Способ сжигания отходов и мусора и установка для его осуществления

(51) 23 5/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ электродов, один из которых выполняют с иглами и подключают к высоковольтному источнику тока,согласно изобретению, второй электрод образуют потоком воды и заземляют его для создания униполярной ионизации и восстановления примесей генерируемым атомарным водородом с осаждением извлекаемых из газа примесей, а воду с осажденными примесями подают во флотационную камеру и насыщают ее пузырьками газа диаметром не более 0,1 мм, которые выносят загрязняющие примеси на поверхность камеры, где их собирают для последующей утилизации. Установка для сжигания отходов и мусора,содержащая камеру сжигания, устройство для загрузки отходов и мусора в камеру сжигания,трубопровод отвода отходящих газов с устройством для их очистки, снабженным электродами, один из которых имеет иглы и подключен к высоковольтному источнику тока,согласно изобретению, снабжена флотационной камерой,устройство для очистки отходящих газов имеет емкость с водой, а второй электрод образован потоком воды, стекающей из емкости, и заземлен.(54) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ОТХОДОВ И МУСОРА И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к технологиям сжигания промышленных и бытовых отходов с целью их переработки и обезвреживания. Технический результат - упрощение конструкции установки и реализации способа, снижение энергозатрат и возможность получения загрязняющих примесей отходящих газов в виде элементарных компонентов - достигается тем, что в способе сжигания отходов и мусора, включающем их загрузку в камеру сжигания с последующей огневой обработкой и очисткой отходящих газов,которые подвергают воздействию электрического поля высокой напряженности с помощью 16207 Изобретение относится к технологиям сжигания промышленных и бытовых отходов с целью их переработки и обезвреживания. Известна установка для переработки твердых бытовых и промышленных отходов, содержащая печь для плавления отходов, устройства загрузки отходов с течкой и питателем и вывода жидких продуктов переработки и устройства мокрой очистки газов, выполненные в виде последовательно установленных скруббера и трубы Вентури с каплеуловителем и патрубком выхода газожидкостной смеси, она снабжена устройством для сухой очистки газов и мокрым электрофильтром,котлом-утилизатором с радиационной и конвективной камерами и расположенными над печью двумя параллельными газоходами,совмещенными радиационными камерами котла-утилизатора, печь для плавления отходов выполнена кессонированной с барботажными соплами и устройствами подачи окислителя, расположенными в двух ярусах по ее высоте, и камерой дожигания, выполненной из экранных поверхностей, устройство загрузки отходов выполнено в виде подвижной ширмы,установленной между входным сечением течки и питателем, причем соотношение высоты ширмы к ширине составляет (0,5-1,5) 1, скруббер выполнен с конфузором для подачи газа и форсунками орошения, размещенными в его верхней части с осями выходных отверстий, проходящими и пересекающимися в точке, расположенной на расстоянии 0,5-1,0 диаметра конфузора, отношение диаметра скруббера к диаметру выходного отверстия конфузора равно 2,5-2,9, а отношение высоты скруббера к диаметру конфузора составляет 7-8, патрубок выхода газожидкостной смеси трубы Вентури размещен на расстоянии 0,5-0,7 диаметра от поверхности жидкости в каплеуловителе (патент РФ 2062949, кл. 23 5/00, 1996). Недостатком данного устройства является его сложная конструкция и высокие энергозатраты,необходимые для плавления отходов при температуре 1350 - 1450 С. Известна мобильная мусоросжигающая установка, включающая шнек, транспортер для подачи мусора в установку, измельчитель мусора,приводимый от приводного шкива тягача, печь для сжигания. Установка содержит устройство для накислораживания воздуха с помощью патронов с короткоцикловыми цеолитами и с предварительной его осушкой на патронах с регенерируемым силикагелем и блок эмульгации и сероочистки отходящих газов, транспортер выполнен ленточным выдвижным с возможностью подачи несортированного мусора, измельчитель выполнен коническим,шнек выполнен винтовым с возможностью подачи измельченного мусора,предварительно осушая его с 50 влажности до 1216 за счет кондуктивной теплопередачи от высокотемпературной печи с футеровкой из окиси кальция, имеющей возможность сжигать мусор при температуре до 2000 С в его кипящем слое при 2 барботировании накислороженного до 80 О 2 воздуха (патент РФ 2190157, кл. 23 5/40, 2002). Барботирование мусора накислороженным до 80 О 2 воздухом повышает энергозатраты на сжигание мусора. При этом установка имеет сложную конструкцию. