Температура пиролиза: низкотемпературный и высокотемпературный

Проблема утилизации бытового мусора на сегодняшний день является одной из наиболее острых проблем в мире. С увеличением числа населения земли растет и количество образующегося мусора. Неконтролируемое накопление отходов способно привести нас к глобальной катастрофе.

Сейчас только лишь в России насчитывается несколько десятков тысяч переполненных мусорных свалок, а столько еще тонн мусора находится на нелегальных свалках не известно никому. И только внедрение программы по вторичной переработке и утилизации отходов сможет решить эту актуальную проблему.

Во всем цивилизованном мире переработка ТБО является прибыльным бизнесом. Это объясняется тем, что в более развитых странах научились перерабатывать бытовой мусор, получая из него ценные вещества и тепло. Однако в России новые технологии утилизации мусора практически не применяются, и бытовой мусор, в лучшем случае, просто сжигается, а в худшем – накапливается на полигонах ТБО.

Однако сегодня существуют куда более безопасные с экологической точки зрения способы избавления от ТБО. Давайте рассмотрим наиболее часто используемую технологию – пиролиз ТБО. Пиролиз может происходить при разных температурах, и, соответственно, подразделяется на низкотемпературный и высокотемпературный. Рассмотрим их по отдельности.

Низкотемпературный пиролиз.

Под низкотемпературным пиролизом понимается процесс, при котором размельченный мусор подвергается термическому разложению. Данный процесс происходит при температурах от 400 до 850 градусов по шкале цельсия. Преимущество низкотемпературного пиролиза по сравнению с традиционным для нас сжиганием отходов заключается, в первую очередь, в его эффективности в плане предотвращения загрязнения окружающей среды.

При помощи пиролиза можно перерабатывать самые разнообразные составляющие отходов, неподдающиеся утилизации, например такие как автопокрышки, отработанные масла, пластмассы и отстойные вещества. После низкотемпературного пиролиза в мусоре не остается никаких биологически активных веществ, поэтому складировать пиролизные отходы можно без риска нанесения вреда природной среде. Образующийся при данном процессе пепел имеет высокую плотность, что существенно уменьшает объем мусора, подвергающийся дальнейшему складированию. Однако стоит отметить, что низкотемпературный пиролиз, хотя он и является более чистой технологией, нежели сжигание, не способен обеспечить полный распад диоксинов.

Также при таком пиролизе не происходит и выплавки тяжелых металлов. Все эти вещества выпадают в твердый остаток, который, равно как и шлак с обыкновенных мусоросжигательных заводов, все равно приходится вывозить в специальные отвалы. Однако, отходов в данном случае образуется гораздо меньше. Таким образом, к преимуществам низкотемпературного пиролиза ТБО можно отнести:

• легкость хранения и транспортировки отходов пиролиза
• существенное уменьшение объемов отходов
• получение энергии, которую можно использовать для отопления и получения электричества.

Установки или заводы, осуществляющие переработку твердых бытовых отходов способом низкотемпературного пиролиза, функционируют во множестве стран мира, начиная с середины 70 годов прошлого века. Именно в ту пору получение из резиновых, пластмассовых, и прочих иных отходов энергии и тепла путем низкотемпературного пиролиза стало рассматриваться как довольно перспективный источник выработки энергетических ресурсов.

Наиболее большое значение придают данному процессу в Японии. Однако, необходимо учитывать тот факт, что в странах, где существуют технологии раздельного сбора мусора методом низкотемпературного пиролиза сжигаются не все отходы, а только лишь определенная часть. Благодаря этому эффективность данного метода утилизации ТБО там гораздо ниже чем в России, поскольку у нас на мусороперабатывающие заводы обычно поступает смешанный мусор, который содержит множество вредных веществ.

Высокотемпературный пиролиз

Способ утилизации ТБО посредством высокотемпературного пиролиза представляет собой газификацию мусора. Технология и процесс пиролиза этого типа предполагает получение из органической составляющей отходов вторичного синтез-газа, который можно использовать для получения пара, электроэнергии и горячей воды. Высокотемпературный пиролиз происходит при температуре выше 850 градусов.

Технологическая цепь данного способа утилизации состоит из следующих последовательных этапов:

1. Отбор из поступившего на перерабатывающий завод мусора крупногабаритных предметов путем процедуры индукционного сепарирования.
2. Переработка подготовленных к переработке отходов в газофикаторе с целью получения синтез-газа. При данном процессе также образуются и побочные химические соединения, содержащие хлор, азот и фтор.
3. Очистка полученного из мусора синтез-газа с целью увеличения его экологических свойств и повышения энергоемкости.
4. Охлаждение синтез-газа и его поступление в скруббер для очистки от соединений, серы, хлора, фтора и цианидов щелочным раствором.
5. Сжигание очищенного от примесей синтез-газа в специальных котлах-утилизаторах для получения горячей воды, пара или электроэнергии.

Поскольку поступающий на мусороперерабатывающий завод мусор предварительно не сортируется, побочным продуктом высокотемпературного пиролиза являются твердые нипиролизируемые остатки. Эти остатки абсолютно безопасны, и могут использоваться для получения различных строительных материалов.

Именно поэтому высокотемпературный пиролиз сегодня является одним из наиболее перспективных направлений переработки ТБО, как с точки зрения экологической безопасности, так и со стороны получения вторичных полезных продуктов. Высокотемпературная газификация дает уникальную возможность экономически выгодно и экологически чисто перерабатывать любые твердые бытовые отходы без необходимости их предварительной подготовки (сортировки, сушки).