Введение 7
Глава 1. Мировой опыт в мусороперерабатывающей отрасли 9
1.1 Основные подходы к решению мусорной проблемы 9
1.2 Зарубежный и отечественный опыт в переработке ТКО 10
1.3 Актуальное состояние мусоросжигательной промышленности в
России и мире 13
Глава 2. Технология сжигания мусора 17
2.1 Технологическая схема мусоросжигательного завода 17
2.2 Технология термической обработки ТКО 20
2.3 Основные типы реакторов, используемых для сжигания ТКО 23
2.4 Камеры дожигания 30
2.5 Патентный обзор 31
Глава 3. Применение плазменных технологий в области переработки ТКО 33
3.1 Российский и зарубежный опыт применения плазменных технологий 34
3.2 Обзор технологий плазменной переработки ТКО 36
3.3 Плазмотроны 42
Заключение по информационной части 45
4.1 Данные для расчета 46
4.2 Описание технологической линии сортировочной станции 49
4.3 Материальный баланс линии сортировки 50
4.4 Расчет горения отходов 62
4.5 Расчет выбросов загрязняющих веществ 68
4.7 Расчет камеры дожигания 76
4.7.1 Расчет тепловых затрат на нагрев газов окисления 76
4.7.2 Определение основных размеров камеры дожигания 81
4.7.3 Расчет тепловых потерь и определение необходимой тепловой
мощности плазматрона 85
4.8 Расчет плазматрона 89
4.8.1 Расчет охлаждения катода 91
4.8.2 Расчёт охлаждения выходного электрода 96
4.8.3 Расчёт магнитной системы 102
4.9 Тепловой баланс установки 107
4.9.1 Определение энтальпий дымовых газов 107
4.9.2 Расчет теплопотерь и определение КПД установки 112
Выбор оборудования 119
Заключение 122
Список литературы 123
Экологическая обстановка на нашей планете во многом зависит от того, в каком состоянии человечество поддерживает ее поверхность. Вопрос утилизации отходов или ТКО (твердые коммунальные отходы) остро стоит в любой стране, поскольку от его решения зависит обеспечение нормальной жизнедеятельности городов, охраны окружающей среды и реализация политики ресурсосбережения.
В России до сих пор нет единой системы регламентирующих документов для ТКО. Также не определены степень и класс опасности отходов в зависимости от содержания в них токсичных веществ, тяжелых металлов, канцерогенов, мутагенов патогенных микроорганизмов и жизнеспособных яиц гельминтов.
В России на свалках, полигонах и хранилищах скопилось порядка 100 млрд. тонн твердых отходов. Лишь 5% из этой массы поступает на переработку, мусоросжигательные и мусороперерабатывающие заводы. Остальное захоранивается на открытых свалках. Ситуация усугубляется тем, что в России крайне плохо развит раздельный сбор мусора. По этой причине вместе с бумагой, полимерной, стеклянной и металлической тарой, пищевыми отходами на свалки под видом безопасных отходов отправляются лекарства с просроченным сроком годности, разбитые ртутьсодержащие термометры и люминесцентные лампы, тара с остатками ядохимикатов, лаков, красок и т.д. Причем зачастую свалки ТКО организуют не на специальных полигонах с бетонным или глиняным основанием, защищающем подземные воды от проникновения токсичных веществ, а выработанных карьерах, оврагах, заболоченных местах вблизи населенных пунктов, что недопустимо с эколого-гигиенических позиций.
Скопление на территории России такого большого количества мусора имеет целый ряд негативных последствий:
• использование большой площади хозяйственных земель под нужды свалок и полигонов;
• захороненные на поверхности земли отходы могут быть источником загрязнения окружающей природы;
• отдельные виды отходов, такие как твердые органические топлива и катализаторы процессов нефтепереработки могут служить источником ветрового заноса на большие расстояния мелкодисперсных частиц, содержащих большие количества твердых тяжелых металлов.
В процессе прохождения практики в логистическом центре ПАО «КАМАЗ» также было выяснено, что в данном подразделении отсутствует система раздельного сбора мусора. Вывоз ТКО совершается согласно расписанию, мусор отвозится на общий полигон для захоронения. Были получены данные о том, что основными компонентами ТКО предприятия являются пригодные для вторичного использования бумага и пластиковые изделия, они составляют более половины всех генерируемых отходов. При этом Логистический центр не взаимодействует с уже существующими предприятиями по переработке мусора в Набережных Челнах.
В сложившейся ситуации одним из перспективных решений мусорной проблемы является строительство МСЗ (мусоросжигательные отходы). Но поскольку российские ТКО имеют крайне сложный состав и зачастую содержат опасные компоненты, при сжигании которых в атмосферу могут выбрасываться крайне токсичные вещества. Для поиска способа решения проблемы проведем анализ всей мусороперерабатывающей промышленности.
В ходе выполнения дипломной работы мной была разработана линия сортировки ТКО, разработана технологическая линия сжигания и дожигания ТКО с выработкой тепловой и электрической энергии, был произведен расчёт выбросов вредных веществ и спроектирован плазматрон, который служит для нагрева газов до необходимой температуры. Было подобрано основное и вспомогательное оборудование.
В связи с постоянным ростом генерации бытовых отходов и высоким уровнем загрязнения дымовых газов российских МСЗ, применение данной установки является актуальным способом решения указанных проблем.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