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ сжигания отходов и мусора путем огневой обработки в пламени топливовоздушной смеси, принудительно подаваемой в камеру сжигания с последующей термической обработкой и очисткой отходящих газов, включающий загрузку отходов в перфорированную чашу, поджигание отходов и подачу топливовоздушной смеси в зону горения, пламя и топливовоздушную смесь обрабатывают сильным электрическим полем с напряженностью не ниже 3 кВ/см, причем напряженность электрического поля регулируют либо механическим путем подъема-опускания центрального электрода над пламенем, либо электрическим путем от полупроводникового преобразователя напряжения и частоты, регулируют ток электронной эмиссии в пламя сжигаемых отходов путем изменения площади эмиссионного игольчатого электрода и частоту колебаний электрического поля из условия наилучшего качества экологической очистки отходящих газов. Устройство для сжигания отходов и мусора для реализации данного способа, путем огневой обработки в пламени топливовоздушной смеси,включающее цилиндрический корпус с камерой сжигания, с перфорированной чашей, устройством загрузки отходов с засыпным бункером и шнеком,трубопроводом отвода отходящих газов,разгрузочным бункером, устройством подачи и распыления топливовоздушной смеси с трубопроводом и горелкой,дополнено регулируемым по частоте и напряженности источником сильного электрического поля с диапазоном регулирования по напряженности от 1 кВ/см до 30 кВ/см, по частоте от 0 Гц до 30 кГц,двумя высоковольтными электродами, один из которых размещен коаксиально с цилиндрическим корпусом камеры сжигания и электроизолирован от нее, а другой присоединен к чаше сжигаемых отходов, причем первый электрод размещен подвижно над чашей и выше пламени на 1 - 2 см,дополнен игольчатым венцом и имеет сквозное отверстие для подачи топливовоздушной смеси и нейтрализующей жидкости водощелочной эмульсии в зону горения, причем игольчатый венец снабжен подвижными тангенциальными форсунками, а полость форсунок сообщается с полостью центрального электрода посредством щелевых отверстий, устройство снабжено системой автоматического регулирования параметров горения в функции степени экологической очистки отходящих газов, устройство содержит датчики токсичности отходящих газов (дымность, сажа,окись углерода, окись азота, окись серы и другие),регуляторы параметров электрического поля(напряженность, частота), причем выходы датчиков присоединены через блоки сравнения и регуляторы 16207 к системе управления источником электрического поля(высоковольтному преобразователю напряжения), причем регулятор напряженности электрического поля выполнен в виде устройства механического вертикального перемещения центрального электрода относительно пламени,содержащего датчик ионизации (светимости пламени), реечную передачу и исполнительный механизм,включающий электродвигатель и электрический коммутатор, например бесконтактный пускатель, на вход которого присоединен через релейный элемент датчик ионизации,устройство снабжено системой пространственносдвинутых электродов в поперечной плоскости пламени по его внешнему периметру (трех электродов с пространственным сдвигом 120), с электрическим присоединением выходов электродов к трехфазному преобразователю напряжения и частоты, причем на вход управления частотой данного преобразователя присоединен выход датчика токсичности отходящих газов (патент РФ 2117870, кл. 23 5/00, 1998). Указанный способ характеризуется высокими энергозатратами и сложностью осуществления в связи с необходимостью регулирования частоты колебаний электрического поля и подачей в зону горения водощелочной эмульсии. Установка для реализации указанного способа имеет сложную конструкцию и высокое энергопотребление. При этом ни один из известных способов и ни одна из известных установок не обеспечивает полную очистку отходящих газов от вредных примесей и получение их в виде элементарных компонентов. Задачей изобретения является разработка способа сжигания отходов и мусора и установки для его осуществления, позволяющих исключить загрязнение окружающей среды. Технический результат упрощение конструкции установки и реализации способа,снижение энергозатрат и возможность получения загрязняющих примесей отходящих газов в виде элементарных компонентов - достигается тем, что в способе сжигания