Пиролиз-сжигание пирогаза и отсепарированного углеродистого остатка с использованием необогащенного дутья (процесс «Siemens»)

На опытно-промышленной установке в г. Ulm-Viblingen (Германия) концерном «Siemens KWU» испытана технология переработки ТБО «пиролиз-сжигание», или SBV-Технология (“Schwel-Brenn-Verfahren»). Начало испытаний относится к 1988 г.

Технология SBV включает (рис. 5.135 и рис. 5.136):

• дробление отходов в ножевой дробилке до размера менее 200 мм;
• пиролиз отходов при 450°С в течение 1 часа в барабанной печи (4 об/мин), снабженной обогреваемыми внутренними лопастями (обог­рев дымовыми газами с температурой 600°С), с образованием пироли­тического газа и пиролитического твердого остатка (смесь углерода и минеральных компонентов);
• выделение из пиролитического остатка металлов и минераль­ных компонентов (камни, стекло и пр.) грохочением (отбор фракции бо­лее 5 мм; выход фракции 12-13%);
• отделение черных и цветных металлов от минеральных компонентов;
• измельчение углеродистого остатка в шаровой мельнице до крупности менее 100 мкм;
• совместное сжигание при небольшом избытке воздуха угольной пыли и пиролитического газа при температуре 1300°С с обра­зованием расплава шлака (выход шлака 12-13%);
• утилизацию тепла дымовых газов в котле-утилизаторе и выработку электроэнергии в турбогенераторе (350-450 кВт-ч/т).

В получаемом на выходе из пиролитического барабана матери­але все органические составляющие исходных ТБО превращаются в углеродистый остаток, который отделяется от минеральной час­ти грохочением. Поскольку температура в пиролизной печи (450°С) существенно меньше, чем в печи сжигания (850°С), в этом случае многие компоненты ТБО (черные и цветные металлы, стек­ло и пр.) не претерпевают никаких изменений, а лишь очищаются от органических загрязнений, что упрощает их выделение и утили­зацию. Отделение минеральной составляющей отходов перед про­цессом сжигания существенно повышает экологическую безопас­ность метода, так как в дымовые газы и золу переходит существен­но меньшее количество вредных веществ (прежде всего тяжелых металлов).

Использование барабанной печи с лопастями представляется не самым удачным вариантом для пиролиза ТБО, так как в результате плавления содержащихся в отходах пластмасс такие конструкции склонны к забиванию.

Основные достоинства метода:

• процесс является автогенным (не требует подвода энергии);
• получение экологически безвредного шлака (используется в качестве щебня).

Основные недостатки метода:

• дробление всей массы исходных ТБО;
• грохочение углеродистого продукта пиролиза, представляюще­го собой сажистый, сильно пылящий материал, загрязняющий отделяе­мые минеральные компоненты (последние переходят в класс +5 мм).

По-видимому, присущие процессу недостатки явились одной из причин того, что пущенный в 1997 г. завод в г. Furth (Бавария) останов­лен на неопределенный срок из-за серьезных неполадок в процессе (производительность — 100 тыс. т/год).

Повышения надежности технологии, вероятно, можно добиться, перерабатывая горючую фракцию ТБО, которая по сравнению с исход­ными ТБО более стабильна по составу, имеет более высокую теплот­ворную способность и меньшее содержание балластной минеральной части. В этом случае, по-видимому, можно будет отказаться от операции грохочения пиролитического остатка, которая сопровождается образо­ванием большого количества трудно улавливаемой угольной пыли, и использовать более эффективную технологическую схему переработки.