Одной из актуальных проблем современного общества является образование большого количества, как производственных, так и бытовых отходов, связанных с жизнедеятельностью человека, загрязняющих окружающую среду и требующую больших площадей для складирования или захоронения этих отходов. Человечество создает миллиарды тон различных типов отходов. Это огромный источник энергии и материалов.
Одним из возможных путей решения данной проблемы является путь термического уничтожения производственных отходов и бытового мусора методом пиролиза (сжигания при высоких температурах без доступа кислорода), в результате которого происходит их разложение на зольные остатки, жидкие и газообразные продукты, оказывающие минимальное вредное воздействие на окружающую среду.
Пиролиз – декомпозиция органических веществ при нагревании в отсутствии кислорода. Состав каждой из фаз определяется параметрами процесса (температура, скорость нагрева, давление и время пребывания в реакторе). Сырье направляется в процесс либо непрерывно, либо порциями (в периодическом режиме). Применение пиролиза для переработки различных отходов позволяет рекуперировать как материалы, так и энергию.
В зависимости от температур и материалов применяются установки низкотемпературного пиролиза и высокотемпературного пиролиза отходов.
Низкотемпературный пиролиз — процесс разложения отходов без доступа воздуха при температурах 200-600 градусов. Этот способ характеризуется минимальным выходом пиролизного газа с максимальной теплотой сгорания и максимальным выходом жидких и твердых остатков. Высокотемпературный пиролиз протекает при температурах около 1200- 1400 градусов и характеризуется максимальным выходом газа.
Пиролиз — один лучших способов переработки твердых, жидких и пастообразных отходов, как с точки зрения экологической безопасности, так и получения синтез-газа, шлака, металлов и других материалов, которые могут найти широкое применение в народном хозяйстве. Высокотемпературная газификация дает возможность технически просто перерабатывать твердые промышленные отходы без их предварительной подготовки, сортировки, сушки и т. д. После начала процесса пиролиза для подогрева используются выделяющийся газ. Если две пиролизные установки работают вместе, то излишки газа в одной установке используются для запуска процесса пиролиза во второй печи. Отпадает потребность в каком-либо дополнительном виде топлива вообще. Процесс газификации характеризуется высоким энергетическим КПД (до 95%) и позволяет перерабатывать материалы с малым содержанием горючих составляющих или с высокой влажностью.
С учетом соблюдения технологического режима технология пиролиза является экологически безопасной и соответствует всем санитарно-эпидемиологическим нормам. Экологически чистое термическое уничтожение способствует полной ликвидации отходов и минимальным выбросам в атмосферу продуктов сгорания. При данной технологии объемы отходов и веществ в некоторых случаях можно уменьшить до 99,5%.
Оборудование пиролиза — оптимальное решение для переработки отходов. Пиролиз мало чувствителен к типу сырья и способен перерабатывать несортированные не хлорсодержащие твердые, жидкие и пастообразные отходы, в том числе: нефтешламы, битумы, отработанные масла, бумажную пульпу, смешанные пластики и измельченные остатки автомобилей, полимеры, каучуки, электронную технику, резинотехнические изделия и автопокрышки, канализационный ил, отходы деревообработки, медицинские и химические углеродосодержащие отходы 2-5 класса опасности, и т.п. Автоматика установок приспосабливается к изменениям состава отходов.
При разработке современных установок пиролиза учитываются принципы государственной политики в области обращения с отходами в плане охраны здоровья человека и поддержания благоприятного состояния окружающей среды, изложенные в федеральном законе № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления» от 26.06.98г.. Пиролиз соответствует европейским стандартам и считается экологически чистым способом в мире. Уже один тот факт, что этот способ взят на вооружение в Европе, снимает все вопросы об экологической безопасности данного производства.
Целью производства и внедрения установок пиролиза является сокращение захоронения промышленных и бытовых отходов на всей территории Российской Федерации. Компактность и простота обслуживания установок позволяют использовать их в любой местности с широким диапазоном температур. Были спроектированы и построены десятки коммерческих пиролизных заводов по переработке различных отходов. Данные предприятия отличаются по производительности и по видам перерабатываемого сырья: от загрязненного масла или земли и до рециклинга энергии из ТБО, канализационного ила, автопокрышек, пластиков и т.д. Ряд пиролизных производств находится в многолетней непрерывной эксплуатации. По сравнению с мусоросжигательными заводами (инсинераторами) пиролиз обладает рядом преимуществ таких как: а) продукты сгорания, ассоциированные с сжиганием отходов, не образуются, б) зола нетоксична, в) сточные воды из системы газоочистки не производятся, г) неокисленные металлы после процесса, д) переработка высококалорийных отходов и т.д.
Применение пиролизных установок актуально в различных областях промышленности. Так, оборудование по переработке нефтешламов является необходимым на месторождениях нефти ввиду сложностей с утилизацией данных отходов на местах и высокими штрафами со стороны контролирующих природоохранных органов. Предприятия, на которых регулярно образуются такие отходы, как отработанные масла, изношенные автомобильные покрышки и резинотехнические изделия (РТИ), могут существенно сократить расходы на утилизацию отходов и получить прибыль за счет продажи или использования полезных компонентов, образующихся в результате переработки.
Особая значимость установок пиролиза в том, что с их помощью не только уничтожаются отходы, но и получается продукция в виде печного топлива и золы с высоким содержанием углерода, которую можно реализовывать в качестве товара.
Подробная видеопрезентация процесса утилизации промышленных отходов методом низкотемпературного пиролиза с применением Пиролизных установок «Т-ПУ1». На видео старые модели реторт и опрокидывателя реторт (с 2019 года производятся новые модели):