[go: up one dir, main page]

RU2803046C1 - Complex for waste processing using non-waste and non-landfill technology - Google Patents

Complex for waste processing using non-waste and non-landfill technology Download PDF

Info

Publication number
RU2803046C1
RU2803046C1 RU2022132641A RU2022132641A RU2803046C1 RU 2803046 C1 RU2803046 C1 RU 2803046C1 RU 2022132641 A RU2022132641 A RU 2022132641A RU 2022132641 A RU2022132641 A RU 2022132641A RU 2803046 C1 RU2803046 C1 RU 2803046C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
waste
unit
pyrolysis
separator
processing
Prior art date
Application number
RU2022132641A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Иванович Лавров
Анатолий Дмитриевич Кочегаров
Владимир Александрович Нефедов
Алексей Александрович Смирнов
Original Assignee
Сергей Иванович Лавров
Анатолий Дмитриевич Кочегаров
Владимир Александрович Нефедов
Алексей Александрович Смирнов
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Иванович Лавров, Анатолий Дмитриевич Кочегаров, Владимир Александрович Нефедов, Алексей Александрович Смирнов filed Critical Сергей Иванович Лавров
Application granted granted Critical
Publication of RU2803046C1 publication Critical patent/RU2803046C1/en

Links

Abstract

FIELD: waste treatment.
SUBSTANCE: invention is intended for processing of solid municipal waste, industrial organic, sludge from sewage systems using a waste-free and non-landfill technology. The waste processing complex contains a waste sorting and processing unit, drying chamber (15) for hydrocarbon waste, at least one rotating drum-type pyrolysis unit (28) with a cylindrical combustion chamber, and an associated unit for generating singlet oxygen for supply to the burner of the combustion chamber and into the internal tank of unit (28), at least one condensation unit (30) of the vapour-gas mixture from pyrolysis unit (28), made with the possibility of obtaining pyrogenic water, pyrolysis gas and liquid, and a unit for converting carbonaceous solid the residue from pyrolysis unit (28) into solid fuel briquettes, consisting of storage bin (35) and solid fuel briquettes production line (36), installed in series and interconnected. The combustion chamber of unit (28) is equipped with swirlers inside, connected to tubular pyro coils and consists of a first section of a larger diameter and a second section of a smaller diameter connected to each other by a conical adapter, and is also made with the possibility of intensive swirling of the torch and formation of a laminar flow with a minimum temperature in its centre and the maximum temperature at the walls of the combustion chamber.
EFFECT: increased environmental safety and efficiency of processing wastes of various origins by organizing a complex process for sorting and recycling, as well as by increasing the intensity of thermochemical destruction of hydrogen-carbon wastes in an oxygen-free environment of a pyrolysis unit.
12 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области использования в жилищно-коммунальном хозяйстве и промышленности и предназначено для переработки по безотходной и бесполигонной технологии твёрдых коммунальных отходов, промышленных органических, минеральных отходов, иловых осадков сточных вод канализационных систем водоотведения, отходов сельскохозяйственного производства, угледобывающих и углеперерабатывающих, нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих, торфоперерабатывающих предприятий, пищевой промышленности, лесной и лесоперерабатывающей, и других отраслей, образующих углеродоводородсодержащие отходы (далее совместно в тексте – отходы).The invention relates to the field of use in housing and communal services and industry and is intended for processing, using waste-free and landfill-free technology, solid municipal waste, industrial organic, mineral waste, sludge from sewage sewerage systems, agricultural waste, coal mining and coal processing, oil production and oil refining , peat processing enterprises, food industry, forestry and timber processing, and other industries that generate hydrocarbon-containing waste (hereinafter collectively referred to as waste).

Под переработкой понимается комплекс действий, направленных на повторное использование отходов в хозяйственной деятельности и получение из них максимально возможного количества полезных веществ. В состав переработки входят следующие способы обращения с опасными для окружающей среды отходами:Recycling refers to a set of actions aimed at reusing waste in economic activities and obtaining from them the maximum possible amount of useful substances. Recycling includes the following methods for handling environmentally hazardous waste:

- обработка – это комплекс предварительных действий, которые проводятся перед дальнейшим обезвреживанием или утилизацией мусора. Обработка предполагает сортировку мусора, его разделение по видам, материалам, фракциям. Также это очистка отходов от сопутствующих компонентов для последующего использования вторичного сырья. - treatment is a set of preliminary actions that are carried out before further neutralization or disposal of waste. Processing involves sorting waste, separating it by type, material, and fraction. It is also the purification of waste from associated components for the subsequent use of secondary raw materials.

- обезвреживание – снижение негативного воздействия мусора на окружающую среду. Обезвреживание предполагает уменьшение массы, объёма отходов, а также изменение состава и свойств. Например, обезвреживание может проводиться путем сжигания отходов – в результате уменьшается их массы, но в атмосферу при этом могут попадать загрязняющие вещества. - neutralization - reducing the negative impact of waste on the environment. Neutralization involves reducing the mass and volume of waste, as well as changing the composition and properties. For example, neutralization can be carried out by burning waste - as a result, its mass decreases, but pollutants may be released into the atmosphere.

- утилизация – это вид деятельности, направленный на извлечение полезных компонентов из отходов для последующего использования во вторичном производстве. В настоящее время активно разрабатываются новые способы утилизации, так как они помогают получить полезные материалы для различных производственных отраслей.- recycling is a type of activity aimed at extracting useful components from waste for subsequent use in secondary production. Currently, new recycling methods are being actively developed, as they help obtain useful materials for various manufacturing industries.

Переработка по безотходной и бесполигонной технологии подразумевает комплексную сортировку отходов, полную переработку органической части – так называемых «хвостов» сортировки, отходов без вредных выбросов в атмосферу и с выходом ряда таких товарных продуктов, как пиролизный газ, жидкое котельное топливо, средний дистиллят, технический углерод, углеродистый остаток или биококс. При этом неорганическая часть отходов посредством специального разделительного оборудования отводится на линию мелкодисперсного дробления для получения товарной продукции в виде инертных материалов для реализации на заводы индустрии строительных материалов. Таким образом в данной технологии отсутствует необходимость использования полигонов для захоронения продуктов сортировки, термической или иной обработки. Processing using waste-free and landfill-free technology involves comprehensive waste sorting, complete processing of the organic part - the so-called “tails” of sorting, waste without harmful emissions into the atmosphere and with the release of a number of commercial products such as pyrolysis gas, liquid boiler fuel, middle distillate, carbon black , carbonaceous residue or biocoke. At the same time, the inorganic part of the waste is taken through special separation equipment to a fine crushing line to obtain marketable products in the form of inert materials for sale to factories in the construction materials industry. Thus, in this technology there is no need to use landfills for disposal of sorting products, thermal or other processing.

Из уровня техники известен комплекс для переработки бытовых и промышленных органических отходов (RU 2392543 С2, опубл. 20.06.2010), содержащий пиролизный агрегат и группу конденсаторов, соединённых с узлом разделения жидких сред. Работа пиролизного агрегата предполагает разделение парогазовой смеси на фракции путем отделения среды жидких углеводородов от воды, отвод газообразных продуктов, их охлаждение и конденсацию. Каждый из конденсаторов представлен в виде охлаждаемых внешнего и внутреннего цилиндров. В узле разделения жидких сред осуществляется сбор жидких продуктов пиролиза и разделение их на составляющие: жидкие углеводороды и водные продукты пиролиза.A complex for processing household and industrial organic waste (RU 2392543 C2, published on June 20, 2010) is known from the prior art, containing a pyrolysis unit and a group of capacitors connected to a liquid separation unit. The operation of a pyrolysis unit involves dividing a vapor-gas mixture into fractions by separating the medium of liquid hydrocarbons from water, removing gaseous products, cooling and condensing them. Each of the capacitors is presented in the form of cooled external and internal cylinders. In the liquid separation unit, liquid pyrolysis products are collected and separated into components: liquid hydrocarbons and aqueous pyrolysis products.

Основной недостаток данного изобретения заключается в отсутствии комплексной бесполигонной технологии в переработке отходов, так как нет этапов по их сортировки и отбору. Также к недостаткам следует отнести низкую эффективность термической деструкции органических веществ, связанную с наличием в перерабатываемых отходах большого количества поверхностной воды, низкое качество жидкого топлива, получаемого после отделения от воды.The main disadvantage of this invention is the absence of an integrated landfill-free technology for waste processing, since there are no stages for their sorting and selection. Disadvantages also include the low efficiency of thermal destruction of organic substances, associated with the presence of a large amount of surface water in the processed waste, and the low quality of liquid fuel obtained after separation from water.

