Устройство для переработки бытовых отходов

 

Изобретение может быть использовано в коммунальном хозяйстве при обезвреживании и утилизации органосодержащих 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

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (191 (11) (51) 4 Г 23 G 5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Дюи, гаяи

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4032035/29 — 33 (22) 28.02.86 (46) 07.10.87. Бюл. М 37 (71) Институт геологии и геохимии горючих ископаемых АН УССР (72) О.В.Гвоздевич, Ю.В.Стефаник и A.3.Бутин (53) 628.54(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 767456, кл. F 23 С 5/00, 1978.

Патент США Р 4442901, кл. 166-369, опублик. 1984. (54) УСТРОЙСТВО Д !Я ПЕРЕРАБОТКИ БЫтовых отходов (57) Изобретение может быть использовано в коммунальном хозяйстве при обезвреживании и утилизации органосодержащих свалок на месте их размещения. Цель изобретения — повышение эффективности процесса за счет более полного использования тепловой энергии газов и повышение надежности работы. На поверхности свалки 17 формируют насыпное сооружение, которое содержит газопроницаемый слой коллектора 1 из негорючего крупнокускового вещества. Внутри размещают утилизатор 8. Инициируют разложение бытовых отходов, продуктивные газы при этом мигрируют в насыпной коллектор 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.

1343187

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 — повь!шение эффективности процесса за счет более полной утилизации тепловой энергии газа и повышение надежности работы.

На чертеже представлено устройство для переработки бытовых отходов.

Устройство выполнено Р виде насыпного сооружения, размсшенного непос,редственно над свалкой, и содержит газопроницаемый слой коллектора 1, образованного из негорючего материала, с внешней изо:(яцией 2, которая имеет проемы для засоса воздуха,выполненные в виде окон 3 и Возцухозаборов 4. Для поддержания насыпного слоя в основании сооружения имеются металлические тросы 5,ны которых размещена металлическая сетка 6. Образованный таким образом каркас прикреплен к фундаменту 7, оконтуренному по периметру свалки отходов. Внутри газопроницаемого с(lof! установлен утилизатор 8 тепловой энергии газов, содержащий перфорированные гаэосборные патрубки — кольца 9. Внутри последних разл(ещен трубчатый змеевик 10 с входным патрубком 11 вне сооружения для подачи воды в утилизатор. Окна 3 и воздузаборы 4 размещены в Верхней части коллектора 1 выше утилизатора.Воздухозабор 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, кото— рый 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 имеетгя арматура 21, установленная на оголовке Воздухозаборов 4.. (! j)t>H(Т(3 i) P<1 {>i> (,t < < J((I> VI((I, (t ("(<>t i— р а 3 Ом.

j.d -. Овс рхн(>сть гltdf!K(f 1 ) б(i (o(3((K

I t1 t1plft Iс р <>бИ ПРОМЬЯГС)С(П(ЫХ О (Х

P B 3 (> I 3 Л: (> 7,, l I I l натF.I 1!13; >Т г 1((BI" м ") лH сские тросы 5. (7< ры кас из тросов 5 крспят

ТУ / ОКОНТУPPI! i!O?IV IIP

cвылки. - .;1тс м на по})ерх}(о< тi, t i M к (i j ) p }, t- р (j J! ? >tt тыл—

i)1i1!1(((И! 1Р1< ф < fit, 1."(P 1 1 (I<. РПМ< 1 Р .

< Р 1?iK}i У I,.ИЫ— но внутри насыпного слоя к(. i?!(-кт,)—

?() ра 1 vc7à!tàBëHI)ttíK! I d IocÅ )р((ь(1! ) и(— 11 . 3 H Tt)p 8, CO C TO>ll!. Ili i I I 3 I (". (i; :( (tt l(9, Внутри кот<)рых р<1 3(f(и:((труб— чатый змеевик 10 с 1 хо Itlbt?t )(атрубком

1 1 Д:IB )}ВО((а РОДЫ. 1 Oll(Tj>>(I(t ill<)(о

3О утили(затор 8 выло. и):;. гз 1 ((д(l i)<-(Г т!3ы > поз ВОЛЯн)Щ(. I (> !,! 1(1 ат! I < >1)1(>t!1(( газы при С 3. (ьши?; к<»1((>,п(и>;?; oft((<)i>н— щего воздуха. Нd !ичи B уг Tр,)й . Ti!o зл(ес вика, по котор >(,у циркулирует J3A

35 да Обеспечивает н; Illую "T)B(H:!BI(HI t:! < Гз 1!гл нии.

