RU2729638C1 - Method for manufacturing fuel from solid municipal wastes - Google Patents
Method for manufacturing fuel from solid municipal wastes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2729638C1 RU2729638C1 RU2019137633A RU2019137633A RU2729638C1 RU 2729638 C1 RU2729638 C1 RU 2729638C1 RU 2019137633 A RU2019137633 A RU 2019137633A RU 2019137633 A RU2019137633 A RU 2019137633A RU 2729638 C1 RU2729638 C1 RU 2729638C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- waste
- msw
- mass
- solid
- Prior art date
Links
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 22
- -1 street estimates Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims abstract description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 7
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000010794 food waste Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000006063 cullet Substances 0.000 claims description 5
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 5
- 239000004566 building material Substances 0.000 claims description 4
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 238000000227 grinding Methods 0.000 abstract description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004035 construction material Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract 1
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 33
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 9
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 9
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 7
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 7
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 6
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 5
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 101150076749 C10L gene Proteins 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 3
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 231100001234 toxic pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 238000009933 burial Methods 0.000 description 1
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 150000004826 dibenzofurans Chemical class 0.000 description 1
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 description 1
- 229920000307 polymer substrate Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
- B03B9/00—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets
- B03B9/06—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets specially adapted for refuse
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
- B07B9/00—Combinations of apparatus for screening or sifting or for separating solids from solids using gas currents; General arrangement of plant, e.g. flow sheets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L5/00—Solid fuels
- C10L5/02—Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
- C10L5/06—Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting
- C10L5/08—Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting without the aid of extraneous binders
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L5/00—Solid fuels
- C10L5/40—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
- C10L5/46—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on sewage, house, or town refuse
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/60—Glass recycling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/66—Disintegrating fibre-containing textile articles to obtain fibres for re-use
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/84—Recycling of batteries or fuel cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к переработке твердых коммунальных отходов (ТКО) с изготовлением твердого топлива из горючей составляющей, остающихся после сортировки остатков, так называемых «хвостов», направляемых в настоящее время на захоронение на полигоны ТКО. Изготовленное в соответствие с данным изобретением топливо может применяться как самостоятельно в различных энергетических агрегатах, так и в качестве добавки к основному технологическому топливу в печах обжига известняка на известь, печах высокотемпературного синтеза цементного клинкера, доменных печах, на тепловых электростанциях, в других установках с целью получения электрической и тепловой энергии, а также в качестве исходного сырья для получения пиролизного газа.The invention relates to the field of environmental protection, in particular to the processing of municipal solid waste (MSW) with the manufacture of solid fuel from a combustible component remaining after sorting the residues, the so-called "tails", currently sent for burial at the MSW landfills. The fuel manufactured in accordance with this invention can be used both independently in various power generating units and as an additive to the main process fuel in limestone kilns, kilns for high-temperature synthesis of cement clinker, blast furnaces, at thermal power plants, in other installations for the purpose of obtaining electric and thermal energy, as well as as a feedstock for obtaining pyrolysis gas.
Твердые коммунальные отходы представляют собой смесь веществ и материалов сложного морфологического состава, которая включает в себя горючие материалы (полимеры, бумага, картон, дерево, ветошь), черные и цветные металлы, балластную негорючую часть (камни, отходы стройматериалов, стеклобой и керамика, уличный смет, пищевые отходы, листья и др.), а также высокотоксичные загрязнители (ртутьсодержащие лампы, элементы питания, аккумуляторные батареи, хлорсодержащие материалы).Solid municipal waste is a mixture of substances and materials of complex morphological composition, which includes combustible materials (polymers, paper, cardboard, wood, rags), ferrous and non-ferrous metals, ballast non-combustible part (stones, waste of building materials, cullet and ceramics, street estimates, food waste, leaves, etc.), as well as highly toxic pollutants (mercury-containing lamps, batteries, rechargeable batteries, chlorine-containing materials).
Мировая тенденция в области обращения с отходами городского хозяйства заключается в полном отказе от полигонного захоронения необезвреженных отходов и увеличении доли термической утилизации с последующим использованием в промышленности полученной тепловой энергии. Важным элементом в системе термической утилизации коммунальных отходов является сортировка отходов, предусматривающая отсев балластной негорючей части, высокотоксичных загрязнителей, извлечение из отходов вторичных материалов и изготовлении из остатков сортировки («хвостов») топлива пригодного для экологически безопасного использования в различных энергетических агрегатах.The global trend in the field of municipal waste management is the complete rejection of landfill disposal of non-neutralized waste and an increase in the share of thermal utilization, followed by the use of the obtained thermal energy in industry. An important element in the system of thermal utilization of municipal waste is waste sorting, which involves screening out the ballast non-combustible part, highly toxic pollutants, extracting secondary materials from waste and making fuels suitable for environmentally safe use in various power generating units from sorting residues (“tails”).
Особые требования к сортировке ТКО обусловлены сложным морфологическим составом коммунальных отходов. Special requirements for MSW sorting are due to the complex morphological composition of municipal waste.
