опыт эксплуатации реакторов для пиролиза ТКО

(в редакции решения Тульской городской Думы от 15.07.2015 N 14/398)


В настоящее время известно более 100 в основном опытных установок по пиролизу отходов, отличающихся друг от друга характером перерабатываемых моноотходов (макулатуры, резины, полимерных материалов), конечной температурой процесса, конструкцией реактора и технологической схемой. В соответствии с температурой процесса различают три разновидности пиролиза: низкотемпературный (450 - 550 град. C), среднетемпературный (до 800 град. C) и высокотемпературный (свыше 800 град. C). Различают высокотемпературный пиролиз с твердым (до 1100 град. C) и жидким (свыше 1400 град. C) шлакоудалением. Установки как с твердым, так и с жидким шлакоудалением подразделяются в зависимости от схемы организации процесса (прямоточная, противоточная), конструктивного оформления и принципа действия реактора (шахтный, барабанный), вида дутья (воздушное, паровое, кислородное). Системы с твердым шлакоудалением отличаются, кроме того, наличием или отсутствием газификации коксового остатка, характером подвода тепла к слою перерабатываемых отходов (внешний и внутренний нагрев). Наконец, различают технологические схемы без использования продуктов пиролиза, с использованием для выработки тепла и электроэнергии (энергетические), с использованием в качестве топлива и сырья для химической промышленности (технологические) и комбинированные (энерготехнологические).

Следует отметить, что высокотемпературный пиролиз имеет ряд преимуществ по сравнению с низко- и среднетемпературным: он обеспечивает более интенсивное преобразование исходного материала; скорость реакции возрастает с увеличением температуры по экспоненте, в то время как тепловые потери возрастают линейно; расширяется диапазон теплового воздействия на отходы; происходит более полный выход летучих продуктов; сокращается объем и количество твердого остатка после пиролиза отходов.

Реакторы хорошо себя зарекомендовали для переработки моноотходов: резины, макулатуры, полимерных изделий. Даже переработка одновременно вышеперечисленных отходов дает отрицательные результаты.

Промышленное использование таких технологий в Европе потерпело неудачу из-за значительных технических проблем, которые приводили к высоким финансовым потерям. Построенные заводы были остановлены, перестроены или разобраны. Негативные последствия использования этих технологий существуют и в настоящее время. Однако, попытки дальнейшего развития указанных технологий делаются и сегодня.

В Японии действует довольно много заводов, использующих технологии пиролиза и газификации, большинство из которых имеет не высокую мощность (менее 100 тыс. т ТКО в год).

(в ред. решения Тульской городской Думы от 15.07.2015 N 14/398)

Первые опыты по разработке технологий пиролиза и газификации начались примерно в 60 - 70-е годы. Сооружались многочисленные экспериментальные и пилотные установки, и были потрачены большие суммы государственного финансирования. Химические и механические проблемы были постоянными спутниками этих разработок. Большинство заводов так и не достигли стадии непрерывной эксплуатации.

Многих трудностей можно было бы избежать, но инвестиционные и эксплуатационные затраты настолько возросли, что экономическая эксплуатация более была невозможна.

Ни одна из этих технологий не смогла продемонстрировать до сегодняшнего дня свою функциональность, которая была бы технически надежной в течение длительного периода, экономически приемлемой и энергетически эффективной.

В настоящее время снова и снова делаются попытки внедрить такие технологии. До сегодняшнего дня официально не известно ни одного завода, который экономически может эксплуатироваться в соответствии с нормативными экологическими требованиями.

В настоящее время в Великобритании в стадии разработки находятся промышленные проекты с технологией газификации.

Ни одна из ведущих фирм-поставщиков не может предъявить демонстрационный промышленный завод в техническом масштабе. Это является огромным финансовым и техническим риском, применять ненадежную технологию в промышленном масштабе. То, что существует такой высокий риск, особенно в Великобритании, можно оправдать, стимулированием высокими государственными финансовыми средствами