Сжигание отходов (ТБО) с использованием электрошлакового расплава

Для получения шлакового расплава может быть использован элек­тротермический метод, применяемый, например, при плавке стали в электропечах.

Наиболее целесообразно использовать электропечи для переработ­ки не исходных ТБО, а для обезвреживания шлаков, образовавшихся в термических процессах переработки ТБО или их обогащенных фрак­ций при температурах ниже температуры плавления шлака (выход шла­ков в этих процессах составляет 10-25% от исходных ТБО, что резко снижает потребную производительность электропечей и позволяет во­влекать шлак в переработку периодически).

Шлак направляется в электроплавильную печь, выполненную в ви­де металлического кожуха, футерованного изнутри огнеупорным кир­пичом. Температура жидкой шлаковой ванны составляет 1400-1500°С. Разогрев шлака в электропечи осуществляется с помощью графитовых электродов (обычно трех), подключенных к источнику питания. Состав шлака может регулироваться добавкой флюсов.

Шлак выгружается из электропечи периодически. Поскольку соли тяжелых металлов из шлакового продукта не выщелачиваются, шлак может использоваться как сырье для производства стройматериалов.

Преимущества электроплавки шлаков:

• не требуется подача дутьевого воздуха;
• простота поддержания температуры процесса;
• получение экологически чистого материала.

Основные недостатки переработки отходов в электроишаковой ванне связаны с большим расходом электроэнергии (около 100 кВт-ч/т пере­плавляемого шлака) и относительно высоким расходом графитовых элек­тродов (10 кг/1000 кВт-ч). Вместе с тем в условиях работы мусоропере­рабатывающего завода, производящего энергию из отходов, большой рас­ход энергии на электропереплав решающей роли может не играть.

В зарубежной практике известны случаи промышленного примене­ния электропечей для обезвреживания шлаков термической переработ­ки ТБО.

По данным экспериментов ВНИИЭТО, шлаки после электропере­плавки могут быть переработаны в высококачественный строительный материал, в частности, из него можно получить утеплитель с насыпной плотностью от 180 до 250 кг/м³ или пористый заполнитель конструкци­онных бетонов плотностью до 900 кг/м³ (технология производства ос­нована на гранулировании шлакового порошка с добавками и последу­ющем обжиге гранул во вращающейся обжиговой печи).

Таким образом, наиболее подходящим объектом для электропере­плавки являются шлаки и, возможно, некоторые отходы сортировки ТБО.