Для оценки реального значения энергетического потенциала «хвостов» авторами проведен морфологический анализ остаточной части ТКО после сортировки на мусоросортировочной станции г. Липецка, направляемой в настоящее время на захоронение на полигон ТКО. Морфологический анализ показал следующий фракционный состав (мас. %): полимерные материалы - около 19%; целлюлозосодержащие компоненты - около 19%; текстиль - 8,5%; дерево - 1,5%; металл - 1%, а также прочие несортируемые отходы - около 51%. To assess the real value of the energy potential of "tails", the authors carried out a morphological analysis of the residual part of MSW after sorting at a waste sorting station in Lipetsk, which is currently sent for disposal at the MSW landfill. Morphological analysis showed the following fractional composition (wt.%): Polymeric materials - about 19%; cellulose-containing components - about 19%; textiles - 8.5%; wood - 1.5%; metal - 1%, as well as other unsorted waste - about 51%.
В составе прочих несортируемых отходов присутствуют горючие составляющие, указанные выше, а также могут присутствовать галогенсодержащие пластики (ПВХ), пищевые отходы, стеклобой, керамика, камни, уличный смет, листья и др. В зависимости от времени года влажность «хвостов» может изменяться от 35% до 55%. The composition of other unsorted waste contains the flammable components mentioned above, and may also contain halogen-containing plastics (PVC), food waste, cullet, ceramics, stones, street estimates, leaves, etc. Depending on the season, the moisture content of the “tails” may vary from 35% to 55%.
На фигуре 1 приведен морфологический состав брикетированных «хвостов» ТКО направляемых в настоящее время на захоронение на полигон ТКО. Полученные данные по морфологическому составу «хвостов» позволяют рассматривать их как ресурс для производства твердого топлива. Figure 1 shows the morphological composition of briquetted MSW "tails" currently sent for disposal at the MSW landfill. The data obtained on the morphological composition of the "tailings" allow us to consider them as a resource for the production of solid fuel.
Известно значительное количество технических решений направленных на реализацию естественного энергетического потенциала ТКО - решения направленные на использование ТКО в качестве альтернативного топлива. Эффективность данных решений обусловлена тем, что в результате сгорания ТКО осуществляется значительное и необратимое сокращение их объемов, а также тем, что при сгорании коммунальных отходов обеспечивается высокий выход тепловой энергии, которую возможно использовать для нужд народного хозяйства. A significant number of technical solutions are known aimed at realizing the natural energy potential of MSW - solutions aimed at using MSW as an alternative fuel. The effectiveness of these solutions is due to the fact that as a result of the combustion of MSW, a significant and irreversible reduction in their volumes is carried out, as well as the fact that during the combustion of municipal waste a high yield of thermal energy is provided, which can be used for the needs of the national economy.
Известен способ получения альтернативного топлива из твердых коммунальных отходов, включающий сортировку отходов с выделением горючих фракций с последующим их измельчением, а также сушку отходов, отличающийся тем, что предварительно проводят подготовку ТКО путем деления основного потока ТКО на две фракции, мелкую и крупную, и сортировку крупной фракции с выделением вторичного сырья, в процессе которой образуются "хвосты" сортировки, из которых при последующей сортировке отделяют горючую фракцию, после измельчения горючей фракции к ней добавляют подсушенный отсев - мелкую фракцию, выделенную на стадии подготовки ТКО, и смешивают их (патент RU 2681655, МПК С10L 5|48, 5/40 (2018/08)).There is a known method of producing alternative fuel from solid municipal waste, including sorting waste with the release of combustible fractions with their subsequent grinding, as well as drying waste, characterized in that MSW is preliminarily prepared by dividing the main MSW stream into two fractions, small and large, and sorting coarse fraction with the release of secondary raw materials, in the process of which sorting "tails" are formed, from which the combustible fraction is separated during subsequent sorting, after crushing the combustible fraction, dried screening is added to it - the fine fraction isolated at the stage of MSW preparation, and they are mixed (patent RU 2681655, IPC С10L 5 | 48, 5/40 (2018/08)).
Недостатком способа является необходимость разделения основного потока на две фракции мелкую и крупную что усложняет технологический процесс, а также то, что в выделенной мелкой фракции, до 30 мм могут присутствовать элементы питания (батарейки, аккумуляторы).The disadvantage of this method is the need to divide the main stream into two fractions, small and large, which complicates the technological process, as well as the fact that batteries (batteries, accumulators) may be present in the separated fine fraction, up to 30 mm.
Известен способ производства твердого топлива, изготовленного из промышленных и бытовых отходов, заключающийся в том, что на первом этапе осуществляют сортировку промышленных и бытовых отходов на три группы: первая группа содержит крупногабаритные металлические объекты, шнуры и опасные вещества, которые удаляются из общей массы исходных объектов для изготовления твердого топлива и впоследствии утилизируются; вторая группа содержит крупногабаритные промышленные и бытовые отходы; третья группа содержит отходы, которые по габаритным размерам меньше 150 мм; на втором этапе осуществляют первый этап обработки промышленных и бытовых отходов для уменьшения их габаритных размеров менее 150 мм, при этом отходы второй группы помещают в шнековую дробилку; на третьем этапе осуществляют второй этап обработки промышленных и бытовых отходов, в процессе которого отходы второй и третьей групп подают в горизонтальную установку разбивания для уменьшения их объема; на четвертом этапе в полученные в горизонтальной установке разбивания отходы добавляют известь, затем осуществляют формовку круглых брикетов при высоких давлении и температуре, сушку полученных круглых брикетов с образованием конечного продукта диаметром 15-30 мм, длиной 30-150 мм, калорийностью свыше 6000 ккал/кг и температурой горения свыше 1100°С. (патент RU 2405027, МПК C10L 5/48, 5/46 (2006.01)).There is a known method for the production of solid fuel made from industrial and domestic waste, which consists in the fact that at the first stage, industrial and domestic waste is sorted into three groups: the first group contains large metal objects, cords and hazardous substances that are removed from the total mass of the original objects for the manufacture of solid fuel and subsequently disposed of; the second group contains large-sized industrial and household waste; the third group contains waste that is less than 150 mm in overall dimensions; at the second stage, the first stage of processing industrial and household waste is carried out to reduce their overall dimensions to less than 150 mm, while the waste of the second group is placed in a screw crusher; at the third stage, the second stage of processing industrial and household waste is carried out, during which the waste of the second and third groups is fed into a horizontal splitting unit to reduce their volume; at the fourth stage, lime is added to the waste obtained in the horizontal breaking unit, then round briquettes are formed at high pressure and temperature, the resulting round briquettes are dried to form the final product with a diameter of 15-30 mm, a length of 30-150 mm, a caloric value of over 6000 kcal / kg and a combustion temperature over 1100 ° C. (patent RU 2405027, IPC C10L 5/48, 5/46 (2006.01)).