В качестве прототипа выбран комплекс для переработки отходов (RU 2576711 С2, опубл. 10.03.2016), содержащий блок отбора углеродоводородных отходов из общей массы, включающий последовательно связанные между собой сепаратор, сортировочную платформу для ручного отбора неутилизируемых фракций отходов, установленный над ней ленточный магнитный сепаратор для отбора чёрных металлов, а также дробилку, по меньшей мере один вращаемый пиролизный агрегат барабанного типа с цилиндрической камерой сгорания, снабжённой по меньшей мере одной горелкой и соединённой с трубчатым пирозмеевиком, блок конденсации в виде теплообменников для получения из парогазовой смеси от пиролизного агрегата пиролизных газа и жидкости, а также накопительные ёмкости.A waste processing complex (RU 2576711 C2, published on March 10, 2016) was selected as a prototype, containing a unit for selecting hydrocarbon waste from the total mass, including a sequentially interconnected separator, a sorting platform for manual selection of non-recyclable waste fractions, and a magnetic tape installed above it. a separator for selecting ferrous metals, as well as a crusher, at least one rotating drum-type pyrolysis unit with a cylindrical combustion chamber equipped with at least one burner and connected to a tubular pyrolysis coil, a condensation unit in the form of heat exchangers for obtaining pyrolysis products from the vapor-gas mixture from the pyrolysis unit gas and liquid, as well as storage tanks.

Недостатками прототипа являются низкая производительность и повышенные энергетические затраты из-за необходимости длительного охлаждения углеродистого остатка в реакторе перед выгрузкой и последующим нагревом реактора для проведения пиролиза, низкое качество получаемых жидких фракций в связи с малоэффективным разделением парогазовой смеси на воду и топливные фракции в применяемых теплообменниках, а также не полная предварительная подготовка углеродоводородных отходов перед пиролизом.The disadvantages of the prototype are low productivity and increased energy costs due to the need for long-term cooling of the carbon residue in the reactor before unloading and subsequent heating of the reactor for pyrolysis, low quality of the resulting liquid fractions due to the ineffective separation of the vapor-gas mixture into water and fuel fractions in the heat exchangers used, as well as incomplete preliminary preparation of hydrocarbon waste before pyrolysis.

Технической проблемой, на решение которой направлено предложенное изобретение, является сложность организации бесполигонной безотходной системы глубокой переработки отходов пиролизом без доступа кислорода по герметичному производственному циклу без непосредственного соприкосновения отходов в процессе переработки с окружающей средой. Такая система позволит комплексно сортировать отходы, использовать неорганическую часть после дробления в виде инертных материалов для строительной индустрии, полностью перерабатывать органическую часть отходов без вредных выбросов в атмосферу с выходом различных товарных продуктов. The technical problem to be solved by the proposed invention is the difficulty of organizing a landfill-free waste-free system for deep processing of waste by pyrolysis without access of oxygen through a sealed production cycle without direct contact of waste during the processing process with the environment. Such a system will make it possible to comprehensively sort waste, use the inorganic part after crushing in the form of inert materials for the construction industry, and completely recycle the organic part of waste without harmful emissions into the atmosphere with the release of various commercial products.

Технический результат изобретения заключается в повышении экологической безопасности и эффективности переработки отходов различного происхождения за счёт организации комплексного процесса по сортировке и утилизации, а также за счёт повышения интенсивности термохимической деструкции углеродоводородных отходов в бескислородной среде пиролизного агрегата.The technical result of the invention is to increase the environmental safety and efficiency of processing waste of various origins by organizing an integrated process for sorting and recycling, as well as by increasing the intensity of the thermochemical destruction of hydrocarbon waste in the oxygen-free environment of the pyrolysis unit.

Упомянутый результат достигается комплексом для переработки отходов, содержащим установленные последовательно и связанные между собой The mentioned result is achieved by a waste processing complex containing sequentially installed and interconnected

- блок сортировки и обработки отходов, - waste sorting and processing unit,

- сушильную камеру (15) для углеводородных отходов,- drying chamber (15) for hydrocarbon waste,

- по меньшей мере один вращаемый пиролизный агрегат (28) барабанного типа с цилиндрической камерой сгорания, снабжённой завихрителями внутри, соединённой с трубчатыми пирозмеевиками и состоящей из связанных между собой коническим переходником первой секции большего диаметра и второй секции меньшего диаметра, а также выполненной с возможностью интенсивной закрутки факела и формирования ламинарного потока с минимальной температурой в его центре и максимальной температурой у стенок камеры сгорания,- at least one rotating pyrolysis unit (28) of the drum type with a cylindrical combustion chamber equipped with swirlers inside, connected to tubular pyrolysis coils and consisting of a first section of a larger diameter and a second section of a smaller diameter interconnected by a conical adapter, and also designed with the possibility of intensive swirling of the torch and formation of a laminar flow with a minimum temperature in its center and a maximum temperature at the walls of the combustion chamber,

при этом с пиролизным агрегатом (28) связан блок для образования синглетного кислорода и его подачи к горелке камеры сгорания и во внутреннюю ёмкость агрегата (28),in this case, a block is connected to the pyrolysis unit (28) for the formation of singlet oxygen and its supply to the burner of the combustion chamber and into the internal container of the unit (28),

- блок конденсации (30) парогазовой смеси из пиролизного агрегата (28), выполненный с возможностью получения пирогенной воды, пиролизных газа и жидкости,- condensation unit (30) of the vapor-gas mixture from the pyrolysis unit (28), designed to produce pyrogenic water, pyrolysis gas and liquid,

- блок преобразования углеродистого твёрдого остатка из пиролизного агрегата (28) в твёрдотопливные брикеты, состоящий из бункера накопителя (35) и линии изготовления твёрдотопливных брикетов (36).- a unit for converting the carbonaceous solid residue from the pyrolysis unit (28) into solid fuel briquettes, consisting of a storage hopper (35) and a line for the production of solid fuel briquettes (36).

Блок отбора углеродоводородных отходов из общей массы предпочтительно включает последовательно связанные между собой сепаратор (2) для первоначальной сортировки отходов, разрыватель пакетов (8), сортировочную платформу (10) для ручного отбора твёрдых коммунальных отходов, связанную с сушильной камерой (15), установленный над платформой (10) ленточный магнитный сепаратор (11) для отбора чёрных металлов, а также связанную с сепаратором (2) и сортировочной платформой (10) дробилку (4) для отобранных безуглеродоводородных отходов. The unit for selecting hydrocarbon waste from the total mass preferably includes a sequentially interconnected separator (2) for initial waste sorting, a bag breaker (8), a sorting platform (10) for manual selection of solid municipal waste, connected to a drying chamber (15), installed above platform (10) a belt magnetic separator (11) for selecting ferrous metals, as well as a crusher (4) connected to the separator (2) and sorting platform (10) for selected non-carbonic waste.

Сепаратор представляет собой полого-наклонный грохот.The separator is a gently inclined screen.

С магнитным сепаратором (11) как правило связана индукционно-плавильная печь (13).An induction melting furnace (13) is usually connected to the magnetic separator (11).

Блок отбора углеродоводородных отходов может включать в себя шредер-измельчитель автомобильных шин (37), установленный после сепаратора с возможностью подачи измельченных шин на сортировочную платформу (10).The hydrocarbon waste selection unit may include a tire shredder-shredder (37) installed after the separator with the ability to supply shredded tires to the sorting platform (10).

Комплекс может содержать блок подготовки илового осадка, связанный с сушильной камерой (15).The complex may contain a sludge preparation unit connected to a drying chamber (15).

Блок подготовки илового осадка преимущественно включает последовательно связанные между собой отделитель влаги (17), камеру (19) для смешения осадка с опилками и связанный с сушильной камерой (15) сепаратор-водоотделитель (22).The sludge preparation unit mainly includes a sequentially interconnected moisture separator (17), a chamber (19) for mixing the sludge with sawdust, and a separator-water separator (22) connected to the drying chamber (15).

На выходе из пирозмеевиков установлен кондуктор для сбора отходящих газов и последующей их подачи в сушильную камеру (15).At the outlet of the pyrocoils, a conductor is installed to collect exhaust gases and subsequently supply them to the drying chamber (15).

Внутренняя ёмкость пиролизного агрегата (28) выполнена герметичной и в ней происходит процесс пиролиза при температуре от 450°С до 650°С.The internal container of the pyrolysis unit (28) is sealed and the pyrolysis process takes place in it at temperatures from 450°C to 650°C.

