Аннотация 2
Перечень сокращений и обозначений 6
Введение 7
1 Описание технологической схемы процесса переработки ТКО термическим способом 8
1.1 Анализ состояния проблемы масштабности несанкционированных свалок 8
1.3 Камера термической переработки ТКО 9
1.4 Аппаратная часть системы многоступенчатой очистки дымовых газов 17
2 Расчетная часть предлагаемого технологического решения по переработке ТКО термическим способом 19
2.1 Расчет материального баланса 19
2.2 Тепловой баланс камеры сжигания отходов 38
2.3 Расчет топлива 42
2.4 Технологический расчет циклона 50
2.5 Распылительный абсорбер. Аппарат очистки от кислых компонентов 58
3 Эколого-экономическое обоснование выбранного технологического решения по переработке ТКО термическим способом 72
3.1 Эксплуатация золошлаков 72
3.2 Анализ стоимости предложенного технологического процесса переработки ТКО термическим способом 73
Заключение 74
Список используемых источников 75
Приложение А Морфологический состав ТКО и после сортировки 81
Приложение Б Виды камер сжигания 82
Приложение В Проведенный патентный поиск способа термической переработки ТКО 84
Приложение Г Камера термической переработки отходов 88
Приложение Д Патентный поиск системы очистки дымовых газов 89
Приложение Е Схема конусной дробилки 91
Приложение Ж Аппаратная часть системы очистки газов 92
Приложение И Химический состав и свойства природного газа (топлива) 94
Приложение К Конструктивные параметры циклона ЦН-15 95
Приложение Л Патентный поиск по применению золошлаковых отходов 96
В настоящее время на территории г.о. Тольятти отмечается рост ТКО, а, следовательно, рост таких проблем, как увеличение числа несанкционированных свалок, загрязнение окружающих территорий. Данная ситуация негативно сказывается на экологической обстановке города.
«Ежегодно в России образуется около 7 млрд.т. отходов, из которых используется или перерабатывается порядка лишь 2 млрд.т. или 28,6% от общего количества отходов. На территории страны на полигонах, в отвалах или хранилищах накоплено порядка 80 млрд.т. только твердых коммунальных отходов. Под полигоны твердых коммунальных отходов ежегодно выделяется около 10 т. га пригодных для использования или возделывания земель» [1].
Актуальность данной проблемы связана с воздействием ТКО на окружающую среду. Она заключается в том, что объем переработки отходов в России в течение 10 лет остается на одном и том же уровне [4].
Таким образом, целью данной работы является снижение антропогенного воздействия на окружающую среду путем разработки оптимального технологического решения по переработке ТКО термическим способом.
Задачи:
• выбрать оптимальную технологическую схему переработки ТКО термическим способом;
• провести расчёт на выявление состава загрязненного дымового газа с последующей многоступенчатой очисткой;
• провести эколого-ценовой анализ технологического решения.
Был проведен анализ предложенной технологической схемы по переработке ТКО термическим способом, изучена патентная литература с целью выбора подходящей камеры сжигания отходов, разобран каждый аппарат многоступенчатой очистки, включенный в схему.
Был проведен расчет материального и теплового балансов камеры сжигания с целью определения состава выходящих дымовых газов. При сжигании 462 кг отходов образуются загрязняющие вещества, такие как: 551,56 кг/ч CO2 и 1,34 кг/ч SO2. Для процесса сжигания требуется 0,73 кг природного газа в качестве топлива. В последствии дымовые газы направляются на многоступенчатую очистку.
Проведен расчет эффективности многоступенчатой очистки, а именно циклона (эффективность очистки от взвешенных частиц 94%), абсорбера (после абсорбции дымовые газы не имеют в своем составе загрязняющих веществ и состоят из 1164 кг/ч N2 и 354,99 кг/ч Н2О(пар), а загрязненные сточные воды подаются на очистные сооружения).
Были проанализированы золошлаковые отходы после применения процесса сжигания ТКО, их количество и состав, проанализирована патентная литература с целью определения дальнейшей их переработки, а также была рассмотрена общая стоимость технологического процесса переработки ТКО термическим способом.
Проведен анализ последующего использования золошлаковых отходов путем изучения патентной литературы, так же проведен анализ стоимости предложенной технологической схемы переработки ТКО термическим способом (2139 тыс.руб.).