Недостатком способа является отсутствие этапа извлечения из отходов вторичных материалов: бумаги, ветоши, пластика, стекла, черных и цветных металлов, используемых в дальнейшем для нужд народного хозяйства, а также использование для изготовления твердого топлива отходов второй и третьей группы отсортированных из общей массы в которых могут содержаться металлические предметы, стекло, другие инертные материалы по габаритным размерам менее 150 мм, которые повышают содержание золы в продуктах сгорания производимого топлива, снижают теплоту сгорания топлива, а также значительно затрудняют процесс горения и эксплуатацию печей.The disadvantage of this method is the absence of a stage for extracting secondary materials from waste: paper, rags, plastic, glass, ferrous and non-ferrous metals, used in the future for the needs of the national economy, as well as the use of waste of the second and third groups sorted from the total mass for the manufacture of solid fuel. may contain metal objects, glass, other inert materials with overall dimensions less than 150 mm, which increase the ash content in the combustion products of the produced fuel, reduce the heat of combustion of the fuel, and also significantly complicate the combustion process and the operation of furnaces.
Известен способ изготовления топливных брикетов из твердых бытовых отходов (ТБО) и других органических отходов, включающий сортировку ТБО с выделением горючей массы, измельчение выделенной из ТБО горючей массы, сушку измельченного материала, подогрев измельченного материала, формирование из измельченного материала гранул, отличающийся тем, что сортировка исходных ТБО с выделением горючей массы осуществляется гидромеханическим способом, измельчению подвергается масса с влажностью 40…55%, подогрев массы осуществляется в интервале температур 550…1000°С, энергообеспечение производства топливных брикетов производится полностью за счет скрытой внутренней энергии горючей массы ТБО, в качестве связующего при формировании брикетов используется смолистый конденсат, выделенный из газообразных продуктов термического распада горючей массы, нагретой до температуры 550…1000°С (патент RU 2567861, МПК C10L 5/46, 5/00, 5/40 (2006.01)).A known method of manufacturing fuel briquettes from solid domestic waste (MSW) and other organic waste, including sorting solid waste with the release of a combustible mass, grinding the combustible mass separated from solid waste, drying the crushed material, heating the crushed material, forming granules from crushed material, characterized in that sorting of the initial solid waste with the release of combustible mass is carried out by a hydromechanical method, the mass with a moisture content of 40 ... 55% is crushed, the mass is heated in the temperature range 550 ... 1000 ° C, the energy supply for the production of fuel briquettes is completely due to the hidden internal energy of the combustible mass of solid waste, as binder when forming briquettes, resinous condensate is used, isolated from gaseous products of thermal decomposition of a combustible mass heated to a temperature of 550 ... 1000 ° C (patent RU 2567861, IPC C10L 5/46, 5/00, 5/40 (2006.01)).
Недостатками данного способа являются следующее: The disadvantages of this method are as follows:
- вымывание из отходов солей тяжелых металлов и других токсичных веществ, и, как следствие, насыщение применяемой при гидравлической сепарации жидкости солями тяжелых металлов и другими токсичными веществами, что приведет к загрязнению чистых компонентов отходов - макулатуры, полимеров, дерева и т.п.;- leaching of salts of heavy metals and other toxic substances from waste, and, as a consequence, saturation of the liquid used in hydraulic separation with salts of heavy metals and other toxic substances, which will lead to contamination of pure components of waste - waste paper, polymers, wood, etc .;
- необходимость последующей тщательной очистки применяемой при гидравлической очистке жидкости; - the need for subsequent thorough cleaning of the fluid used for hydraulic cleaning;
- пониженная теплота сгорания топлива ввиду наличия избыточной влаги в компонентах (т.к. используется гидравлическая сепарация);- reduced heat of combustion of fuel due to the presence of excess moisture in the components (since hydraulic separation is used);
- сложное аппаратное оформление процесса т.к. в качестве связующего при формировании брикетов используется смолистый конденсат, выделенный из газообразных продуктов термического распада горючей массы, нагретой до температуры 550-1000°С, который получают методом пиролиза (патент RU 2567861, Фиг. 1, позиция 4 общей технологической схемы производств топливных брикетов);- complex hardware design of the process. as a binder in the formation of briquettes, resinous condensate is used, isolated from gaseous products of thermal decomposition of a combustible mass heated to a temperature of 550-1000 ° C, which is obtained by pyrolysis (patent RU 2567861, Fig. 1,
- так как гидравлическая сепарация проводится в помещении, воздух в помещении насыщается влагой и вредными испарениями, что является опасным для обслуживающего персонала;- since the hydraulic separation is carried out indoors, the air in the room is saturated with moisture and harmful vapors, which is dangerous for the service personnel;
- недостаточно полное использование энергетической составляющей твердых коммунальных отходов, т.к. для изготовления топлива используют только горючую массу твердых коммунальных отходов (ТКО) оставшуюся после пиролиза и отгонки летучих компонентов из горючей составляющей отходов при температуре выше 550÷1000°С.- insufficient use of the energy component of municipal solid waste, because for the manufacture of fuel, only the combustible mass of solid municipal waste (MSW) is used, which remains after pyrolysis and distillation of volatile components from the combustible component of the waste at temperatures above 550 ÷ 1000 ° C.