Пиролизный агрегат снабжён разнонаправленными к центру загрузочно-разгрузочного люка шнековыми лопастями, установленными на конструкции камеры сгорания и пирозмеевиках, для выравнивания загружаемой массы от люка в противоположные стороны внутренней ёмкости агрегата.The pyrolysis unit is equipped with multi-directional auger blades towards the center of the loading and unloading hatch, installed on the combustion chamber structure and pyrocoils, to level the loaded mass from the hatch to opposite sides of the internal capacity of the unit.

Комплекс может содержать связанную с блоком конденсации (30) посредством накопительной ёмкости (31) газопоршневую станцию (33) для получения электроэнергии и тепловой энергии на основе пиролизного газа.The complex may contain a gas piston station (33) connected to the condensation unit (30) through a storage tank (31) for generating electricity and thermal energy based on pyrolysis gas.

Также комплекс может содержать связанную с блоком конденсации (30) мини-НПЗ (34) для получения на основе пиролизной жидкости аналогов мазута, дизельного топлива, низкооктанового бензина и/или керосина.The complex may also contain a mini-refinery (34) connected to a condensation unit (30) to produce analogues of fuel oil, diesel fuel, low-octane gasoline and/or kerosene based on pyrolysis liquid.

В первую очередь экологическая безопасность и эффективность переработки отходов различного происхождения обеспечивается за счёт повышения интенсивности термохимической деструкции углеродоводородных отходов в бескислородной среде пиролизного агрегата, что стало возможным благодаря включению в комплекс сушильной камеры для углеродоводородных отходов, подачи синглетного кислорода во внутреннюю емкость пиролизного агрегата и к горелке камеры сгорания, установке завихрителей внутри камеры и ее выполнения из двух секций разного диаметра с возможностью интенсивной закрутки факела и формирования ламинарного потока с минимальной температурой в его центре и максимальной температурой на стенках камеры сгорания. Указанное также позволяет повысить качество получаемых продуктов пиролиза.First of all, the environmental safety and efficiency of processing waste of various origins is ensured by increasing the intensity of the thermochemical destruction of hydrocarbon waste in the oxygen-free environment of the pyrolysis unit, which became possible due to the inclusion of a drying chamber for hydrocarbon waste in the complex, the supply of singlet oxygen to the internal container of the pyrolysis unit and to the burner combustion chamber, installing swirlers inside the chamber and making it out of two sections of different diameters with the possibility of intense swirling of the torch and the formation of a laminar flow with a minimum temperature in its center and a maximum temperature on the walls of the combustion chamber. This also makes it possible to improve the quality of the resulting pyrolysis products.

Изобретение поясняется с помощью фиг.1, 2.The invention is illustrated using Figs. 1, 2.

На фиг.1 показана принципиальная схема комплекса для переработки таких отходов, как твердых коммунальных отходов, промышленных отходов, иловых осадков системы канализации и автомобильных шин по безотходной бесполигонной технологии.Figure 1 shows a schematic diagram of a complex for processing waste such as municipal solid waste, industrial waste, sludge from the sewerage system and car tires using waste-free, landfill-free technology.

На фиг.2а изображен пиролизный агрегат в разрезе.Figure 2a shows a cross-section of the pyrolysis unit.

На фиг.2б изображен разрез А-А пиролизного агрегата на фиг.2а.Figure 2b shows a section A-A of the pyrolysis unit in Figure 2a.

На фиг.2в показана схема вывода отработанного газа из пиролизного агрегата.Figure 2c shows a diagram of the exhaust gas outlet from the pyrolysis unit.

Предложенный комплекс для переработки отходов может использоваться для сортировки и утилизации по безотходной и бесполигонной технологии различных видов отходов: твердых коммунальных и промышленных отходов, минеральных отходов, отходов сельскохозяйственного производства, угледобывающих и углеперерабатывающих, нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих, торфоперерабатывающих предприятий, пищевой промышленности, лесной и лесоперерабатывающей, и других отраслей, образующих углеродоводородосодержащие отходы, а также иловых осадков сточных вод канализационных систем водоотведения.The proposed waste processing complex can be used for sorting and recycling using waste-free and landfill-free technology of various types of waste: solid municipal and industrial waste, mineral waste, agricultural waste, coal mining and coal processing, oil producing and oil refining, peat processing enterprises, food industry, forestry and timber processing. , and other industries that generate carbon-hydrogen-containing waste, as well as sludge from wastewater from sewerage systems.

Комплекс для переработки отходов содержит блок сортировки и обработки отходов, связанную с ним сушильную камеру 15 для углеродоводородных отходов, после которой установлен по меньшей мере один вращаемый пиролизный агрегат 28 барабанного типа, а за ним – установки, предназначенные для обработки продуктов пиролиза и превращения их в товарную продукцию: по меньшей мере блок конденсации 30 для получения пирогенной воды, пиролизных газа и жидкости из парогазовой смеси и блок изготовления твёрдотопливных брикетов из углеродистого твёрдого остатка. The waste processing complex contains a waste sorting and processing unit, an associated drying chamber 15 for hydrocarbon waste, after which at least one rotating drum-type pyrolysis unit 28 is installed, and behind it are installations designed for processing pyrolysis products and converting them into commercial products: at least a condensation unit 30 for producing pyrogenic water, pyrolysis gas and liquid from a vapor-gas mixture and a unit for producing solid fuel briquettes from carbonaceous solid residue.

Блок сортировки и обработки отходов как правило начинается с разгрузочной площадки, и по предпочтительному варианту осуществления обладает следующей конфигурацией. Разгрузочная площадка связана посредством конвейера 1 с сепаратором 2 для первоначальной сортировки отходов, выполненного в виде работающего по гравитационному принципу полого-наклонного грохота. Посредством грохота отбираются отходы с большим удельным весом, которые далее отводятся из общей массы, как правило отбираются отходы минерального содержания: бетон, кирпич, керамика и т.п. От сепаратора 2 отходят два конвейера 3 и 7: конвейер 7 связан с разрывателем пакетов 8, а конвейер 3 с дробилкой 4 для не содержащих углеродоводороды отобранных отходов, от которой отходит конвейер 5 к накопительному бункеру 6 безуглеродоводородных отходов. Отходы в бункере 6 являются коммерческим продуктом и поставляются, например, на бетонорастворные и асфальтобетонные заводы. От разрывателя пакетов 8 отходит конвейер 9 до сортировочной платформы 10, предназначенной для ручного отбора отходов. Над платформой 10 размещается ленточный магнитный сепаратор 11 для отбора чёрных металлов и их подачи на конвейер 12, связанный с индукционно-плавильная печью 13. Также к платформе 10 подведен конвейер 14, связанный с дробилкой 4, для подачи вручную отобранных не содержащих углеродоводороды отходов.The waste sorting and treatment unit typically starts from the unloading area, and in a preferred embodiment has the following configuration. The unloading area is connected by means of a conveyor 1 with a separator 2 for the initial sorting of waste, made in the form of a gently inclined screen operating on the gravitational principle. By means of a screen, waste with a high specific gravity is selected, which is then removed from the total mass; as a rule, waste with mineral content is selected: concrete, brick, ceramics, etc. Two conveyors 3 and 7 depart from separator 2: conveyor 7 is connected to a bag breaker 8, and conveyor 3 is connected to a crusher 4 for selected waste that does not contain hydrocarbons, from which conveyor 5 extends to a storage hopper 6 of carbon-free waste. The waste in bin 6 is a commercial product and is supplied, for example, to concrete mortar and asphalt plants. A conveyor 9 extends from the bag breaker 8 to a sorting platform 10, intended for manual waste selection. Above the platform 10 there is a belt magnetic separator 11 for selecting ferrous metals and feeding them to a conveyor 12 connected to an induction melting furnace 13. Also connected to the platform 10 is a conveyor 14 connected to a crusher 4 for supplying manually selected waste that does not contain hydrocarbons.

Конвейер сортировочной платформы 10 направлен на вход сушильной камеры 15, предназначенной для обработки оставшихся в общей массе отходов углеродоводородов. Камера 15 представляет собой продольный герметичный контейнер, температура в котором по преимущественному варианту осуществления комплекса поддерживается отработанными газами от пиролизного агрегата 28, но возможны и иные варианты нагрева. В предпочтительном варианте сушильная камера 15 включает несколько расположенных друг над другом конвейеров для движения обрабатываемых отходов таким образом, чтобы они подавались на верхний конвейер, а выводились нижним. Может быть установлено три конвейера с длиной около десяти метров.The conveyor of the sorting platform 10 is directed to the entrance of the drying chamber 15, intended for processing the remaining hydrocarbon waste in the total mass. Chamber 15 is a longitudinal sealed container, the temperature in which, according to the preferred embodiment of the complex, is maintained by exhaust gases from the pyrolysis unit 28, but other heating options are also possible. In the preferred embodiment, the drying chamber 15 includes several conveyors located one above the other for moving the processed waste so that it is fed onto the upper conveyor and discharged through the lower one. Three conveyors with a length of about ten meters can be installed.