1. Афанасьев С.В., Белик В.С.. Методологические основы исследования степени загрязнения почв в местах несанкционированных свалок промышленными отходами, 2018 (дата обращения: 15.05.2022).
2. Баранов, Д. А. Процессы и аппараты химической технологии : учебное пособие / Д. А. Баранов. - 3-е изд., стер. - Санкт-Петербург : Лань, 2020. - 408 с. - ISBN 978-5-8114-4984-2. - Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. - URL: https://e.lanbook.com/book/130186. C. 121-125. (дата обращения: 15.05.2022).
3. Бухонова Е.С., Щербакова О.Ю.. Организация системы сбора, транспортирования и утилизации отходов от населения в г.о. Тольятти, 2017 (дата обращения: 15.05.2022).
4. Варламова М.Н., Исследования, инновационные разработки и пути реализаций экологически чистых утилизационных технологий бытовых коммунальных отходов на примере г. о. Тольятти, Тольятти 2017 (дата обращения: 04.06.2022).
5. Гамрекели, М. Н. Безопасность жизнедеятельности и охрана труда на предприятии : учебное пособие / М. Н. Гамрекели. — Екатеринбург : УГЛТУ, 2018. — 108 с. — ISBN 978-5-94984-666-7. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/142511. С. 79-94 (дата обращения: 10.05.2022).
6. Дзюзер, В. Я. Теплотехника и тепловая работа печей : учебное пособие для вузов / В. Я. Дзюзер. — 4-е изд., стер. — Санкт-Петербург : Лань, 2021. — 384 с. — ISBN 978-5-8114-6789-1. — Текст : электронный // Лань: электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/152446. С. 261-271 (дата обращения: 10.05.2022).
7. Есякова О.А., Иванов В.А., Обращение с отходами: Учебное пособие, 2018 (дата обращения: 15.05.2022).
8. Жаркова, Н. Н. Мониторинг безопасности : учебное пособие / Н. Н. Жаркова, Л. В. Коржова. — Омск : Омский ГАУ, 2021. — 82 с. — ISBN 9785-89764-943-3. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/176584. С. 45-51 (дата обращения: 10.05.2022).
9. Копеистова Д.Ю., Разработка технического решения по снижению техногенного влияния золошлакоотвала ТЭЦ - Тольятти, 2021, С. 13-22 (Дата обращения: 10.05.2022).
10. Кулагина, Т. А. Теоретические основы защиты окружающей среды : учебное пособие / Т. А. Кулагина, Л. В. Кулагина. - Красноярск : СФУ, 2017. • 364 с. - ISBN 978-5-7638-3678-3. - Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. - URL: https://e.lanbook.com/book/117786. С. 207-221 (дата обращения: 15.05.2022).
11. Логачев М.В., Иваницкий Н.И.,Давидович Л.М., Расчеты нагревательных устройств: БНТУ, 2017, С. 91-97 (дата обращения: 10.05.2022).
12. Натареев, С. В. Сушка и обжиг в кипящем слое : учебное пособие / С. В. Натареев, Н. Л. Овчинников, Л. Н. Овчинников. — Иваново : ИГХТУ, 2019. — 106 с. — ISBN 978-5-9616-0326-2. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/4512. С. 51-70 (дата обращения: 10.05.2022).
13. Несанкционированные свалки Тольятти, 2020 [Электронный ресурс] • URL: https://tgl.ru/structure/department/othod_svalki (дата обращения: 15.05.2022).
14. Пат. RU 113669 U1 МПК B01D 47/00 (2006.01), Система мокрой очистки отходящих газов горения // Савченко Г.Э., Кацнельсон Л.О., Вальдберг А.Ю., Левашов А.С.; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "ТехЭкоПлазма" (ООО "ТехЭкоПлазма") (RU) - № 2011139446/05, 2011.09.28; заявл. 2011.09.28; опуб. 2012.02.27 (Дата обращения: 10.05.2022).
15. Пат. RU 2 052 400 C1 МПК C03C 10/06 (2006.01), C03C 1/00 (2006.01), C03C 10/00 (2006.01), Способ получения стекломатериала из золошлаковых отходов // Баякин С.Г., Аншиц А.Г., Павлов В.Ф., Шабанов В.Ф.; заявитель и патентообладатель Баякин С.Г., Аншиц А.Г., Павлов В.Ф., Шабанов В.Ф. - № 93005278/33, 2013.06.01; заявл. 2013.06.01; опуб 2016.01.20 (дата обращения: 15.05.2022).
...