Авторами были проведены исследования выхода летучих компонентов и угольного остатка при пиролизе горючей составляющей остающихся после сортировки остатков ТКО при варьировании температур с шагом 100 (50)°С и времени экспозиции 30 мин. The authors studied the yield of volatile components and coal residue during the pyrolysis of the combustible component of the residual MSW after sorting with varying temperatures with a step of 100 (50) ° С and an exposure time of 30 min.
На фигуре 2 приведены результаты проведенных авторами исследований пиролиза для компонентов «хвостов» ТКО выхода в зависимости от температуры: а) - летучих; б) - углеродистого остатка. Figure 2 shows the results of the pyrolysis studies carried out by the authors for the components of the "tails" of MSW output depending on the temperature: a) - volatile; b) - carbonaceous residue.
Как видно по результатам, полимерные компоненты ТКО практически полностью подвергаются деструкции уже при температуре 500°С и не оставляют углеродистого остатка, тогда как целлюлозосодержащие фракции продолжают пиролизовываться при более высоких температурах, и только при температуре выше 700°С выход газа и углеродистого остатка становится постоянным.As can be seen from the results, the polymer components of MSW are almost completely degraded already at a temperature of 500 ° C and do not leave a carbonaceous residue, while cellulose-containing fractions continue to pyrolyze at higher temperatures, and only at temperatures above 700 ° C the yield of gas and carbonaceous residue becomes constant ...
Известен способ производства твердого топлива из отходов для направления указанного топлива на мусоросжигательный завод, включающий: обеспечение первого компонента, представляющего собой сухую фракцию, извлеченную из муниципальных твердых отходов, в измельченном виде, обеспечение, по крайней мере, одного второго компонента в измельченном виде, выбранного из эластомерного и термопластичного полимерного материала, или их смесей, раздельное дозирование и подачу первого компонента и, по крайней мере, одного второго компонента на транспортер непрерывного действия таким образом, чтобы компоненты образовывали перекрывающиеся слои, погрузку собранных таким образом компонентов в, по крайней мере, один временный накопитель с образованием твердого топлива из отходов, дозирование и подачу полученного таким образом твердого топлива из отходов на мусоросжигательный завод (патент RU 2334786, МПК C10L 5/46. 5/48, (2006.01)).A known method for the production of solid fuel from waste for directing said fuel to an incineration plant, including: providing the first component, which is a dry fraction extracted from municipal solid waste, in a crushed form, providing at least one second component in a crushed form, selected made of elastomeric and thermoplastic polymer material, or mixtures thereof, separate dosing and supply of the first component and at least one second component to the continuous conveyor so that the components form overlapping layers, loading the components thus collected into at least one temporary storage with the formation of solid fuel from waste, dosing and supply of the thus obtained solid fuel from waste to the incineration plant (patent RU 2334786, IPC C10L 5/46. 5/48, (2006.01)).
Недостатками данного способа является необходимость наличия, по меньшей мере, двух компонентов для изготовления твердого топлива - сухой фракции муниципальных отходов и измельченной фракции термопластичного полимерного материала которые смешиваются перед отгрузкой твердого топлива на мусоросжигающий завод и как следствие наличия зоны хранения сухой фракции муниципальных отходов, и по меньшей мере одной зоны хранения сухого измельченного термопластичного полимерного материала. Хранение подобных сухих измельченных материалов предъявляет особые требования к соблюдению норм и правил противопожарного режима. Кроме того проведенный авторами морфологический анализ остающихся после извлечения из твердых коммунальных (муниципальных) отходов вторичных материалов показал что в этих остатках (мас. %) уже присутствует около 19 % полимерных материалов. The disadvantages of this method is the need for at least two components for the manufacture of solid fuel - a dry fraction of municipal waste and a crushed fraction of a thermoplastic polymer material, which are mixed before shipment of solid fuel to an incineration plant and, as a consequence of the presence of a storage area for the dry fraction of municipal waste, and at least one storage area for dry comminuted thermoplastic polymeric material. The storage of such dry crushed materials imposes special requirements for compliance with the rules and regulations of the fire regime. In addition, the morphological analysis of secondary materials remaining after extraction from solid municipal (municipal) waste, carried out by the authors, showed that about 19% of polymeric materials are already present in these residues (wt%).