Дополнительно перед сортировочной платформой 10 устанавливается шредер-измельчитель автомобильных шин 37, на который с площадки для загрузки подаются автошины. Шредер-измельчитель 37 связан с конвейером 7 или 9.Additionally, a tire shredder 37 is installed in front of the sorting platform 10, to which tires are supplied from the loading area. Shredder-grinder 37 is connected to conveyor 7 or 9.

В некоторых вариантах блок сортировки и обработки отходов содержит блок подготовки илового осадка сточных вод канализационных систем водоотведения, который выполняется следующим образом. На вход сушильной камеры 15 направляется конвейер 23 блока подготовки илового осадка. Данный блок включает в себя отделитель влаги 17, к которому шнековым конвейером 16 подается иловый осадок, конвейер 18, соединяющий отделитель влаги 17 и камеру 19 для смешения осадка с опилками, подаваемыми конвейером 20, и связанный конвейером 23 с сушильной камерой 15 сепаратор-водоотделитель 22, соединённый конвейером 21 со смесительной камерой 19. In some embodiments, the waste sorting and processing unit contains a unit for preparing sludge from wastewater sewerage systems, which is performed as follows. The conveyor 23 of the sludge preparation unit is directed to the entrance of the drying chamber 15. This block includes a moisture separator 17, to which sludge is supplied by a screw conveyor 16, a conveyor 18 connecting the moisture separator 17 and a chamber 19 for mixing the sludge with sawdust supplied by the conveyor 20, and a separator-water separator 22 connected by a conveyor 23 to the drying chamber 15 , connected by conveyor 21 to mixing chamber 19.

Все перечисленные элементы блока сортировки и обработки отходов известны из уровня техники и реализуются понятными для специалиста методами.All of the listed elements of the waste sorting and processing unit are known from the prior art and are implemented by methods understandable to a specialist.

Комплекс преимущественно содержит два вращаемых пиролизных агрегата 28, работающих без доступа воздуха при полной герметизации. Каждый агрегат 28 (фиг.2) представляет собой стальную ёмкость барабанного типа, внутри которой смонтирована двухсекционная цилиндрическая камера сгорания 40 с неподвижными завихрителями 41 внутри нее и горелкой, способной работать на различных видах топлива: дизельном, печном, биотопливе, котельном, природном газе или пиролизном. К камере 40 приварены трубные пирозмеевики 42, расположенные на одинаковом расстоянии друг от друга по внутреннему объёму пиролизного агрегата 28. На выходе пирозмеевиков 42 из агрегата 28 как правило установлен кондуктор 43 для сбора отработанных газов от камеры 40 и подачи его вентилятором 44 через градиентный фильтр-сепаратор 45 в сушильную камеру 15 (фиг.1). После сушилок 15 отработанный дымовой газ вентилятором через градиентный фильтр-сепаратор выбрасывается в атмосферу.The complex mainly contains two rotating pyrolysis units 28, operating without air access and completely sealed. Each unit 28 (Fig. 2) is a drum-type steel container, inside of which is mounted a two-section cylindrical combustion chamber 40 with fixed swirlers 41 inside it and a burner capable of operating on various types of fuel: diesel, stove, biofuel, boiler, natural gas or pyrolysis. Pipe pyrozine coils 42 are welded to chamber 40, located at the same distance from each other throughout the internal volume of the pyrolysis unit 28. At the outlet of pyrolysis coils 42 from unit 28, a conductor 43 is usually installed to collect exhaust gases from chamber 40 and supply it with a fan 44 through a gradient filter - separator 45 into the drying chamber 15 (Fig. 1). After dryers 15, the exhaust flue gas is released into the atmosphere by a fan through a gradient separator filter.

Камера сгорания 40 имеет две секции: первая большего диаметра и вторая меньшего диаметра. Секции связаны между собой коническим переходником (фиг.2). В предпочтительном варианте осуществления первая секция камеры 40, в которой формируется факел от горелки, имеет диаметр 500 мм, а вторая секция – диаметр 320 мм, при этом первый завихритель 41 расположен на расстоянии 1,8 м от горелки, второй – на расстоянии 1,4 м от первого завихрителя 41, а третий – на расстоянии 1,4 м от второго, но могут быть и другие параметры. Так, камера 40 представляет собой скоростной газодинамический канал и сконструирована для того, чтобы выход факела от горелки из зоны его формирования к пирозмеевикам 42 приобретал Интенсивное Закрученное Отрицательно Напряженное течение (ИЗОН-течение), то есть за счёт двухсекционной камеры сгорания 40, а также неподвижных завихрителей 41 осуществляется интенсивная закрутка факела. Указанное позволяет сохранить ламинарную структуру потока и получить высокие значения градиента статического давления по сечению сепарационного канала, в результате чего достигается эффект уменьшения температуры в центральной зоне вращающегося газового потока с одновременным увеличением температуры в периферийной зоне факельного потока у стенок камеры 40, т.е. возникает эффект перераспределения энергии во вращающемся факельном потоке, при этом происходит равный нагрев всех пирозмеевиков 42 и равномерный нагрев массы отходов, загруженных во внутреннюю емкость пиролизного агрегата 28.The combustion chamber 40 has two sections: the first with a larger diameter and the second with a smaller diameter. The sections are interconnected by a conical adapter (Fig. 2). In the preferred embodiment, the first section of the chamber 40, in which the torch from the burner is formed, has a diameter of 500 mm, and the second section has a diameter of 320 mm, while the first swirler 41 is located at a distance of 1.8 m from the burner, the second - at a distance of 1. 4 m from the first swirler 41, and the third - at a distance of 1.4 m from the second, but there may be other parameters. Thus, chamber 40 is a high-speed gas-dynamic channel and is designed so that the exit of the torch from the burner from the zone of its formation to the pyrocoils 42 acquires an Intense Swirling Negatively Stressed flow (ISON flow), that is, due to the two-section combustion chamber 40, as well as stationary swirlers 41 provide intense swirling of the torch. This makes it possible to maintain the laminar structure of the flow and obtain high values of the static pressure gradient across the cross section of the separation channel, resulting in the effect of reducing the temperature in the central zone of the rotating gas flow with a simultaneous increase in temperature in the peripheral zone of the torch flow at the walls of the chamber 40, i.e. the effect of energy redistribution occurs in the rotating flare flow, with equal heating of all pyrolysis coils 42 and uniform heating of the mass of waste loaded into the internal container of the pyrolysis unit 28.

Специалисту в данной области техники будут понятны параметры камеры сгорания 40 и расположение завихрителей 41 для образования ИЗОН-течения при разработке пиролизного агрегата той или иной мощности.A person skilled in the art will understand the parameters of the combustion chamber 40 and the location of the swirlers 41 for the formation of an ISOFlow when developing a pyrolysis unit of one or another power.

Повысить эффективность процесса и при этом значительно понизить температуру процесса с одновременным снижением времени цикла стало возможным при освоении методов возбуждения реагирующих молекул и инициирования разветвлённых цепных реакций в процессе термохимического разложения отходов в пиролизных агрегатах 28, а также в процессе организации горения в камере сгорания 40 для косвенного нагрева отходов, путём инициирования разветвлённых цепных реакций в поступающем пиролизном газе и/или жидком топливе на горелку, повышая при этом теплотворную способность в три-пять раз.It became possible to increase the efficiency of the process and at the same time significantly lower the temperature of the process while reducing the cycle time by mastering methods for excitation of reacting molecules and initiating branched chain reactions in the process of thermochemical decomposition of waste in pyrolysis units 28, as well as in the process of organizing combustion in the combustion chamber 40 for indirect heating waste by initiating branched chain reactions in the incoming pyrolysis gas and/or liquid fuel to the burner, thereby increasing the calorific value by three to five times.

В безопасной близости от пиролизного агрегата 28 монтируется блок для образования синглетного кислорода, который обрабатывает воздух посредством электрических разрядов или лазерного излучения. Выделенный синглетный кислород подается на горелку для образования горючей смеси и во внутреннюю ёмкость агрегата 28 для интенсификации процессов пиролиза, уменьшения температуры и времени образования парогазовой смеси, что позволяет осуществить высокоскоростное глубокое разложение, переработку различных органосодержащих составов и сред при низких температурах.A singlet oxygen generation unit is installed in safe proximity to the pyrolysis unit 28, which processes the air through electrical discharges or laser radiation. The isolated singlet oxygen is supplied to the burner to form a combustible mixture and to the internal container of the unit 28 to intensify the pyrolysis processes, reduce the temperature and time of formation of the vapor-gas mixture, which allows for high-speed deep decomposition and processing of various organic-containing compositions and media at low temperatures.