Ны вь(хо,(е из I t}B();.p >Р(п((; o(< Ki (>—

:IcK 1 opd 1 тилиз ат<,) 8 чс р< -3 1>у(>< пр01)О)}Ы 1 2 11O}1C UP)(I!Il B (>Т !< У<. 1 pt!1> (t

1 > 1 Оllтроля Выход>lш(. 1 (1 30Р, к yc cы

>1<>нк(1 4 <. чистк 1 1 ы3 а <> t)(, Iii. (K Il,iH— мг c(11 и <1(. P t. 3 )3(i; I )(сгl(О>1 13(: I(. (t, I!l ОР 1 )

l1() (I K. (It) (м О В () и (р ? О С (6 .

Окы! чивая под} О" (>31! гt .t;> Il" c г 1;! Ifh)

РЫ ) t! T, OC VI((PC TB.(ЯЮТ РНСШ>(ЮЮ ИЗ ). >)(Ц(В

2 коллектора 1.При > гом гы-:<>1(епрони— ц;lемb!й термопроч()ы 1 (}О}<ры.)ной г с й, рс(с)(О.(оженныи ниж(ути(ш зыт )j); 8, 50 формируют кз слоя I}p(ка (< )ст )ны и скреп:!яют с фу()дамеii!o}t 7, Н(в((1:(н)1< и<>:pрхность коллек! Opы 1 ()ьн tp (с(ив заТОра 8 11OKpblB BIO f ГJI;Iil >i(l I 1;.(Г,O< и, причем в этой части кол:>с».1оры 1 1(рс—

55 дусматривают окна 3 д((я 3;(«)c,t >((>3— духа, Окна 3 могут образовытьг>(также произвольно ВО Вре(IF Ij) o lit> с < а сжигания Отхо<дов свалки, «апримср при деформации ко.if(((I тора. р t ..;)3pyI()7

JtblB ан)Т (1 ОДCTHJIB l<>((1?ю 1(7 ы:Iлпчг Г l: ун>

Гс Iêó 6, Ilы которую >тгb(11;1((г кру(:—

15 HoKócKoBoH него!»вчий л(ытс pl!dli, н;11(— рl л)с}р ((сpt. 0ppBII(lft. ))(ы" т! I.!i. I to j)<>,".е (;<)здания таким Обры 3(>(bi 1 uB() j <>ll((((ы(—

f(ЫЙ (.tit!It Kt)JlJlt 1; 1 <(j)d 1 . О,:lt : ((. ?((It!, B М 1(< i(f3 Г })а:I KH 1 > !313(>>IB 1 il(> Л (!! I I!1 l i мер(<),п!у сква кину 19, (111(н,(; ю I3:t((ú}lPй <(BC Tlf OTBPj)гтИя 2(. ОKI< It, 19 по меp(отсыпки ГлoB 1,<:! -(, (р l цемс-.нтируют в верхнеп (ыгтll. Попу г—

1343187 рас::.»I но >д х<>, подаваемого внутрь копн(кl(>pB 1,, Iпя сжигания газон, образ нан> I:: из от>:одов, при помощи ноздухозабор(>н - >, на которь>х установ-!

I<. II3 per@3(tI«>C>II(>«tIa>s 31>MsTypa 21.

Таким образом, проемы для .засоса

>;(ух», fпенные в вице окон 3 ноздухозаборов 4, позволяют вести (П>оце(.с утили>ации газов с наимень—

tIlIfMIt тепловыми ttoa ерями даже в случа(> p<13p(рмети зации сооружения.

Па стадии утилизации газов в свалку 17 отходов через скважину 19 засасывак т вентилятором 15 воздух,чем

IIIfIlu;fIt1>yf(>T и интенсифицируют раэ— .пожс ние отходов. Созданный в основани>«папки оча> 18 горания с темпеpa Tipoff 600-1000 С пос f Oil< III lo перео . мещ<н г vII(. рху, I> ре:>у >ьтатс чего происк<>)цит à 3>tg)lft(Hlj>f>I отходов . При этом п .(у(ают горючий газ,который мигрирует к коппс.кт<>ру 1. Полученный газ чер 3 нижний спой пористого кол— л(I<тора 1 и(!cрc дсTвом м вентилятора

15 зас;>cь>«ак>т l> vTI IIII >а гор 8 га3oII.

В;>о«:>еднс.м происходит сжигание газа cпения через проемы

3 и не «".хопимо> о количества воздуха. Таким образом,в утилизаторе 8 происходит 3 TII>lè3(>ция Ilo гной энергии

I а- а ка ге плоть (. горания, так и его фи >и->еско "o тепл, . В результате подачи II(>,IJh сре 3 входной патрубок

11 и;1 другс M (ollllc змс «вика 10 отво;>ят к потрс блеff fft(> пар и>ьи тепловую воду, Повышенные температуры в нас !IllloM с . коллектора 1 и наличие в нижней его (l<>сти;окислов щелочнозеMC Ihfè Iõ Mñ талпов, присутствующих в IILp(..ã(>påâøèõ шахтных породах, способ ст»уют o(fl«-ткс газа от нек.>то— рых г>реГ(«ы>. >римесей, например от

СО и 80„ за счет реакции

+ СО„ = СаСО

+ S0 = 1 1e S0

2 Е

СаО

Е Ее О отходов.