Наиболее близким аналогом предлагаемого технического решения является способ переработки твердых бытовых отходов в топливо для печей высокотемпературного синтеза цементного клинкера (патент RU 2479622 МПК С10L 5/46, 5/08). Способ включает сортировку исходных ТБО с отсеиванием негорючих фракций и извлечением вторичных материалов, измельчение оставшейся массы до фракции 50-100 мм, её сушку до влажности 5-10%, дополнительное измельчение до фракции 8-10 мм, подогрев измельченной массы до температуры 160÷200°С, термопластическую экструзию подогретой массы с получением топливных гранул, которые по выходу из экструдера охлаждают и отправляют в качестве топлива на цементные заводы для последующего сжигания в печах высокотемпературного синтеза цементного клинкера. Данный способ принят за прототип. The closest analogue of the proposed technical solution is a method of processing solid household waste into fuel for furnaces of high-temperature synthesis of cement clinker (patent RU 2479622 IPC С10L 5/46, 5/08). The method includes sorting the original solid waste with screening out non-combustible fractions and extracting secondary materials, crushing the remaining mass to a fraction of 50-100 mm, drying it to a moisture content of 5-10%, additional crushing to a fraction of 8-10 mm, heating the crushed mass to a temperature of 160 ÷ 200 ° C, thermoplastic extrusion of the heated mass to obtain fuel pellets, which are cooled down from the extruder and sent as fuel to cement plants for subsequent combustion in furnaces of high-temperature synthesis of cement clinker. This method is taken as a prototype.
Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:
- двойной процесс измельчения, особенно энергоемкий при измельчении сухой массы, увеличивающий капитальные и эксплуатационные затраты;- double grinding process, especially energy-intensive when grinding dry mass, increasing capital and operating costs;
- низкая температура подогрева массы, нагрев измельченной массы до температуры 160÷200°С не обеспечивает выделение хлористого водорода из стабилизированных специальными добавками поливинилхлоридов. При нагревании чистого поливинилхлорида (ПВХ) выше 140°С происходит его деструкция, сопровождающаяся выделением хлористого водорода. Для повышения термостабильности полимерных изделий из поливинилхлорида к нему добавляют стабилизаторы, повышающие температурный порог деструкции (Е. В. Кузнецов, И. П. Прохорова, Д.А. Файзуллина Альбом технологических схем производства полимеров и пластических масс на их основе, М., «Химия», 1976, 108с.). Наличие хлорсодержащих соединений в изготовленном топливе приводит к выбросу в окружающую среду диоксинов и дибензофуранов (ПХДД и ПХДФ) в результате их рекомбинации в дымовых газах при охлаждении в интервале температур 400÷200°С; - low temperature of heating the mass, heating of the crushed mass to a temperature of 160 ÷ 200 ° C does not provide the release of hydrogen chloride from polyvinyl chloride stabilized by special additives. When pure polyvinyl chloride (PVC) is heated above 140 ° C, its destruction occurs, accompanied by the release of hydrogen chloride. To increase the thermal stability of polymeric products made of polyvinyl chloride, stabilizers are added to it that increase the temperature threshold of destruction (E. V. Kuznetsov, I. P. Prokhorova, D. A. Fayzullina Album of technological schemes for the production of polymers and plastics based on them, M., " Chemistry ", 1976, 108s.). The presence of chlorine-containing compounds in the manufactured fuel leads to the release of dioxins and dibenzofurans (PCDDs and PCDFs) into the environment as a result of their recombination in flue gases upon cooling in the
- высокая вязкость расплавленных полимерных компонентов в измельченной массе при подогреве до 160÷200°С.- high viscosity of molten polymer components in the crushed mass when heated to 160 ÷ 200 ° C.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является удешевление изготовления и улучшение качества топлива, обеспечение возможности применения его как самостоятельно в различных энергетических агрегатах, так и в качестве добавки к основному технологическому топливу, а также в качестве исходного сырья для получения пиролизного газа. Способ позволяет извлечь галогены, галогенводороды из галогенсодержащих пластиков ПВХ и других материалов и веществ на этапе изготовления топлива и предотвратить их попадание в конечную продукцию (изготовленное топливо).The task to be solved by the claimed invention is to reduce the cost of manufacturing and improve the quality of fuel, ensure the possibility of using it both independently in various power units and as an additive to the main process fuel, as well as as a feedstock for producing pyrolysis gas. The method makes it possible to extract halogens, hydrogen halides from halogen-containing PVC plastics and other materials and substances at the stage of fuel production and to prevent them from entering the final product (manufactured fuel).
Технический результат предлагаемого технического решения заключается в:The technical result of the proposed technical solution consists in:
- уменьшении количества технологических операций при изготовлении топлива;- reducing the number of technological operations in the manufacture of fuel;
- извлечении из исходной массы на стадии ее подогрева перед термопластической экструзией галогенов, галогенводородов из пластиков ПВХ и других материалов и веществ;- extraction of halogens, hydrogen halides from PVC plastics and other materials and substances from the original mass at the stage of its heating before thermoplastic extrusion;
- снижении нагрузок при термопластической экструзии за счет повышения температуры нагрева исходной массы и приведения полимерных компонентов, содержащихся в исходной массе в более пластическое состояние; - reducing the loads during thermoplastic extrusion by increasing the heating temperature of the initial mass and bringing the polymer components contained in the original mass into a more plastic state;
- повышении физико-механической прочности полученного топлива - increasing the physical and mechanical strength of the resulting fuel
за счет более полной пропитки компонентов топлива расплавленной полимерной составляющей, содержащейся в исходной массе;due to more complete impregnation of the fuel components with the molten polymer component contained in the original mass;
- исключении водопоглощения за счет капсулирования гранул расплавленной полимерной составляющей в процессе их изготовления;- exclusion of water absorption due to the encapsulation of granules of the molten polymer component in the process of their manufacture;
- предотвращении возможностей гниения и самовозгорания;- preventing the possibility of rotting and spontaneous combustion;
- снижении затрат при хранении и транспортировке;- reducing costs for storage and transportation;
- снижении энергоемкости производства топлива;- reducing the energy intensity of fuel production;
- улучшении экологической обстановки, в том числе уменьшения объема вывозимых на полигоны твердых бытовых отходов.- improving the environmental situation, including reducing the volume of solid waste disposed of at landfills.