Пиролизный агрегат 28 установлен на катках (подшипниках) на раме и через электропривод и цепную систему способен вращаться как по часовой, так и против часовой стрелки. Для равномерной загрузки и выгрузки отходов на конструкции камеры сгорания 40 и пирозмеевиках 42 установлены разнонаправленные к центру загрузочно-разгрузочного люка 47 шнековые лопасти 46. The pyrolysis unit 28 is mounted on rollers (bearings) on a frame and, through an electric drive and a chain system, is capable of rotating both clockwise and counterclockwise. To ensure uniform loading and unloading of waste, auger blades 46 are installed on the structure of the combustion chamber 40 and pyrocoils 42 in different directions to the center of the loading and unloading hatch 47.

К агрегату 28 присоединена компенсационная муфта (на фиг. не показана), через которую выделяемая в процессе термохимической деструкции парогазовая смесь посредством газоотводящих труб проходит через градиентный фильтр-сепаратор 29 и поступает в блок конденсации 30 (фиг.1), который может быть выполнен, например в виде ректификационных колонн или теплообменных аппаратов. В целом, специалисту в данной области техники будут понятны возможные конструкции блока конденсации 30, в котором в процессе конденсации парогазовой смеси в несколько этапов образуются пирогенная вода, а также пиролизные газ и жидкость. Attached to the unit 28 is a compensation coupling (not shown in Fig.), through which the vapor-gas mixture released during the process of thermochemical destruction passes through a gradient filter-separator 29 through gas exhaust pipes and enters the condensation unit 30 (Fig. 1), which can be made for example, in the form of distillation columns or heat exchangers. In general, one skilled in the art will understand the possible designs of the condensation unit 30, in which pyrogenic water, as well as pyrolysis gas and liquid, are formed in several stages during the condensation of the vapor-gas mixture.

В комплексе как правило предусматривается накопительный бак для пирогенной воды (на фиг. не показан), из которой она может далее выводиться на очистные ёмкости для очистки, обезвреживания и дальнейшего использования как воды технической. The complex usually provides a storage tank for pyrogenic water (not shown in the figure), from which it can then be discharged to treatment tanks for purification, neutralization and further use as process water.

Также предусматривается накопительная ёмкость 31 для сконденсированного пиролизного газа с фильтром 32, связанным с ёмкостью для хранения газа 38 и/или, например, с газопоршневой когенерационной станцией 33 для получения электрической и тепловой энергий. There is also a storage tank 31 for condensed pyrolysis gas with a filter 32 connected to a gas storage tank 38 and/or, for example, to a gas piston cogeneration station 33 for generating electrical and thermal energy.

Используемые блоки конденсации 30 преимущественно связаны трубопроводами с мини-НПЗ 34 для переработки пиролизной жидкости и получения биоаналогов дизельного топлива, низкооктанового бензина, керосина. Для продуктов мини-НПЗ 34 могут устанавливаться ёмкости для хранения 39.The condensation units 30 used are primarily connected by pipelines to a mini-refinery 34 for processing pyrolysis liquid and producing biosimilars of diesel fuel, low-octane gasoline, and kerosene. For mini-refinery products 34, storage tanks 39 can be installed.

Кроме того, комплекс для переработки отходов укомплектовывается блоком изготовления твёрдотопливных брикетов из углеродистого твёрдого остатка из пиролизного агрегата 28. Данный блок состоит из бункера накопителя 35 углеродистого остатка и линии изготовления твёрдотопливных брикетов 36.In addition, the waste processing complex is equipped with a block for the production of solid fuel briquettes from carbon solid residue from the pyrolysis unit 28. This block consists of a carbon residue storage hopper 35 and a line for the production of solid fuel briquettes 36.

Заявленный комплекс способен перерабатывать все виды отходов, содержащие углеродоводороды и также может быть использован для получения древесного угля, ацетона, смол и утилизации различных отходов:The declared complex is capable of processing all types of waste containing hydrocarbons and can also be used for the production of charcoal, acetone, resins and the disposal of various wastes:

- твёрдых коммунальных отходов;- solid municipal waste;

- отходов угледобывающей и углеперерабатывающей промышленности, нефтеперерабатывающей промышленности;- waste from the coal mining and coal processing industry, oil refining industry;

- отходов агропромышленного комплекса, отходы лесной и лесоперерабатывающей отрасли, отходы мясоперерабатывающих комбинатов;- waste from the agro-industrial complex, waste from the forestry and wood processing industries, waste from meat processing plants;

- других углеродоводородсодержащих отходов и материалов.- other hydrocarbon-containing wastes and materials.

Используют настоящее изобретение в наиболее предпочтительной конфигурации следующим образом. The present invention is used in its most preferred configuration as follows.

С разгрузочной площадки общую массу отходов конвейером 1 подают на сепаратор 2 в виде полого-наклонного грохота, посредством которого из общей массы исключают стеклянную тару, стеклобой, алюминиевые банки, бетон, керамику и другие отходы, не содержащие углеродоводороды, которые после полого-наклонного грохота 2 конвейером 3 подают на дробилки 4, где измельчают в однородную массу и подают конвейером 5 в накопительный бункер 6. Оставшиеся отходы после сепаратора 2 подают конвейером 7 через разрыватель пакетов 8 и конвейером 9 на сортировочную платформу 10. Также с другой загрузочной площадки подают автомобильные шины в шредер-измельчитель 37, материал после которого идет на конвейер 7 или 9 до сортировочной платформы 10. Над платформой 10 установлен ленточный магнитный сепаратор 11, посредством которого отбирают чёрные металлы, а цветные металлы и прочие не содержащие углеродоводороды отходы отбирают вручную на платформе 10. Отобранные металлы конвейером 12 подают в индукционно-плавильную печь 13, где выплавляют в коммерческие продукты, а отобранные вручную отходы, например, алюминиевые банки, стеклотару конвейером 14 подают на дробилку 4. Оставшиеся углеродоводородсодержащие отходы подают в сушильную камеру 15. From the unloading area, the total mass of waste is conveyed by conveyor 1 to the separator 2 in the form of a gently inclined screen, through which glass containers, cullet, aluminum cans, concrete, ceramics and other waste that do not contain hydrocarbons, which are removed from the total mass, are removed from the total mass. 2, conveyor 3 is fed to crushers 4, where it is crushed into a homogeneous mass and fed by conveyor 5 into storage hopper 6. The remaining waste after separator 2 is fed by conveyor 7 through a bag breaker 8 and by conveyor 9 to the sorting platform 10. Also, car tires are supplied from another loading platform into the shredder-grinder 37, the material after which goes to the conveyor 7 or 9 to the sorting platform 10. A belt magnetic separator 11 is installed above the platform 10, through which ferrous metals are selected, and non-ferrous metals and other non-carbon-containing waste are selected manually on the platform 10. Selected metals are fed by conveyor 12 into the induction melting furnace 13, where they are smelted into commercial products, and manually selected waste, for example, aluminum cans, glass containers, by conveyor 14 is fed to crusher 4. The remaining carbon-hydrogen-containing waste is fed into the drying chamber 15.

По другой линии комплекса шнековым конвейером 16 иловый осадок подают в шнеково-прессовый отделитель влаги 17, далее шнековым конвейером 18 иловый осадок подают в смесительную камеру 19 куда конвейером 20 подают опилки. В камере 19 опилки смешивают с иловым осадком, после чего смесь конвейером 21 подают на сепаратор-водоотделитель, например, ВО-70 22 и далее конвейером 23 отводят в сушильную камеру 15. Along another line of the complex, with a screw conveyor 16, the sludge is fed into a screw-press moisture separator 17, then with a screw conveyor 18, the sludge is fed into the mixing chamber 19, where the sawdust is fed with a conveyor 20. In chamber 19, sawdust is mixed with sludge, after which the mixture is fed by conveyor 21 to a separator-water separator, for example, VO-70 22 and then conveyed by conveyor 23 to drying chamber 15.

Описанная конфигурация является наиболее комплексной в организации процесса сортировки и утилизации отходов по бесполигонной технологии.The described configuration is the most comprehensive in organizing the process of sorting and recycling waste using landfillless technology.