Па»ь(ходе из коллектора 1 охпаж— де>. »й газ контролируют по составу в устройстве 13 и через установку 14 очистки газа и дымовую трубу 16 выбрасывают г> атмосферу.

При наличии в устройстве 13, горючих газов в достаточном количестве

6о fbUIó:<> их часть направляют через скважш>у 19 внутрь свалки 17, чем допо гнительно генерируют тепло и ш>тенсифицируют процесс газификации

1i Е>с >v>1> T;IT(II «вл(!с ния Га >(в II3 свалки I(>3 нась>пн> м кол. (ектс роМ 1 с бразо ыв;-1>от(.я I".óc То и I выгop(I>lttåго г ространства. После окончания процес5 с» газификации утини>втор Р и скважины 19 отсоединяю". от гехнологических ° >((у>(иканий и ньfl>o)I>fт из коллектора. Затем тросы 5, поддерживающие ко:>лектор, отпускают, и ири обруше«(ии слой коллектора 1 заполняют выгоревшее пространство свалки. После этого производят рекультивацию. замельного участка, в отдельных случаях цochtlt3I(>T и повторяют газификацию отходов., 1о< таточное содержание органики

D oт:.o„ II>2(и газоироницаемость свалки пред >предепяют воз>яожность переработки и<к(овых отходов на месте раэмещ(ния .

Плача рабочего агента в массив свалки обеспечивает интенсификацию процесса разложения отходов, в реэуль. тате (его увели швают выход газа, повн>шают е го качеc. ТВо и обеспечивают более полную переработку органичес- кого материала на месте размещения.

Этим устраняется вредное воздействие на окружа>гщую среду и снижаются . атраlhl на переработку по сравнению

< кт»лизацией отходов в назем>н>х установках.

Рабочий агент, предназначенный дпя введения в бытовые отходы выбирак>т I> зависимости от экономичности технологического процесса, учитывая послсдук>шуl(> утилизацию как фиэичесК< гO тЕПЛа, таК И тЕПЛОтЫ СГОРаНИЯ по.tóчаемьх газов для получения па40 ра It>III еплой во;1ы.

l1aIIpt»Iep, при осуществлении сжиган>(я отходов процесс ведут в ос но>и(ом до получения двуокиси угле45 рода (СО ), При газификации отходов путем организации движущегося очага горения произ>>одят горючие газы (СО, 11 и др ) с примесью балласта СО 2 и N2.

Паиболее качественные газы получают при пиропизе отходов, а также при введении в»утрь свалки газопроизноцящих бактерий. В первом случае в органосодержащие отходы подают ивер">чи >й теплоноситель в качест ве которого используют, например, часть газов, полученных в ходе процесса, или производят разогрев свалки путем, например, электронагрева.

1343187

Таким образом, предлагаемое устройство для переработки органосодержащих отходов на месте размещения просто и надежно, поскольку значительно упрощается изоляция насыпного сооружения, не требуется провора коллектора.

Составитель Т.Лепахина

Техред Л.Сердюкова

Корректор А. Тяско

Редактор П.Тупица

Заказ 4629/38 Тираж 494

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

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

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 лиролиэе 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-утилиэатору, расположенному вне насыпного сооружения.

Для дожига горючего газа внутри коллектора во внешней его изоляции предусмотрены проемы, которые выполняют выше утилизатора в виде окон во внешней изоляции или воэдухоэаборов.

При Этом 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. дить мероприятия ло предотвращению проникновения воздуха в коллектор.

Разгерметизация коллектора не толь5 ко не влияет на процесс но наобо3 3 рот, повышает его эффективность.

Эффективность процесса повышается за счет более полного использования энергии получаемых газон, 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 испольэовать свалки отходов для выработки тепла, поступающего например,в теплосеть города или поселка.

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

1.Устройство для переработки бытовых отходов, выполненное в виде насыпного сооружения и содержащее коллек25 тор в виде газопроницаемого слоя, внешнюю изоляцию поверхности слоя, газосборные перфорированные латрубки, размещенные внутри коллектора, утилизатор тепловой энергии газов, устройство газоочистки и технологические коммуникации, подсоединенные к коллектору, о т л и ч а ю ш е е с. я тем,что, с целью повышения эффективности процесса эа счет бо35 лее полного использования тепловой энергии газов и повышения надежности работы, утилизатор расположен внутри коллектора,а внешняя изоляция выполнена выше утилиэатора и

40 имеет проемы для регулированного засоса воздуха.

2. Устройство по л. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем,что, утилизатор выполнен соответствующим форме конту