Предлагаемый способ переработки твердых коммунальных отходов в топливо для различных энергетических агрегатов включает: The proposed method for processing solid municipal waste into fuel for various power generating units includes:
- приём и сортировку исходных ТКО с отсевом негорючих фракций, таких как элементы питания, камни, отходы стройматериалов, стеклобой и керамика, уличный смет, пищевые отходы, листья и др. и компонентов ТКО содержащих токсичные вещества;- Reception and sorting of initial MSW with screening of non-combustible fractions, such as batteries, stones, building materials waste, cullet and ceramics, street estimates, food waste, leaves, etc. and MSW components containing toxic substances;
- извлечение вторичных материалов: бумаги, ветоши, полимерных материалов (пластика), в том числе черных и цветных металлов;- extraction of secondary materials: paper, rags, polymeric materials (plastic), including ferrous and non-ferrous metals;
- обезвоживание оставшейся массы с влажностью более 15 % в шнековых прессах, валковых прессах, сушилах, либо другим образом до влажности 5÷15 %;- dehydration of the remaining mass with a moisture content of more than 15% in screw presses, roller presses, dryers, or in another way to a moisture content of 5 ÷ 15%;
- измельчение обезвоженной массы до фракции 5÷50 мм;- crushing the dewatered mass to a fraction of 5 ÷ 50 mm;
- подогрев измельченной массы до температуры 180-250 °C с отводом паров воды и образующихся газообразных веществ с последующей нейтрализацией содержащихся в них галогенов и галогенводородов, известными способами;- heating the crushed mass to a temperature of 180-250 ° C with the removal of water vapor and the resulting gaseous substances, followed by neutralization of the halogens and hydrogen halides contained therein, by known methods;
- термопластическую экструзию подогретой массы с получением топливных гранул или брикетов.- thermoplastic extrusion of the heated mass to obtain fuel pellets or briquettes.
Совокупность указанных существенных признаков позволяет получить указанный технический результат.The combination of these essential features makes it possible to obtain the specified technical result.
Согласно проведенным авторами исследованиям морфологического и компонентного состава «хвостов» ТКО (см. таблицу 1 фиг.1), они содержат незначительное количество пищевых отходов, но при этом полимерные фракции составляют более 30% от сухой массы ТКО. Данное обстоятельство позволяет использовать их в качестве связующего после подогрева исходной массы при термопластической экструзии. На фигуре 3 изображены образцы брикетов полученных методом термопластической экструзии в соответствие с предлагаемым техническим решением.According to the studies carried out by the authors of the morphological and component composition of MSW "tails" (see Table 1 of Fig. 1), they contain an insignificant amount of food waste, but polymer fractions account for more than 30% of the MSW dry weight. This circumstance makes it possible to use them as a binder after heating the initial mass during thermoplastic extrusion. Figure 3 shows samples of briquettes obtained by thermoplastic extrusion in accordance with the proposed technical solution.
По заключению ФГУП «ВНИИМ им. Менделеева» (г. Санкт-Петербург) среднеарифметическое значение удельной энергии сгорания образцов топлива изготовленного в соответствие с предлагаемым техническим решением составило 30709 кДж/кг (протокол измерений №2414-22.05.2012/Alternative Polymer Fuel -Q-19), что по удельной энергии сгорания сопоставимо удельной энергии сгорания каменных углей.According to the conclusion of FSUE "VNIIM im. Mendeleev ”(St. Petersburg), the arithmetic mean value of the specific combustion energy of fuel samples manufactured in accordance with the proposed technical solution was 30709 kJ / kg (measurement protocol No. 2414-22.05.2012 / Alternative Polymer Fuel -Q-19), which is combustion energy is comparable to the specific energy of combustion of coal.
На фиг.1 представлена таблица 1 - морфологический состав ТКО после линии сортировки Липецкого мусоросортировочного завода (ЗАО «ЭкоПром-Липецк») в пересчете на сухое вещество; на фиг.2 - изображены графики зависимости выхода летучих (а) и углеродистого остатка (б) от температуры при пиролизе компонентов «хвостов» ТКО, на фиг.3 - фотографии образцов топливных брикетов, полученных из ТКО в эксперименте; на фиг.4 представлена технологическая схема установки. Figure 1 shows table 1 - the morphological composition of MSW after the sorting line of the Lipetsk waste sorting plant (CJSC EcoProm-Lipetsk) in terms of dry matter; figure 2 shows the graphs of the dependence of the yield of volatiles (a) and carbonaceous residue (b) on temperature during pyrolysis of the components of "tails" of MSW, figure 3 - photographs of samples of fuel briquettes obtained from MSW in the experiment; Fig. 4 shows a technological diagram of the installation.