Углеродоводородсодержащие отходы подают в продольную сушильную камеру 15 сверху на расположенные в три уровня конвейеры так, чтобы выводить их из камеры 15 нижним конвейером. Высушивание отходов осуществляют посредством отработанных газов из камеры сгорания 40 пиролизного агрегата 28. Hydrocarbon-containing waste is fed into the longitudinal drying chamber 15 from above onto conveyors located in three levels so that they are removed from the chamber 15 by the lower conveyor. Drying of waste is carried out using exhaust gases from the combustion chamber 40 of the pyrolysis unit 28.

Из сушильной камеры 15 подготовленные отходы конвейером 24 загружают в накопительный бункер 25 и далее подают конвейером 26 на реверсивный конвейер 27 для загрузки пиролизных агрегатов 28 барабанного типа с цилиндрической камерой сгорания 40, которая снабжена завихрителями внутри 41 и соединена с трубчатыми пирозмеевиками 42. В агрегатах 28 перерабатывают органосодержащие составы и среды без доступа воздуха при полной герметизации и температуре 450-650°С, при которой удается получить оптимальное соотношение объёмов газообразных, жидких и твёрдых продуктов пиролиза.From the drying chamber 15, the prepared waste is loaded by a conveyor 24 into a storage hopper 25 and then fed by a conveyor 26 onto a reversible conveyor 27 for loading drum-type pyrolysis units 28 with a cylindrical combustion chamber 40, which is equipped with swirlers inside 41 and connected to tubular pyrolysis coils 42. In units 28 process organocontaining compositions and media without air access under complete sealing and a temperature of 450-650°C, at which it is possible to obtain the optimal ratio of volumes of gaseous, liquid and solid pyrolysis products.

Для равномерной загрузки, а также выгрузки отходов применяют установленные на конструкции камеры сгорания 40 и пирозмеевиках 42 разнонаправленные к центру загрузочно-разгрузочного люка шнековые лопасти 46. Так, вращая агрегата 28 по часовой стрелке в момент загрузки отходов осуществляют выравнивание загружаемой массы от люка 47 в противоположные стороны внутренней ёмкости агрегата 28, а при вращении него против часовой стрелки в момент выгрузки перемещают твёрдый остаток после процесса пиролиза с противоположных сторон ёмкости агрегата 28 в сторону люка 47, через который и происходит выгрузка.For uniform loading and unloading of waste, auger blades 46 are used installed on the structure of the combustion chamber 40 and pyrocoils 42, multi-directional to the center of the loading and unloading hatch. Thus, by rotating the unit 28 clockwise at the time of loading waste, the loaded mass is leveled from the hatch 47 in opposite directions. sides of the internal container of the unit 28, and when rotating it counterclockwise at the time of unloading, the solid residue after the pyrolysis process is moved from opposite sides of the container of the unit 28 towards the hatch 47, through which the unloading occurs.

Выход факела от горелки камеры сгорания 40 из зоны его формирования к пирозмеевикам приобретает «ИЗОН – течение». За счёт использования неподвижных завихрителей 41 внутри камеры сгорания 40, а также ее выполнения в виде скоростного газодинамического канала, состоящего из связанных коническим переходником первой секции большего диаметра и второй секции меньшего диаметра (фиг.2а-2б), осуществляют интенсивную закрутку факела с сохранением ламинарной структуры потока, имеющего минимальную температуру в центральной зоне и максимальную температуру в периферийной зоне факельного потока у стенок камеры сгорания 40, при этом осуществляется равный нагрев всех пирозмеевиков 42, а также и равномерный нагрев массы отходов, загруженных в пиролизный агрегат 28, что способствует повышению интенсивности термохимической деструкции углеродоводородных отходов.The exit of the torch from the burner of the combustion chamber 40 from the zone of its formation to the pyro coils acquires an “ISON flow”. Due to the use of stationary swirlers 41 inside the combustion chamber 40, as well as its implementation in the form of a high-speed gas-dynamic channel, consisting of a first section of a larger diameter connected by a conical adapter and a second section of a smaller diameter (Fig. 2a-2b), intensive swirling of the torch is carried out while maintaining a laminar structure of the flow, which has a minimum temperature in the central zone and a maximum temperature in the peripheral zone of the flare flow at the walls of the combustion chamber 40, while equal heating of all pyrolysis coils 42 is carried out, as well as uniform heating of the mass of waste loaded into the pyrolysis unit 28, which helps to increase the intensity thermochemical destruction of hydrocarbon waste.

В блоке образования синглетного кислорода, находящемся в безопасной близости от агрегатов 28, воздух подвергают воздействию электрических разрядов или лазерного излучения и вырабатывают кислород в синглетном состоянии, который далее подают к горелке камеры сгорания 40 и во внутреннюю емкость агрегата 28. Такой кислород существенно ускоряет образование атомов О, Н и радикалов ОН, являющихся носителями цепного механизма, по сравнению с молекулами О2 в основном электронном состоянии. Так интенсифицируют цепные процессы в топливно-воздушных смесях, подаваемых на горелку камеры сгорания 40, уменьшая при этом период индукции и снижая температуру воспламенения. Кислород в синглетном состоянии во внутренних ёмкостях пиролизных агрегатов 28 также интенсифицирует процессы пиролиза, уменьшая температуру и время образования парогазовой смеси.In the singlet oxygen generation unit, located in a safe proximity to the units 28, the air is exposed to electrical discharges or laser radiation and oxygen is produced in the singlet state, which is then supplied to the burner of the combustion chamber 40 and into the internal container of the unit 28. Such oxygen significantly accelerates the formation of atoms O, H and OH radicals, which are carriers of the chain mechanism, compared to O 2 molecules in the ground electronic state. This intensifies the chain processes in the fuel-air mixtures supplied to the burner of the combustion chamber 40, while reducing the induction period and lowering the ignition temperature. Oxygen in the singlet state in the internal containers of pyrolysis units 28 also intensifies the pyrolysis processes, reducing the temperature and time of formation of the vapor-gas mixture.

Посредством кислорода в синглетном состоянии удается осуществить высокоскоростное глубокое разложение, переработку различных органосодержащих составов и сред при низких температурах, так, например, даже при температуре 130 – 250°С возникающие и последующие процессы проходят со скоростью и на глубину переработки выше, чем при обычном сжигании с температурой 2000°С.By means of oxygen in the singlet state, it is possible to carry out high-speed deep decomposition and processing of various organic-containing compositions and media at low temperatures, for example, even at a temperature of 130 – 250 ° C, the emerging and subsequent processes occur at a speed and to a depth of processing higher than with conventional combustion with a temperature of 2000°C.

Отработанный газ выводят через пирозмеевики 42 из агрегата 28 в кондуктор 43 для сбора и подают далее вентилятором 44 через градиентный фильтр-сепаратор 45 в сушильную камеру 15 (фиг.1, фиг.2в). После сушилок 15 отработанный дымовой газ вентилятором через градиентный фильтр-сепаратор выбрасывают в атмосферу. Использование тепла отработанных газов и их фильтрация перед выбросом способствует повышению экологической безопасности и эффективности переработки отходов различного происхождения.The exhaust gas is removed through the pyrocoils 42 from the unit 28 into the conductor 43 for collection and is then supplied by a fan 44 through a gradient filter-separator 45 into the drying chamber 15 (Fig. 1, Fig. 2c). After the dryers 15, the exhaust flue gas is released into the atmosphere by a fan through a gradient separator filter. Using the heat of exhaust gases and filtering them before release helps improve environmental safety and the efficiency of processing waste of various origins.

Парогазовую смесь, выделяемую в пиролизном агрегате 28 в процессе термохимической деструкции массы отходов, направляют по газоотводящим трубам через компенсационную муфту (на фиг. не показана) и градиентный фильтр-сепаратор 29 в блок конденсации 30 (фиг.1), где выполняют конденсацию с получением пирогенной воды, пиролизных газа и жидкости. Углеродистый твёрдый остаток из пиролизных агрегатов 28 собирают в бункере накопителе 35 и далее подают на линию изготовления твёрдотопливных брикетов 36.The vapor-gas mixture released in the pyrolysis unit 28 during the thermochemical destruction of the waste mass is directed through gas exhaust pipes through a compensation coupling (not shown in Fig.) and a gradient filter-separator 29 to the condensation unit 30 (Fig. 1), where condensation is performed to obtain pyrogenic water, pyrolysis gas and liquid. The carbonaceous solid residue from the pyrolysis units 28 is collected in a storage hopper 35 and then fed to the solid fuel briquettes production line 36.

