Инсинератор: все об инсинераторах и инсинерации
Определение термина «Инсинератор»
Инсинератор – это установка для утилизации различных типов отходов путем высокотемпературного контролируемого обезвреживания с последующей очисткой отходящих газов.
Этимология слова «Инсинератор»
Инсинератор – (от лат. Incineratio – сжигание, сожжение, превращение в пепел, испепеление, сгорание), буквальное значение – печь для сжигания. Термин впервые встречается в 1520 г. во французском источнике.
История появления инсинераторов
Первый промышленный муниципальный инсинератор запатентован в 1876 г. Альфредом Фрайером (Alfred Fryer).Он представлял собой здание с множественными печами-ячейками, скомпонованными попарно и закрытой кирпичной конструкцией с плоским верхом, куда сбрасывались с телег муниципальные отходы на сжигание.
Деструктор Хорсфолла (Horsefall), построенный в Бредфорде в 1900 представлял собой прототип современного инсинератора на колосниковой решетке. Отходы из накопительного бункера попадали не в под печи, но непосредственно на движущуюся в камере сжигания металлическую решетку. Такая конструкция в усовершенствованном виде используется и по сей день в промышленных производительных инсинераторах ТБО городского типа.
Основные функции инсинератора
Основной функцией инсинератора является безопасное обезвреживание отходов, основанное на сжигании органической составляющей отходов и выпаривании воды. Это позволяет значительно (иногда более чем в 10 раз) уменьшить изначальный объем отходов. Также отходы подвергаются 100% обеззараживанию вследствие высоких температур. Образовавшийся пепел в большинстве случаев является не опасным для окружающей среды и подлежит захоронению на полигонах ТБО. Дымовые газы, содержащие значительное количество загрязнителей, проходят многоступенчатую очистку и выбрасываются в атмосферу, когда содержание загрязнителей в них падает до установленных норм.
Инсинераторы предназначены для утилизации следующих видов отходов:
- твердые бытовые отходы (или твердые коммунальные отходы), сокр. – ТБО, ТКО
- медицинские отходы
- отходы нефтяного промысла (пастообразные отходы, нефтешламы, смазочно-охлаждающие жидкости, отработанные буровые растворы)
- отходы очистных сооружений (ил, пульпа)
- газообразные отходы (попутный нефтяной газ, биогаз, газовые выбросы промышленных установок)
- жидкие отходы (бытовые и производственные стоки, водно-метанольные стоки)
- старогодние шпалы, образующиеся в процессе деятельности железных дорог
Основы технологии сжигания в инсинераторах
Инсинераторы отходов различаются как по типу, так и по производительности, однако в соответствии с принятыми в мире стандартами, они должны быть оснащены следующими техническими узлами:
- Две камеры: камера сгорания отходов и камера дожигания отходящих газов.
В первой камере отходы подвергаются воздействию пламени горелок при температуре 800-900 °С в условиях избытка кислорода, обеспечиваемого поддувом воздуха в камеру.
Во второй камере происходит дожигание отходящих дымовых газов при температуре 1200-1300 °С, при которой все соединения разрушаются до образующих их элементов. - Система газоочистки, состоящая из нескольких стадий: очистки от кислотных остатков, очистки от твердых частиц (летучей золы), очистки от вторичных диоксинов и некоторых других загрязнителей.
- Система рекуперации тепла горения. Эта система является опциональной и устанавливается только на производительных инсинераторах. Она позволяет использовать тепло горения для производства горячей воды, пара или электричества.
Для многих видов отходов существуют альтернативные способы утилизации, что является причиной острой критики технологии инсинерации со стороны значительного числа экологов. Однако для некоторых видов отходов (например, медицинских и биологических) инсинерация является приоритетным способом обезвреживания. Кроме того, отсутствие раздельного сбора мусора в Российской Федерации является непреодолимым препятствием для внедрения альтернативных способов утилизации ТБО.
Технологический процесс сжигания на примере исинератора КТО-500 (ВИДЕО)
Инсинераторы: типы печей
Инсинераторные установки разделяются по типу печи, на основе которой они изготовлены.
Инсинератор на основе подовой печи
Камера сжигания представляет собой подовую печь, куда отходы загружаются загрузочным устройством. Такие печи используются для компактных инсинераторов с небольшой производительностью от 50 до 200 кг/час. Также инсинераторы типа КТО могут быть укомплектованы системой ворошителей для лучшего прогорания отходов.
Инсинератор на основе барабанной (вращающейся) печи
“Камера сжигания представляет собой горизонтальный вращающийся барабан, куда отходы попадают через автоматическое загрузочное устройство. Барабанные печи устанавливаются с небольшим наклоном в направлении движения отходов. В процессе горения в камеру подается воздух для улучшения процесса сжигания. Температура в печи поддерживается на уровне 850-950 °С.
Инсинератор на основе циклонно-вихревой печи
Наиболее эффективный тип оборудования для утилизации жидких и газообразных отходов за счет высокой мощности при небольшом объеме. Отходы подаются насосом в камеру сжигания – циклонный реактор. Воздух попадает в печь управляемым вихревым потоком. Температура в камере сжигания достигает 1500 °С. При утилизации жидких отходов, содержащиеся в них соли попадают в камеру солеудаления.
Инсинератор на основе печи с колосниковой решеткой
Инсинераторы на колосниковых решетках – наиболее распространенный тип производительного муниципального инсинератора. Отходы попадают на движущуюся решетку, которая обеспечивает лучшее сжигание, чем во вращающейся или подовой печи.
Инсинератор на основе сжигания в кипящем слое
Данный тип инсинератора применяется для термического обезвреживания иловых осадков очистных сооружений и подобных отходов.
Судовой инсинератор
Работает на основе подовой печи. Ряд требований к судовым инсинераторам установлен Резолюцией МЕРС75/40 (одобренной 25 сентября 1997г.) и классификационными обществами
