Процесс переработки твердых бытовых отходов под действием высоких температур без доступа кислорода называется пиролизом. Дословно переводится с латыни, как «разлагаю огнем». Процесс пиролиза ТБО заключается в расщеплении соединений, из которых образован утиль, до более простых веществ с низкой молекулярной массой.
Вы можете полностью прослушать эту статью в нашем подкасте:
Технология пиролиза
В конце процесса получают следующие продукты:
- смесь газов (горючих и негорючих), ее называют — пиролизный газ, синтез-газ, пиролитический газ;
- пиролитическое масло, служащее впоследствии топливом для печей или материалом для дальнейшей переработки;
- вода;
- пикарбон (уголь — твердый остаток, содержащий углерод).
Пиролиз любого вида проходит в 4 этапа:
- Сушка сырья в сушильной камере.
- Собственно пиролиз (перегонка).
- Горение твердых компонентов.
- Получение пиролитического масла, газа и углеродистого остатка.
Смотрите видео: Установка пиролиза. Всё об этом
Плюсы пиролиза
По сравнению со сжиганием мусора, пиролиз имеет серьезные преимущества. Главный фактор тот, что в окружающую среду не поступают продукты горения, не происходит загрязнение природы, не наносится вред здоровью людей.
Второй момент — сырьем служат твердые бытовые отходы. При этом важно, что таким способом перерабатывается мусор, который сложно утилизировать другими методами, например, автомобильные шины.
Продукты, получаемые в результате пиролиза, не содержат в себе агрессивных веществ. Их легко складировать даже под землей. Материалов образуется меньше, чем при обычном сжигании. Тяжелые металлы уходят в золу, а не восстанавливаются.
Такой способ утилизации практически безотходный, создающий цикличный механизм переработки твердых бытовых отходов. В конце процесса получают продукты, состав которых зависит от применяемого сырья и вида пиролиза.
Схема установки для пиролиза резиновой крошки
Минусы пиролиза
К недостаткам пиролиза относят:
- сложность печей;
- дороговизну оборудования;
- необходимость большого количества работников.
Список преимуществ перевешивает возможные недостатки метода.
Подробности о вывозе среднего количества утиля на одно физическое лицо можно узнать в статье Норматив вывоза ТБО на 1 человека.
Про общероссийский классификатор продукции по видам экономической деятельности, о том, как выбирают правильные коды, читайте статью: https://strazhchistoty.ru/waste/fcsc/okpd-2-vyvoz-tbo.html
О плотности твердых коммунальных отходов, влияющей на пространство для утилизации ТБО, узнавайте здесь.
Виды пиролиза
Несмотря на то, что оборудование для пиролиза дорогостоящее, а подготовка кадров также стоит денег, многие предприниматели рассматривают этот вид работ в качестве идеи для бизнеса.
Причины такой заинтересованности просты:
- метод эффективен из-за использования вторсырья и практически безотходен;
- вносится серьезный вклад в дело защиты окружающей природы;
- не испытывают дискомфорта жители территорий, прилегающих к перерабатывающему заводу.
Метод пиролиза появился еще в XIX веке. С тех пор он постоянно развивается. Энтузиасты искали все новые способы для разложения мусора.
При этом преследовались следующие цели:
- Сохранение окружающей среды.
- Создание возможностей для накопления продуктов пиролиза.
- Уменьшение расходов на переработку.
- Получение прибыли от процессов переработки мусора.
В результате исследований появилось два основных метода переработки: сухой и окислительный.
Для увеличения картинки нажмите на нее
Сухой метод пиролиза
Главный принцип способа — тщательное сохранение невосполнимых природных ресурсов.
С помощью этого метода:
- получают топливо;
- обезвреживают вторсырье;
- получают химические вещества, используемые в промышленности.
Работы ведут в диапазоне температур:
- низкие;
- средние;
- высокие.
Процесс, протекающий при температуре от 450 до 550 градусов, называется низкотемпературным. При этом получают большое количество полукоксов, а также некоторое количество пиролизного газа.
Также на выходе получают смолы, идущие впоследствии на производство каучука. Коксы же используют в качестве топлива для бытовых и промышленных нужд.
Если температуру настраивают в режиме 800 градусов, то это будет среднетемпературный пиролиз. При таком варианте выделяется гораздо большее количество газа, меньше кокса и жидких смол, чем при низкотемпературном методе.
Смотрите видео: Установка непрерывного пиролиза отходов
Высокотемпературный пиролиз ТБО
Самым эффективным и экологически безопасным способом переработки ТБО остается высокотемпературный пиролиз.
При этом получают большой объем пиролизного газа, шлаки и продукты, которые с успехом применяются в промышленности и производстве.
Немаловажным достоинством метода является возможность переработки бытовых отходов без предварительной сортировки, обработки и сушки.
Проводится процесс высокотемпературного пиролиза по следующему алгоритму:
- Путем индукционного сепарирования из поступившего на завод мусора отбирают крупногабаритные предметы.
- Подготовленное утильсырье перерабатывают в газофикаторе и получают пиролизный газ. При этом выделяются побочные химические вещества: хлор, фтор и азот.
- Очистка синтез-газа до безопасного для экологии состояния и увеличения его энергоемкости.
- Охлаждение пиролизного газа и его отправка в скруббер, где он очищается от примесей — соединений серы, фтора, хлора и цианидов щелочными растворами.
- Сжигание уже чистого синтез-газа в особых котлах-утилизаторах. При этом получают электроэнергию, пар или горячую воду.
Высокотемпературный пиролиз на данном этапе остается самым перспективным направлением утилизации мусора. При этом достигаются цели экологической безопасности и получения полезной вторичной продукции.
Газификация при воздействии высоких температур (от 850 до 1450 градусов) позволяет перерабатывать любые ТБО без сортировки, сушки и предварительной обработки.
Схема переработки изношенной авторезины методом пиролиза. Для увеличения картинки нажмите на нее
Продукты пиролиза ТБО
Продуктами пиролиза различных составляющих мусора являются:
- при пиролизе полимерных материалов на выходе получаются мазут, газ и зола. Из мазута впоследствии с помощью сложных технологий вырабатывают синтетическое топливо, которое после очистки применимо для работы двигателей внутреннего сгорания. Золу упаковывают в брикеты и применяют, как топливо;
- автомобильные покрышки утилизируются с получением газа, технического углерода и синтетической нефти. Синтетическую нефть очищают и получают замену природным нефтепродуктам. Технический углерод широко применяется в лакокрасочной промышленности, где его используют в качестве пигмента. Также он идет в ход при производстве резины и некоторых стройматериалов.
С помощью пиролиза есть возможность значительно сократить накопление ТБО на планете.