Пирогенную воду направляют в накопительный бак (на фиг. не показан), откуда выводят на очистные ёмкости для очистки и обезвреживания и дальнейшее использование как воды технической. Сконденсированный пиролизный газ направляют в накопительную ёмкость 31 и далее через фильтр 32 в ёмкость для хранения 38 или, например, на газопоршневую когенерационную станцию 33 для получения электрической энергии и тепловой. Пиролизную жидкость из накопительных баков блоков конденсации 30 подают по трубопроводам на переработку в мини-НПЗ 34 (фиг.1) с получением биоаналогов дизельного топлива, низкооктанового бензина, керосина, при этом пиролизное жидкое топливо могут использовать без переработки: густую фракцию в качестве добавки в углистый остаток для производства твёрдотопливных брикетов, а жидкое топливо – для жидкостных горелок на котельных. Продукты мини-НПЗ 34 подают в ёмкости для хранения 39.Pyrogenic water is directed to a storage tank (not shown in the figure), from where it is discharged to treatment tanks for cleaning and neutralization and further use as technical water. The condensed pyrolysis gas is sent to a storage tank 31 and then through a filter 32 to a storage tank 38 or, for example, to a gas piston cogeneration station 33 to produce electrical energy and heat. The pyrolysis liquid from the storage tanks of the condensation units 30 is supplied through pipelines for processing in the mini-refinery 34 (Fig. 1) to obtain biosimilars of diesel fuel, low-octane gasoline, kerosene, while the pyrolysis liquid fuel can be used without processing: the thick fraction as an additive in carbon residue for the production of solid fuel briquettes, and liquid fuel for liquid burners in boiler houses. Mini-refinery products 34 are served in storage containers 39.

Были проведены опытно-экспериментальные запуски комплекса для переработки отходов в описанной предпочтительной конфигурации и получены следующие данные.Experimental launches of the waste processing complex were carried out in the described preferred configuration and the following data were obtained.

Общая масса загруженных отходовTotal weight of loaded waste 12,0 т. 12.0 t.

Из них:Of them:

- автошины - tires 2,5 т 2.5 t - пластик, пенопласт - plastic, foam 1,2 т 1.2 t - твердые коммунальные отходы - municipal solid waste 3,0 т 3.0 t - рубероид, отработанные масла, гудрон - roofing felt, waste oils, tar 0,5 т 0.5 t - иловые осадки очистных сооружений канализации - sludge from sewage treatment plants 4,8 т.4.8 t.

Пиролизный процесс начался через 1 часа 30 минут от включения горелок при температуре 160 – 180°С пиролизного агрегата, время процесса 8-10 часов. Максимальная температура зафиксирована на 5-ом часу работы в 460°С.The pyrolysis process began 1 hour 30 minutes after turning on the burners at a temperature of 160 - 180 ° C of the pyrolysis unit, the process time was 8-10 hours. The maximum temperature was recorded at the 5th hour of operation at 460°C.

Получено: Received:

- пиролизного газа, остаточного от конденсации - pyrolysis gas, residual from condensation 5400 м3 5400 m 3 - жидкого котельного топлива (средний дистиллят) - liquid boiler fuel (middle distillate) 2,5 т2.5 t - биококса (углеродистого остатка) - biocoke (carbonaceous residue) 1,4 т 1.4 t - пирогенная вода - pyrogenic water 2,3 м3.2.3 m 3 .

При всех последующих экспериментальных пусках перерабатывались различные отходы: отходы птицефабрик, мясоперерабатывающих комбинатов, иловые осадки очистных сооружений, картонажной фабрики, опилки, твердые коммунальные отходы, отходы от упаковки, пластик, торф, золошлаковые отходы. В результате получены следующие усреднённые результаты.During all subsequent experimental launches, various wastes were processed: waste from poultry farms, meat processing plants, sludge from sewage treatment plants, cardboard factories, sawdust, solid municipal waste, packaging waste, plastic, peat, ash and slag waste. As a result, the following averaged results were obtained.

Объём загрузки в зависимости от вида отходов Loading volume depending on the type of waste 10-12 т 10-12 t Минимальная температура начала процесса Minimum process start temperature 180°С 180°С Максимальная температура процесса Maximum process temperature 460°С 460°С Время достижения минимальной температуры начала процесса Time to reach the minimum temperature at the start of the process 1 ч. 30 мин1 hour 30 minutes Давление полученного при пиролизе газа Pressure of gas obtained from pyrolysis 0.32 – 0.45 бар 0.32 – 0.45 bar Продолжительность процесса Process duration 8-10 часов. 8-10 hours.

При переработке 1 тонны отходов в среднем получено: When processing 1 ton of waste, on average, the following is obtained:

- газа - gas 320 – 540 м3 320 – 540 m 3 - жидкого топлива - liquid fuel 150 – 250 л 150 – 250 l - температура оборотной воды в теплообменнике - temperature of circulating water in the heat exchanger 75 – 85°С75 – 85°С - утилизация от объёма загруженных отходов - recycling depending on the volume of loaded waste 87 – 93%.87 – 93%.

В результате всех испытаний подтверждено повышение экологической безопасности и эффективности переработки отходов различного происхождения за счёт организации комплексного процесса по сортировке и утилизации, а также за счёт повышения интенсивности термохимической деструкции углеродоводородных отходов в бескислородной среде пиролизного агрегата.As a result of all tests, an increase in environmental safety and efficiency of processing waste of various origins was confirmed due to the organization of an integrated process for sorting and recycling, as well as by increasing the intensity of the thermochemical destruction of hydrocarbon waste in the oxygen-free environment of the pyrolysis unit.

Таким образом, при использовании предлагаемого изобретения достигается заявленный технический результат.Thus, when using the proposed invention, the stated technical result is achieved.

Claims (18)

