Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 Аналитический обзор
l.l 1.2
1.3
Количество и состав твердых коммунальных отходов
Морфологический состав и свойства твердых
коммунальных отходов
Технологии переработки твердых коммунальных
отходов
Складирование на свалках
Комплексная сортировка
Биотермическая переработка
Анаэробная переработка
Термические методы переработки 1.4 Особенности термического разложения твердых
1.5
1.6 ГЛАВА 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 ГЛАВА 3 3.1 3.2
3.3 ГЛАВА 4
коммунальных отходов Общая характеристика газовых выбросов при сжигании твердых коммунальных отходов Опасные хлорорганические соединения Объекты и методы исследования Исходное сырье
4.1
4.2
4.3 ГЛАВА 5
5.1
5.2
Установка для проведения исследований Анализ состава продуктов пиролиза ПВХ Анализ состава продуктов пиролиза ТКО Адсорбционная активность углеродного остатка Определение состава продуктов пиролиза Выход продуктов пиролиза Влияние различных факторов на процесс пиролиза твердых коммунальных отходов Анализ состава продуктов пиролиза Определение эффективности технологии связывания хлорида водорода в термически устойчивое соединение
Влияние извести на состав продуктов пиролиза Определение полихлорированных бифенилов в продуктах пиролиза Определение адсорбционной активности углеродного остатка
Разработка комплекса переработки твердых коммунальных отходов Описание технологического процесса Основные технические показатели
Выводы
Список использованной литературы
Приложение 1. Акт о внедрении
С.
108 ПО
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ И ТЕРМИНОВ
ТКО - твердые коммунальные отходы
МСЗ - мусоросжигательный завод
МПБО - механизированная переработка бытовых отходов
ТФ - трубки фильтровальные
КС - кипящий слой
ПДК - предельно допустимая концентрация
РМ - рентгеновский микроанализ
ПХБ - полихлорированные бифенилы
ПХДД - полихлорированные дибензодиоксины
ПХДФ - полихлорированные дибензофураны
Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ. Одной из актуальных экологических проблем современности является загрязнение природной среды твердыми коммунальными отходами (ТКО). По своему морфологическому составу ТКО очень разнообразны, в их состав входят как горючие, так и не горючие компоненты. Наличие в отходах большого количества горючих веществ привело к применению для их обезвреживания термических методов: сжигание, газификация и пиролиз. Разработанные технологии термической переработки имеют ряд достоинств, например, сжигание отходов в энергетических установках с одновременным получением энергии и пара и значительным сокращением объемов вторичных отходов. Однако, наряду с наличием серьезных достоинств, сжигание имеет существенный недостаток - образование значительного количества загрязненных дымовых газов, требующих обязательной очистки, при этом основная проблема: содержание в дымовых газах опасных галогенсодержащих веществ (НС1, диоксинов и фуранов и т.д.). В связи с этим на сегодняшний день, актуальным является разработка мероприятий, обеспечивающих снижение содержания данных веществ в дымовых газах за счет усовершенствования системы газоочистки или связывания их на стадии образования. Исследования по теме диссертации проводились в соответствии с координационным планом Научного Совета ГУП НИИ «Коммунального хозяйства» на 2004 - 2006 гг.
ЦЕЛЬЮ РАБОТЫ является разработка технологии термической переработки твердых коммунальных отходов, позволяющей предотвратить или минимизировать образование хлорсодержащих выбросов.
ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:
Разработка и создание технологической лабораторной установки для моделирования процесса пиролиза ТКО и определения состава и выхода продуктов пиролиза.
Экспериментальное определение зависимости содержания хлорида водорода и хлора в пиролизном газе, углеродном остатке и конденсате от условий процесса пиролиза.
Разработка способа эффективного связывания хлорида водорода, обеспечивающего предотвращение образования полихлорированных бифенилов.
Исследование адсорбционной активности получаемого углеродного остатка, определение возможности его применения в качестве активного угля.
Разработка технологии термической переработки твердых коммунальных отходов, основанной на минимизации хлорсодержащих выбросов.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА работы заключается в том, что впервые предложен теоретически и экспериментально обоснован метод связывания хлорида водорода, образующегося в процессе пиролиза ТКО в восстановительных условиях, в термически устойчивое соединение.
Установлено, что переработка ТКО методом низкотемпературного пиролиза в присутствии СаО в количестве 10 % (масс.) от загружаемого материала предотвращает образование токсичных полихлорированных бифенилов.
Определены температурные границы интенсивного образования хлорида водорода и необходимое количество СаО для максимального его связывания.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ работы определяется тем, что экспериментально доказана эффективность предлагаемой технологии предотвращения образования ПХБ при низкотемпературном пиролизе твердых коммунальных отходов.
Разработкой технологической схемы и аппаратурным оформлением модульной установки низкотемпературного пиролиза ТКО, основанной на минимизации хлорсодержащих выбросов.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения работы были представлены и обсуждены на V Международном конгрессе химических технологий (2004), на IX Международной конференции «Экология и развитие общества», IV Международной конференции «Экология и сельскохозяйственная техника» (2005), Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Электротермия-2006». Разработанная реагентная технология термической переработки ТКО, основанная на минимизации хлорсодержащих выбросов подтверждена актом внедрения.
По результатам диссертации опубликовано 7 научных работ в виде 1 патента и 1 заявки на изобретение РФ, 3 статей и тезисов 3 докладов Международных конференций.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:
создание технологической лабораторной установки для проведения процесса пиролиза органических компонентов ТКО;
определение выхода и состава, получаемых в процессе пиролиза продуктов;
определение содержания хлорсодержащих веществ в продуктах пиролиза;
связывание хлорида водорода в термически устойчивое соединение с целью предотвращения образования полихлорированных бифенилов;
разработка модульной установки для переработки ТКО.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ.
Диссертационная работа изложена на 145 листах машинописного текста. Она состоит из введения, обзора литературы, двух глав экспериментальной части, выводов и приложения. Диссертация содержит 33 рисунка, 48 таблиц. Библиографический список насчитывает ПО наименований.
