Все данные, указанные в данном техническом описании, получены в ходе реальной эксплуатации мусороперерабатывающих заводов, расположенных в Европе, США.

Термохимическая деструкция ТБО  (схожие понятия: пиролиз, газификация) – современная экологически чистая технология, применяемая в последние 3 года в развитых странах мира.

Термохимическая деструкция ТБО – экологически безопасная альтернатива мусоросжиганию, при газификации отходы разлагаются при недостатке кислорода и превращаются в газ, которые впоследствии используется для выработки электроэнергии. При газификации ТБО вредных веществ образуется в миллионы раз меньше, чем при сжигании ТБО.

Исторически существуют две технологии переработки ТБО и других видов отходов:

1. Непрерывное сжигание в шахтных камерах с последующим разрушением компонентов образовавшихся газов в отдельной камере дожигания.
2. Периодическая переработка в камерах газификации с последующим дожиганием.

Поскольку Метод 1 (сжигание) гораздо более ранний, старые системы непрерывной переработки, до сих пор работающие во многих странах мира, имеют более плохие экологические показатели, а также существенно более высокие эксплуатационные затраты, чем более современные системы газификации (Метод 2), появившиеся гораздо позже, и основанные на новых разработках систем автоматического управления процессов термохимического разложения и химических технологий высоких температур.

Метод газификации основан на термической обработке ТБО в камерах газификации, которые также называют первичными камерами. Газы затем переходят во вторичную камеру дожигания для уничтожения вредных компонентов, и оттуда подаются на бойлер. После бойлера и газоочистки газы выпускаются в атмосферу, пройдя, если необходимо, охлаждение в градирнях. Для непрерывной выработки электроэнергии необходимо наличие как минимум двух камер, работающих в шахматном порядке, одна за другой.

Камера газификации.

Камера рассчитана на загрузку 10-12.5 т ТБО и других отходов. При правильном проведение процесса этот объем переводится в газообразное состояние (и золу) в течение цикла 24 ч.

Загрузка россыпи ТБО через верх камеры. 

Конструкция камеры газификации позволяет загружать ТБО без их сортировки или предварительной подготовки — россыпью, упакованных в мешки, тюки или в прессованные пакетах. Загрузка производится как через переднюю дверь (объекты большого размера), так и россыпью через верх печи. После загрузки газофикационной камеры процесс переработки проходит полностью автоматически, так что оборудование требует минимальное количество обслуживающего персонала.  

После загрузки закрываются передняя дверь и крышка камеры, и включаются горелки небольшой мощности для розжига ТБО. В зависимости от вида материала, достаточно 1-2 часов для начала процесса термохимической деструкции, после этого процесс протекает автогенно – за счет внутренней энергии. Процесс проходит при температуре 700^о С и недостатке кислорода, что позволяет снизить скорость протекание химических реакций образования вредных компонентов (диоксиды, фураны и т.п.). В течение 10-12 часов проходят и завершаются основные химические реакции, и следующие 10-12 часов проходит медленное охлаждение камеры. После этого из камеры выгружается зола (5-20% от объема ТБО) и проводится новая загрузка. В течение 12 часов цикла охлаждения, вторая камера газификации находится в активном режиме, что позволяет постоянную подачу газа в камеру дожигания. Весь процесс требует минимального присутствия оператора. Один рабочий может обслуживать до 8 камер в смену.

Зола.

В зависимости от вида и состояния загружаемых отходов возможен перевод в газообразное состояние до 95% и более объёма твёрдых отходов. Это позволяет получать незначительные количества золы высокого качества. Зола процесса не имеет клинкерных включений и является почти на 100% продуктом горения, она имеет однородный, чистый состав с минимальным содержанием вредных компонентов. Содержание золы отвечает требованиям Директивы 40 CFR 261.24 (EPA TCLP Тest) Федерального Агентства Экологии США. В зависимости от местных стандартов, зола может использоваться в дорожном строительстве.

Металл и стекло, не выведенные из мусоро потока до загрузки, концентрируются в золе.

Анализ золы на вредные примеси.

Камера дожигания газов.

Газы, выделяющиеся в процессе термической обработки ТБО, переходят на вторую ступень технологии – дожигание, где происходит термическое разрушение вредных компонентов. Горячие газы из одной или нескольких камер газификации подаются во вторичную камеру сжигания, где они перемешиваются с поступающим из окружающей среды воздухом, что обеспечивает турбулентный процесс сжигания при высоких температурах. Процесс происходит при температуре около 980^о С. Температура обеспечивается как мощной горелкой так и  (если возможно) инжектированием в камеру жидких горючих отходов (автомобильное масло, антифриз и т.п.). Основными компонентами газового потока являются N ₂, CO₂, O₂ и пар  (H₂O). В зависимости от состава мусора следует ожидать присутствие SO ₂ и HCl (<0.01%). Горячие газы подаются на бойлер и затем после охлаждения в градирне (если необходимо), выводятся в атмосферу.

Бойлер.

В зависимости от общей производительности модуля, мощность бойлера выбирается для максимального использования тепла газов. До 5 камер газификации, соединенных с камерой дожигания, могут питать о дин бойлер. Давление и количество производимого пара зависят от общей мощности камер переработки ТБО и технических требований турбогенератора.

Температура Пара, подаваемого на турбину достигает 400^oC. В зависимости от бойлера, более 70% энергии газа переводится в пар.

Турбогенератор.

 Рама турбины выполнена из стали в утяжелённом варианте. Передаточный механизм установлен на раме, соединён с турбиной и готов к работе. Система маслоподачи полностью соединена с передаточным механизмом до отправки заказчику. Датчики температуры, давления, скорости и вибрации подсоединены к шкафу управления. Электропульт, выключатели, дистанционная панель управления, панель с датчиками давления пара в различных точках оборудования, тахометр, давление и температура масла, расход пара, величина вырабатываемой электроэнергии, все они установлены и соединены проводами до отправки оборудования. Для расчета производства электроэнергии принимается цифра в 0.5 МВт на 1 т ТБО. Пар на выходе из турбины имеет достаточно энергии для нагрева воды для использования на заводе или снабжения тепличного хозяйства.

Завод по переработке 400 000 тонн ТБО в год выработает 200 000 МВт электроэнергии.

Паровая турбина и генератор средней мощности .

Газоочистка.

Дизайн камер газификации и дожигания позволяет проведение процесса с минимальным выделением вредных примесей. Во многих случаях, установки работают без систем газоочистки, даже в районах повышенной экологической чувствительности. Тем не менее, при необходимости, мы поставляем системы газоочистки с выходом газов отвечающим самым строгим нормам Евросоюза и Северной Америки. Все станции очистки газа оснащены башнями циркуляции газа с автоматическим контролем температуры, системами инжекции активированного угля для удаления металлов и органических элементов, системами инжекции соды для контроля кислотности газа, механическими фильтрами обратного пульсирования, шнековыми механизмами с теплоизоляцией для непрерывного удаления золы, блоком непрерывного контроля и записи содержания O ₂, CO, SO₂, NOx и температуры в различных точках технологической схемы.

Химсостав отходящих газов после газоочистки

Процесс является настолько чистым, что заводы могут располагаться в индустриальных зонах, без негативного эффекта на соседние предприятия. 

Компоновка оборудования.

Модульный принцип технологии позволяет поэтапно увеличивать мощности производства. Минимальным модулем является система из двух камер газификации и одной камеры дожигания, соединенной с бойлером. До 4-5 камер газификации могут питать одну камеру дожигания для систем более высокой мощности.