Плазмотермическая переработка твердых промышленных и бытовых отходов

Плазмотермическая технология предназначена для обезвреживания твердых промышленных и бытовых отходов любой степени опасности. Её применение позволяет сжигать горючие составляющие отходов, переводя их в газовую фазу и расплавлять неорганическую часть отходов. Отходящие газы дожигаются в вихревом дожигателе и проходят охлаждение и двухстадийную очистку в центробежно-пенных абсорберах. В абсорберах происходит связывание раствором щелочи кислых компонент, улавливание пыли и легколетучих солей металлов. Пыль и соли накапливаются в виде шлама, составляющего не более 1% от массы перерабатываемых отходов, и затем удаляются для захоронения или дальнейшей переработки. Очищенный газ подогревается до температуры 200 С и выбрасывается в атмосферу. Содержание вредных примесей (NOх, SOх, пыли, углеводородов-канцерогенов, диоксинов и фуранов) в отходящих газах не превышает санитарных норм ЕЭС. Расплавленная неорганическая часть отходов сливается в водяной гранулятор и в виде остеклованного химически инертного шлака может использоваться в качестве строительного материала. Разработаны и прошли опытную проверку два типа плазмотермических установок.

а) Плазмотермическая установка для обезвреживания отходов сложного морфологического и химического состава.

Технические характеристики установки:

Производительность по отходам, кг/ч 250
Установленная мощность плазмотрона, kW 150
Расход дутьевого воздуха, нм3 2400
Расход сжатого воздуха, нм3/ч, max 100
Объем отходящих газов, нм3 2900
Температура отходящих газов,oС  
в камере плавления 1300 - 1500
в камере пиролиза 1050 - 1200
после дожигателя 1000 - 1100
Удельные затраты электроэнергии, кВт час/кг 0,6 - 0,7
Площадь, занимаемая установкой, м2 150

б) Плазмотермическая установка для переплава сыпучих мелкодисперсных отходов типа золы от установок огневого мусоросжигания

Плазмотермическая установка для плавления мелкодисперсных отходов мощностью 1 МВт (вид на плазмотрон)

Основные технические характеристики установки:

Производительность по отходам, кг/ч 600
Мощность, МВт 1
Температура,oС  
в плавильной камере 1350 - 1400
в дожигателе 1000 - 1100
Объём отходящих газов, нм3/час 1700
Удельные затраты электроэнергии, кВт ч/кг 0,8 - 1
Занимаемая площадь, м2 200

Технико-экономические преимущества

 

  • уменьшить выброс в атмосферу СО2;
  • обеспечить практически 100% сгорание углеводородов и углерода;
  • перевести неорганическую часть отходов в одном технологическом цикле в форму химически инертного шлака;
  • обеспечить высокую экологическую безопасность продуктов переработки отходов. Не менее 99% объёма вторичных продуктов соответствует санитарным нормам ЕЭС.

Начальная стадия производства.

Приведенные выше установки прошли опытную проверку в Южной Корее. На установке производительностью 250 кг/час переработано около 20 тонн бытовых и аналогов медицинских отходов; на установке мощностью 1 МВт переработано более 100 тонн смесей подовой и летучей золы, образующейся на заводах мусоросжигания.

ПЕРЕЧЕНЬ ПРОЕКТОВ ПО ПЛАЗМОТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКЕ ОТХОДОВ

В ИТПМ СО РАН освоен ряд плазмотронов различной мощности. Имеется опыт изготовления плазмотронов на кислороде, а также разработки и изготовления плазмохимических и плазмотермических установок; проведены опытные работы по плазмотермической газификации различного углеводородного сырья.

1. ПЛАЗМОТЕРМИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ПЛАСТМАСС (Тэджон, Ю.Корея)

Назначение установки: утилизация отходов пластмасс путем паро-плазменной газификации. Получаемые продукты: синтез-газ с составом Н2/СО = 2/1, пригодный для получения синтетического жидкого топлива либо для использования в энергетике.

Параметры установки:

Мощность пароводяного плазмотрона, кВт до 150
Расход полиэтилена, тонн/день до 0,6




 

 

2. ПЛАЗМОТЕРМИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ АВТОМОБИЛЬНЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ (Чинчон, Ю.Корея)

Назначение установки: переработка отработанных катализаторов и лома электронных приборов с извлечением драгоценных и цветных металлов. Получаемые продукты: концентраты драгоценных и цветных металлов; химически инертный остеклованный шлак пригодный для применения в дорожных и строительных работах.

Параметры установки:

Мощность плазмотрона, кВт до 350
Расход катализаторов, тонн/день до 4




 

 

3. ПЛАЗМОТЕРМИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ МЕТАЛЛОПЛАСТИКОВЫХ ОТХОДОВ (Йосу, Ю.Корея)

Назначение установки: Утилизация не разделяемых (не сепарируемых) металло-пластиковых отходов; сжигание горючей части отходов; отделение цветных металлов. Получаемые продукты: концентраты цветных металлов, химически инертный остеклованный шлак пригодный для применения в дорожных и строительных работах.

Параметры установки:

 

Мощность плазмотрона, кВт до 300
Расход металлопластиковых отходов, тонн/день до 2.5




 

4. ПЛАВИЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ЗОЛЫ МУСОРОСЖИГАТЕЛЬНОГО ЗАВОДА (Кириенг, Ю.Корея)

Назначение установки: утилизация золы мусоросжигательного завода; разложение диоксинов, сжигание коксового остатка золы, перевод тяжелых металлов в химически инертный вид. Получаемые продукты: химически инертный, остеклованный шлак пригодный для применения в дорожных и строительных работах.

Параметры установки:

 

Мощность плазмотрона, кВт до 300
Производительность мусоросжигательного завода, тонн/день до 30




 

 

5. ПЛАЗМОТЕРМИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ТЕРМОРЕАКТИВНЫХ ПЛАСТМАСС (Дженджу, Ю.Корея)

 

Назначение установки: утилизация отходов термореактивных пластмасс путем паро-плазменной газификации. Получаемые продукты: синтез-газ пригодный для использования в энергетике или химической промышленности.

Параметры установки:

Мощность плазмотрона, кВт до 150
Расход термореактивных пластмасс, кг/ч до 80




 

6. ПЛАЗМОТЕРМИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ СТРОИТЕЛЬНЫХ АСБЕСТСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ (Ю.Корея)

Назначение установки: нейтрализация канцерогенных свойств асбеста; компактирование отходов; отделение металлов. Получаемые продукты: химически инертный, остеклованный шлак пригодный для применения в дорожных и строительных работах; металлы.

Параметры установки:

Мощность плазмотрона, кВт до 1000
Расход строительных асбестсодержащих отходов, тонн/день до 30




 

Коммерческие предложения:

  • инвестиционный договор для коммерциализации разработок;
  • совместная коммерциализация;
  • лицензионное соглашение.

Разработка запатентована в России

Заведующий лабораторией, д.ф.-м.н. Ковалев Олег Борисович тел.: (383) 330-42-73, e-mail: kovalev@itam.nsc.ru