Способ переработки ТКО в топливо осуществляется следующим образом. После доставки твердых коммунальных отходов на площадки накопители мусоросортировочных станций (заводов) из них предварительно извлекаются крупногабаритные отходы с дальнейшим измельчением их в дробилках. Разрушаются (разрезаются, разрываются) полиэтиленовые пакеты с ТКО, выполняется грохочение ТКО на барабанных либо других сепараторах, грохотах с отсеиванием из них элементов питания, отходов стройматериалов, камней, стеклобоя, керамики, песка и прочих мелкофракционных отходов. Дальнейшая сортировка ТКО осуществляется с максимальным извлечением из них вторичных материалов, в том числе черных и цветных металлов. Магнитной сепарацией извлекают черные металлы, цветные металлы извлекаются - с помощью переменного магнитного поля или методом дробления с последующей пневмовибросепарацией. Увеличение извлечения металлических фракций приводит к уменьшению токсичности остатка.The method of processing MSW into fuel is carried out as follows. After the delivery of solid municipal waste to the sites, the accumulators of the waste sorting stations (factories), large-sized waste is preliminarily removed from them with further crushing in crushers. Plastic bags with MSW are destroyed (cut, torn), screening of MSW is performed on drum or other separators, screens with screening out of batteries, waste of building materials, stones, cullet, ceramics, sand and other fine waste. Further sorting of MSW is carried out with the maximum extraction of secondary materials from them, including ferrous and non-ferrous metals. Ferrous metals are extracted by magnetic separation, non-ferrous metals are extracted - using an alternating magnetic field or by crushing with subsequent pneumatic vibration separation. An increase in the extraction of metal fractions leads to a decrease in the toxicity of the residue.
Оставшаяся масса отходов ТКО - «хвосты» (в данном случае - сырье) сбрасываются на конвейер и подаются им в шнековый или валковый пресс, либо в сушило (1), для обезвоживания до содержания влаги в массе 5÷15%. Далее масса перегружается в дробилку типа шредер (2) и измельчается до фракции 5÷50 мм . После дробилки измельченное сырье поступает в подогреватель сырья (3) для удаления из него оставшейся влаги и подогрева до температуры 180÷250°С. Отходящие при подогреве массы пары воды и образующиеся газообразные вещества, загрязненные галогенами и галогенводородами, подвергаются очистке либо нейтрализации известными способами. Подогретая масса поступает в пресс-гранулятор (4) шнекового, либо другого типа, где из него методом термопластической экструзии получаются топливные гранулы или брикеты.The remaining mass of MSW waste - "tails" (in this case, raw materials) are dumped onto a conveyor and fed to a screw or roller press, or to a dryer (1), for dehydration to a moisture content in the mass of 5 ÷ 15%. Further, the mass is loaded into a shredder type crusher (2) and crushed to a fraction of 5 ÷ 50 mm. After the crusher, the crushed raw material enters the raw material heater (3) to remove the remaining moisture from it and heat it to a temperature of 180 ÷ 250 ° C. The water vapor effluent during heating and the resulting gaseous substances contaminated with halogens and hydrogen halides are purified or neutralized by known methods. The heated mass enters a screw-type pellet press (4), or another type, where it is used to produce fuel pellets or briquettes by thermoplastic extrusion.
Предлагаемый способ изготовления из ТКО топлива для энергетических агрегатов может быть реализован на штатном оборудовании мусоросортировочной станции, доукомплектованной необходимым для его реализации оборудованием.The proposed method of manufacturing from MSW fuel for power units can be implemented on the standard equipment of the waste sorting station, supplemented with the equipment necessary for its implementation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019137633A RU2729638C1 (en) | 2019-11-21 | 2019-11-21 | Method for manufacturing fuel from solid municipal wastes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019137633A RU2729638C1 (en) | 2019-11-21 | 2019-11-21 | Method for manufacturing fuel from solid municipal wastes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2729638C1 true RU2729638C1 (en) | 2020-08-12 |
Family
ID=72086262
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019137633A RU2729638C1 (en) | 2019-11-21 | 2019-11-21 | Method for manufacturing fuel from solid municipal wastes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2729638C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2774418C1 (en) * | 2021-09-02 | 2022-06-21 | Игорь Викторович Торопов | Method for solid municipal waste treatment |
EP4458931A1 (en) | 2023-05-01 | 2024-11-06 | Subcoal International B.V. | Method to prepare feed bodies from waste material |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2165288C2 (en) * | 1995-12-06 | 2001-04-20 | Лурги Лентьес Бишофф ГмбХ | Plant for cleaning of industrial exhaust gases with different content of acid components and method of cleaning of industrial exhaust gases |
RU2185420C1 (en) * | 2001-03-29 | 2002-07-20 | Данилов Владимир Николаевич | Method for fabrication of fuel briquettes and installation for compaction thereof |
KR20090019168A (en) * | 2007-08-20 | 2009-02-25 | 손민일 | Solid fuel of pellet form and method for preparation there of |
RU2479622C1 (en) * | 2012-03-14 | 2013-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Липецкий государственный технический университет" (ЛГТУ) | Method to recycle solid domestic wastes into fuel for furnaces of high-temperature synthesis of cement clinker |