1. Комплекс для переработки отходов, характеризующийся тем, что содержит установленные последовательно и связанные между собой 1. Complex for waste processing, characterized by the fact that it contains sequentially installed and interconnected - блок сортировки и обработки отходов, - waste sorting and processing unit, - сушильную камеру (15) для углеродоводородных отходов,- drying chamber (15) for hydrocarbon waste, - по меньшей мере один вращаемый пиролизный агрегат (28) барабанного типа с цилиндрической камерой сгорания, снабжённой завихрителями внутри, соединённой с трубчатыми пирозмеевиками и состоящей из связанных между собой коническим переходником первой секции большего диаметра и второй секции меньшего диаметра, а также выполненной с возможностью интенсивной закрутки факела и формирования ламинарного потока с минимальной температурой в его центре и максимальной температурой у стенок камеры сгорания,- at least one rotating pyrolysis unit (28) of the drum type with a cylindrical combustion chamber equipped with swirlers inside, connected to tubular pyrolysis coils and consisting of a first section of a larger diameter and a second section of a smaller diameter interconnected by a conical adapter, and also designed with the possibility of intensive swirling of the torch and formation of a laminar flow with a minimum temperature in its center and a maximum temperature at the walls of the combustion chamber, при этом с пиролизным агрегатом (28) связан блок для образования синглетного кислорода и его подачи к горелке камеры сгорания и во внутреннюю ёмкость агрегата (28),in this case, a block is connected to the pyrolysis unit (28) for the formation of singlet oxygen and its supply to the burner of the combustion chamber and into the internal container of the unit (28), - блок конденсации (30) парогазовой смеси из пиролизного агрегата (28), выполненный с возможностью получения пирогенной воды, пиролизных газа и жидкости,- condensation unit (30) of the vapor-gas mixture from the pyrolysis unit (28), designed to produce pyrogenic water, pyrolysis gas and liquid, - блок преобразования углеродистого твёрдого остатка из пиролизного агрегата (28) в твёрдотопливные брикеты, состоящий из бункера накопителя (35) и линии изготовления твёрдотопливных брикетов (36).- a unit for converting the carbonaceous solid residue from the pyrolysis unit (28) into solid fuel briquettes, consisting of a storage hopper (35) and a line for the production of solid fuel briquettes (36). 2. Комплекс по п.1, характеризующийся тем, что блок сортировки и обработки отходов включает последовательно связанные между собой сепаратор (2) для первоначальной сортировки отходов, разрыватель пакетов (8), сортировочную платформу (10) для ручного отбора твёрдых коммунальных отходов, связанную с сушильной камерой (15), и установленный над платформой (10) ленточный магнитный сепаратор (11) для отбора чёрных металлов, а также включает связанную с сепаратором (2) и сортировочной платформой (10) дробилку (4) для отобранных безуглеродоводородных твёрдых коммунальных отходов. 2. The complex according to claim 1, characterized in that the waste sorting and processing unit includes a sequentially interconnected separator (2) for initial waste sorting, a bag breaker (8), a sorting platform (10) for manual selection of solid municipal waste, connected with a drying chamber (15), and a belt magnetic separator (11) installed above the platform (10) for selecting ferrous metals, and also includes a crusher (4) connected to the separator (2) and the sorting platform (10) for selected non-carbonic solid municipal waste . 3. Комплекс по п.2, характеризующийся тем, что сепаратор представляет собой полого-наклонный грохот.3. The complex according to claim 2, characterized in that the separator is a gently inclined screen. 4. Комплекс по п.2, характеризующийся тем, что с магнитным сепаратором (11) связана индукционно-плавильная печь (13).4. The complex according to claim 2, characterized in that an induction melting furnace (13) is connected to the magnetic separator (11). 5. Комплекс по п.2, характеризующийся тем, что блок сортировки и обработки отходов включает в себя шредер-измельчитель автомобильных шин (37), установленный после сепаратора (2) с возможностью подачи измельченных шин на сортировочную платформу (10).5. The complex according to claim 2, characterized in that the waste sorting and processing unit includes a tire shredder-shredder (37) installed after the separator (2) with the ability to supply shredded tires to the sorting platform (10). 6. Комплекс по п.1, характеризующийся тем, что содержит блок подготовки илового осадка сточных вод канализационных систем водоотведения, связанный с сушильной камерой (15).6. The complex according to claim 1, characterized in that it contains a unit for preparing sludge from wastewater sewerage systems, connected to a drying chamber (15). 7. Комплекс по п.6, характеризующийся тем, что блок подготовки илового осадка включает последовательно связанные между собой отделитель влаги (17), камеру (19) для смешения осадка с опилками и связанный с сушильной камерой (15) сепаратор-водоотделитель (22).7. The complex according to claim 6, characterized in that the sludge preparation unit includes a sequentially interconnected moisture separator (17), a chamber (19) for mixing sludge with sawdust, and a separator-water separator (22) connected to the drying chamber (15) . 8. Комплекс по п.1, характеризующийся тем, что на выходе из пирозмеевиков установлен кондуктор для сбора отходящих газов и последующей их подачи в сушильную камеру (15).8. The complex according to claim 1, characterized in that a conductor is installed at the outlet of the pyrocoils to collect waste gases and subsequently supply them to the drying chamber (15). 9. Комплекс по п.1, характеризующийся тем, что внутренняя ёмкость пиролизного агрегата (28) выполнена герметичной и в ней установлена температура от 450°C до 650°С.9. The complex according to claim 1, characterized in that the internal container of the pyrolysis unit (28) is sealed and the temperature in it is set from 450°C to 650°C. 10. Комплекс по п.1, характеризующийся тем, что пиролизный агрегат (28) снабжён разнонаправленными к центру загрузочно-разгрузочного люка шнековыми лопастями, установленными на конструкции камеры сгорания и пирозмеевиках, для выравнивания загружаемой массы от люка в противоположные стороны внутренней ёмкости агрегата. 10. The complex according to claim 1, characterized in that the pyrolysis unit (28) is equipped with auger blades multidirectional to the center of the loading and unloading hatch, installed on the combustion chamber structure and pyrolysis coils, to level the loaded mass from the hatch to opposite sides of the internal capacity of the unit. 11. Комплекс по п.1, характеризующийся тем, что содержит связанную с блоком конденсации (30) посредством накопительной ёмкости (31) газопоршневую станцию (33) для получения электроэнергии и тепловой энергии на основе пиролизного газа.11. The complex according to claim 1, characterized in that it contains a gas piston station (33) connected to the condensation unit (30) through a storage tank (31) for generating electricity and thermal energy based on pyrolysis gas. 12. Комплекс по п.1, характеризующийся тем, что содержит связанную с блоком конденсации (30) мини-НПЗ (34) для получения на основе пиролизной жидкости аналогов мазута, дизельного топлива, низкооктанового бензина и/или керосина. 12. The complex according to claim 1, characterized in that it contains a mini-refinery (34) associated with a condensation unit (30) for producing analogues of fuel oil, diesel fuel, low-octane gasoline and/or kerosene based on pyrolysis liquid.
RU2022132641A 2022-12-13 Complex for waste processing using non-waste and non-landfill technology RU2803046C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2803046C1 true RU2803046C1 (en) 2023-09-05

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014144440A (en) * 2013-01-30 2014-08-14 Keiichiro Asaoka Treating method of harmful waste, producing method of compost using the treating method and treating system of harmful waste
US20160045841A1 (en) * 2013-03-15 2016-02-18 Transtar Group, Ltd. New and improved system for processing various chemicals and materials
RU2576711C1 (en) * 2014-10-10 2016-03-10 Сергей Иванович Лавров Processing line apparatus for recycling solid household wastes using thermal decomposition
RU2647309C1 (en) * 2017-02-15 2018-03-15 Равиль Шайхутдинович Загрутдинов Method of generation gas production and gas generator of the appeined gasification process for its implementation
RU2668447C1 (en) * 2017-09-25 2018-10-01 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры" (ФГУП "ЦЭНКИ") Method of gasification of solid fuel and device for its implementation
CN109185887A (en) * 2018-09-14 2019-01-11 广西博世科环保科技股份有限公司 A kind of house refuse coupling desiccation pyrolysis processing technique and processing system
RU2747898C1 (en) * 2020-11-16 2021-05-17 Общество с ограниченной ответственностью «Технопарк» Installation for thermal destruction of predominantly solid municipal waste with production of carbon residue

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014144440A (en) * 2013-01-30 2014-08-14 Keiichiro Asaoka Treating method of harmful waste, producing method of compost using the treating method and treating system of harmful waste
US20160045841A1 (en) * 2013-03-15 2016-02-18 Transtar Group, Ltd. New and improved system for processing various chemicals and materials
RU2576711C1 (en) * 2014-10-10 2016-03-10 Сергей Иванович Лавров Processing line apparatus for recycling solid household wastes using thermal decomposition
RU2647309C1 (en) * 2017-02-15 2018-03-15 Равиль Шайхутдинович Загрутдинов Method of generation gas production and gas generator of the appeined gasification process for its implementation
RU2668447C1 (en) * 2017-09-25 2018-10-01 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры" (ФГУП "ЦЭНКИ") Method of gasification of solid fuel and device for its implementation
CN109185887A (en) * 2018-09-14 2019-01-11 广西博世科环保科技股份有限公司 A kind of house refuse coupling desiccation pyrolysis processing technique and processing system
RU2747898C1 (en) * 2020-11-16 2021-05-17 Общество с ограниченной ответственностью «Технопарк» Installation for thermal destruction of predominantly solid municipal waste with production of carbon residue

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4123332A (en) Process and apparatus for carbonizing a comminuted solid carbonizable material
US4028068A (en) Process and apparatus for the production of combustible gas
Sharma et al. Disposal of waste tyres for energy recovery and safe environment
US4142867A (en) Apparatus for the production of combustible gas
CN106642159A (en) Recycling hazardous waste treatment system and treatment method by synergizing rotary kiln and plasma gasification
RU2663312C1 (en) Device for the thermal recycling of hydrocarbon-containing waste equipped with a vortex combustion chamber with an internal pyrolysis reactor and method of operation thereof
CN109574443A (en) A kind of process system using self- propagating pyrolytic incineration disposition oily sludge
CN201795495U (en) Refuse disposal system
CN112879910A (en) Distributed solid waste continuous treatment device of controllable thermal plasma torch
CN102506575B (en) Treatment process for lignite upgrading waste water and lignite upgrading system
RU2803046C1 (en) Complex for waste processing using non-waste and non-landfill technology
CN104789249B (en) Oil-sand harmless and recycling treatment method and special purpose device
CN202097178U (en) System capable of disposing rubbish to be renewable resources without residue
Korotkiy et al. The development of ecologically clean technology for coal use in terms of the coal-water slurry usage
KR20020052173A (en) Method and device for removing recoverable waste products and non-recoverable waste products
CN204625560U (en) Oil-sand harmless resource utilization device
Li et al. Effects of atmosphere and blending ratios on emission characteristics of pollutants from co‐combustion of municipal solid waste and aged refuse
Makarova et al. Industry 4.0 in production and household waste processing
CN107335677B (en) A kind of hazardous waste method for innocent treatment and device
EP3029372A1 (en) Plant and process for recovering energy from organic matrix waste material
CN101781594A (en) Method and device for converting solid garbage into fuel or energy
RU89670U1 (en) DEVICE FOR DISPOSAL OF WET WASTE CONTAINING ORGANIC MATERIALS
CN114702219A (en) Treatment system and treatment method for oily sludge
RU2342421C2 (en) Reactor for thermal decomposition of solid combustible minerals
RU2241904C1 (en) Complex for processing solid fuel on bioresources base and producing thermal energy