Извлечение энергии из пластмассовых отходов

Извлечение энергии из пластмассовых отходов смешанных с осадком канализационных стоков

Как мы уже видели, технологии рекуперации энергии из пластмассовых отходов сосредоточены на использовании полимерного материала как топлива. Такая же ситуация в области совместного сжигания пластмасс и других низкотеплотворных отходов, например, осадка из канализационных стоков (шлама) [139]. В зависимости от степени обезвоживания осадка сжигание требует добавления некоторого количества топлива — сейчас это газ, мазут или уголь. Пластмассовые отходы могут быть идеальным заместителем традиционно] о топлива. Используя пластмассы в качестве топлива можно сохранить другие источники энергии, например, газ, нефть или уголь. Таким образом, реализуется основная идея вторичной переработки, то есть экономия сырьевых материалов и уменьшение объема отходов. Технология сжигания с флюидизированным слоем, которая сейчас применяется, в основном, для уничтожения канализационного осадка, допускает совместное сжигание с извлечением энергии из пластмасс при минимальных подготовительных процедурах.

Так, например, Германия имеет ежегодный сбор канализационного осадка до 3,7 млн т сухого вещества. Около 30% находит применение в сельском хозяйстве, 60% закапывается в землю и лишь около 10% сжигается. Техническая Директива по городским отходам от 1 июля 1993 г. запрещает (с переходным периодом 12 лет) захоронение отходов, имеющих остаточное содержание органического углерода (потери в пепел) более 5%. Состав осадка из канализационных стоков намного превышает этот предел и, таким образом, не отвечает базовым условиям законодательства. Это означает, что в будущем тенденция к сжиганию канализационных отходов будет усиливаться, то есть число заводов по сжиганию будет расти.

Сжигание канализационных отходов осуществляется, преимущественно, в печах с флюидизированным слоем, с предварительной сушкой и без нее, и в некоторых случаях — в многотопочных печах с флюидизированным слоем.

Печи с флюидизированным слоем

Печи с флюидизированным слоем для сжигания канализационных отходов показаны на рис. 11.15, я. Это печи с воздушной коробкой, через которую воздух для горения проходит вверх в топочное пространство. Выше воздушной коробки имеется слои песка с частицами размером 0,5-3 мм, который флюидизируется воздухом. Температуры горения, как правило, выше 850 °С. Канализационный осадок вводится во флюидизированный слой сверху печи, через специальные трубки или конвейерным загрузчиком в точку над песчаным слоем или внутри него. Осадок сушится, крошится и после воспламенения сжигается. Инертные составляющие (пепел) удаляются с потоком топочного газа; в случае их накопления во флюидизированном слое пепел также может быть удален вместе с песком при удаления песка. Для пуска и контроля воздух для горения можно предварительно нагреть не более чем до 750-800 °С в камере для сгорания с восходящим потоком с помощью газа или печного топлива.

Печи для флюидизированного слоя с предварительной сушкой

Имеется несколько заводов (например, в Штутгарте, Ульме, Карлструэ), на которых канализационный осадок перед введением в печь с флюидизированным слоем просушивается (рис. 11.15, Ь). Это делается с помощью дисков бесконтактного нагрева (пар, горячая нефть) или тонкослойных осушителей. Предварительная

сушка шлама с помощью тепла от сжигаемого мусора — рекуперация энергии — позволяет осуществить сжигание без использования дополнительного топлива в отличие от сжигания с флюидизированным слоем без предварительной сушки. Степень просушки должна быть такой, чтобы обеспечивалось самоподдерживающееся горение, то есть горение без добавочного топлива. Существенным преимуществом этой технологии является снижение размеров установки. потому что удельные количества топочного газа на тонну вещества канализационного осадка оказываются меньше