RU2537199C2 (en) * | 2012-11-01 | 2014-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Георгиевская инновационная компания" | Treatment of solid household wastes of vegetable origin |
CN106010719A (en) * | 2016-07-21 | 2016-10-12 | 林计盛 | Method and apparatus for producing biomass fuel by using urban waste |
RU2697274C1 (en) * | 2018-11-21 | 2019-08-13 | Владимир Алексеевич Чернорот | Method of processing solid municipal and industrial wastes |
-
2019
- 2019-11-21 RU RU2019137633A patent/RU2729638C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2165288C2 (en) * | 1995-12-06 | 2001-04-20 | Лурги Лентьес Бишофф ГмбХ | Plant for cleaning of industrial exhaust gases with different content of acid components and method of cleaning of industrial exhaust gases |
RU2185420C1 (en) * | 2001-03-29 | 2002-07-20 | Данилов Владимир Николаевич | Method for fabrication of fuel briquettes and installation for compaction thereof |
KR20090019168A (en) * | 2007-08-20 | 2009-02-25 | 손민일 | Solid fuel of pellet form and method for preparation there of |
RU2479622C1 (en) * | 2012-03-14 | 2013-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Липецкий государственный технический университет" (ЛГТУ) | Method to recycle solid domestic wastes into fuel for furnaces of high-temperature synthesis of cement clinker |
RU2537199C2 (en) * | 2012-11-01 | 2014-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Георгиевская инновационная компания" | Treatment of solid household wastes of vegetable origin |
CN106010719A (en) * | 2016-07-21 | 2016-10-12 | 林计盛 | Method and apparatus for producing biomass fuel by using urban waste |
RU2697274C1 (en) * | 2018-11-21 | 2019-08-13 | Владимир Алексеевич Чернорот | Method of processing solid municipal and industrial wastes |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2783213C1 (en) * | 2021-07-29 | 2022-11-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method for environmentally sustainable recycling of solid household waste at a multi-fuel power complex and apparatus for implementation thereof |
RU2774418C1 (en) * | 2021-09-02 | 2022-06-21 | Игорь Викторович Торопов | Method for solid municipal waste treatment |
RU2783180C1 (en) * | 2022-05-06 | 2022-11-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) | Method for processing municipal solid waste into secondary raw materials |
RU2819577C1 (en) * | 2023-03-06 | 2024-05-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт строительных материалов и композитов" ООО "НИИ СТРОМКОМПОЗИТ" | Method for complete wasteless utilization of solid municipal wastes in direction of obtaining fuel and technogenic soil |
EP4458931A1 (en) | 2023-05-01 | 2024-11-06 | Subcoal International B.V. | Method to prepare feed bodies from waste material |
RU2822059C1 (en) * | 2023-10-30 | 2024-07-01 | Дмитрий Геннадиевич Алифиренко | Method of processing solid wastes into fuel briquettes |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Casado et al. | Classification and characterisation of SRF produced from different flows of processed MSW in the Navarra region and its co-combustion performance with olive tree pruning residues | |
US8739708B2 (en) | Method and plant for processing contaminated waste | |
US5562743A (en) | Binder enhanced refuse derived fuel | |
KR20170116086A (en) | New methods and apparatus for converting undifferentiated municipal solid waste into geopolymer pellets / briquettes and geopolymer brick / sidewall blocks | |
AU2006242798A1 (en) | Integrated process for waste treatment by pyrolysis and related plant | |
KR20070076557A (en) | A solid fuel manufacturing method use of the sewage sludge and food wastes and inflammable wastes | |
EP2134820B1 (en) | Process for drying and purifying a particulate cellulose/plastic waste mixture | |
CN104059712A (en) | Recycling method for combustible solid waste | |
RU2729638C1 (en) | Method for manufacturing fuel from solid municipal wastes | |
RU2479622C1 (en) | Method to recycle solid domestic wastes into fuel for furnaces of high-temperature synthesis of cement clinker | |
KR20020080541A (en) | Method for making a refuse derived fuel | |
Liu et al. | Dechlorination of organochloride waste mixture by microwave irradiation before forming solid recovered fuel | |
KR20090111979A (en) | A processing plant for waste | |
KR20200092062A (en) | Recycling Disposal System for Waste Plastic andRecycling Disposal Method for the Same | |
KR100383036B1 (en) | The refuse disposal system and its use method and the preparation method of an alternative fuel utilizing the combustible materials | |
RU2681655C1 (en) | Method of obtaining alternative fuel from municipal solid waste | |
CN104646396A (en) | Method for preparing hydrogen carbon fuel by utilizing solid wastes | |
CZ2002374A3 (en) | Process and apparatus for removing waste products and waste substances | |
KR20010067490A (en) | Sold fuel manufacturing method use waste plastic and the waste plastic thereof | |
KR20080057653A (en) | A solid fuel used waste plastic and the manufacturing method and apparatus of the same | |
JP2015120105A (en) | Sludge treatment system | |
RU2783180C1 (en) | Method for processing municipal solid waste into secondary raw materials | |
RU2819577C1 (en) | Method for complete wasteless utilization of solid municipal wastes in direction of obtaining fuel and technogenic soil | |
RU2576711C1 (en) | Processing line apparatus for recycling solid household wastes using thermal decomposition | |
KR20020066315A (en) | The Apparatus of Recycling Wastes for a Substitute Energy and the Manufacturing Process |