Комбинированные процессы. 
Экология

Комбинированные процессы разрабатываются многими ведущими производителями оборудования для решения проблем, возникающих при применении той или иной технологии сжигания. Каждый вариант комбинации имеет свои достоинства и недостатки. Некоторые успешно реализованы и функционируют на действующих заводах.

Зарубежный опыт

Процесс «пиролиз-газификация» (процесс Thermosellect) реализован в Германии в г. Карлсруэ (Karlsruhe) в 1998 г. на заводе по переработке отходов производительностью 220 тыс. т/год и включает в себя технологические этапы, приведенные в табл. 6.9.

Технологические этапы процесса «пиролиз-газификация».

Таблица 6.9

Российские разработки в данном направлении также являются достаточно перспективными, но требующими доработки, например технология «Пироксэл», разработанная ОАО «ВНИИЭТО» и предполагающая термическую обработку отходов в три стадии:

• 1- я стадия — сушка до содержания влаги 20% во вращающемся барабане при подаче горячих дымовых газов после реагентной очистки;
• 2- я стадия — сжигание или пиролиз плюс сжигание при температуре 900 °C во вращающемся барабане с использованием подогретого до 400^оС дутьевого воздуха;
• 3- я стадия — электрошлаковая обработка остатков сжигания (шлак, образовавшийся от предыдущих стадий, и дымовые газы) при температуре 1400—1500°С.

Такая технология получила название пиролизно-металлургической переработки и испытана только на опытной установке. Недостатки такой комбинированной технологии включают многие недостатки методов, входящих в комбинацию, например: абразивное действие компонентов отходов может привести к быстрому износу тонкой внутренней футеровки барабанной печи; металлосодержащий продукт, выделяемый в электропечи в виде донной фазы, может нс найти рынка сбыта из-за своего низкого качества и ненадлежащего состава. Кроме того, нс доказана эффективность данной технологии с точки зрения безаварийности и бесперебойности работы при заданной производительности и получении расплава шлака заданного качества. Вероятно, что установку «Пироксэл» можно использовать для обезвреживания и ликвидация каких-либо специфических отходов, например медицинских.

Как было показано выше, основными недостатками традиционных методов термической переработки отходов являются большой объем отравляющих отходящих газов (5000—6000 м³ на 1 т отходов) и образование значительного количества шлака (около 25% по массе или менее 10% по объему), который имеет повышенное содержание тяжелых металлов и находит ограниченное применение. С целью решения этих проблем и, как следствие, сокращения затрат на дорогостоящую газоочистку и возможное применение шлака не только в качестве пересыпного материала на свалках, работы ведутся в двух направлениях:

• 1) сокращение с помощью сортировки количества сжигаемых отходов и корректировка их состава (с точки зрения повышения теплотворной способности и стабилизации процесса горения, снижения содержания вредных и балластных компонентов и др.);
• 2) совершенствование термического процесса разными способами, такими как замена части дутьевого воздуха на кислород, оптимизация подачи дутья, применение газификации с энергетической утилизацией образующегося синтез-газа, получение расплава шлака, применение комбинированных термических процессов.