отходов и мусора, включающем их загрузку в камеру сжигания с последующей огневой обработкой и очисткой отходящих газов,которые подвергают воздействию электрического поля высокой напряженности с помощью электродов, один из которых выполняют с иглами и подключают к высоковольтному источникутока,согласно изобретению, второй электрод образуют потоком воды и заземляют его для создания униполярной ионизации и восстановления примесей генерируемым атомарным водородом с осаждением извлекаемых из газа примесей, а воду с осажденными примесями подают во флотационную камеру и насыщают ее пузырьками газа диаметром не более 0,1 мм, которые выносят загрязняющие примеси на поверхность камеры, где их собирают для последующей утилизации. Установка для сжигания отходов и мусора,содержащая камеру сжигания, устройство для загрузки отходов и мусора в камеру сжигания,трубопровод отвода отходящих газов с устройством для их очистки, снабженным электродами, один из которых имеет иглы и подключен к высоковольтному источнику тока,согласно изобретению, снабжена флотационной камерой,устройство для очистки отходящих газов имеет емкость с водой, а второй электрод образован потоком воды, стекающей из емкости, и заземлен. Заземление второго электрода создает условия для получения атомарного водорода, который восстанавливает загрязняющие вещества отходящих газов до элементарных компонентов. А образование заземленного электрода потоком воды обеспечивает осаждение в воде восстановленных компонентов и их транспортирование во флотационную камеру, где осуществляют сбор этих компонентов и последующее разделение. Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена общая схема установки, на фиг. 2 устройство для очистки газов. Установка для сжигания отходов и мусора содержит камеру сжигания 1, устройство 2 для загрузки отходов и мусора в камеру сжигания 1,трубопровод 3 отвода отходящих газов с устройством 4 для их очистки, снабженным электродами 5, 6, один из которых 5 имеет иглы 7 и подключен к высоковольтному источнику тока 8. Установка снабжена флотационной камерой 9,устройство 4 для очистки отходящих газов имеет емкость 10 с водой, а второй электрод 6 образован потоком воды, стекающей из емкости 10, и заземлен. Для подачи отходящих газов из камеры сжигания 1 в устройство для очистки 4 служит насос 11. Камера сжигания 1 снабжена теплообменником 12, которым является, например, паровой котел. Пар, образуемый в котле, используют для выработки электроэнергии. Шлак, образуемый при сгорании отходов и мусора, направляют к установщику шлаков (не показан), собранные во флотационной камере 9 загрязняющие примеси также подвергают упаковке. Реализацию способаи работу устройства осуществляют следующим образом. Загружают в камеру сжигания 1 мусор и отходы с помощью устройства для загрузки 2,выполненного в виде конвейера. В камере сжигания 1 осуществляют огневую обработку загружаемого продукта. Образующиеся в результате сжигания мусора и отходов дымовые газы насосом 11 нагнетают в трубопровод 3 отвода отходящих газов и подают их в устройство 4 для очистки, где подвергают воздействию электрического поля высокой напряженности с помощью электродов 5, 6. Электрод 5 выполняют с иглами 7 и подключают к высоковольтному источнику тока 8. Второй электрод 6, образованный потоком воды, заземляют его для создания униполярной ионизации. При этом генерируется атомарный водород,который восстанавливает примеси,содержащиеся в отходящих газах, до элементарных компонентов. 3 16207 Эти примеси осаждаются в воде, а воду с осажденными примесями подают во флотационную камеру 9 и насыщают ее пузырьками газа, например,воздуха диаметром не более 0,1 мм, которые выносят загрязняющие примеси на поверхность камеры 9, где их собирают для последующей утилизации. С помощью теплообменника 12 осуществляется утилизация тепла, выделяемого в процессе сжигания мусора и отходов. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ сжигания отходов и мусора,включающий их загрузку в камеру сжигания с последующей огневой обработкой и очисткой отходящих газов, которые подвергают воздействию электрического поля высокой напряженности с помощью электродов, один из которых выполняют с иглами и подключают к высоковольтному источнику тока, отличающийся тем, что второй электрод образуют потоком воды и заземляют его для создания униполярной ионизации и восстановления примесей генерируемым атомарным водородом с осаждением извлекаемых из газа примесей, а воду с осажденными примесями подают во флотационную камеру и насыщают ее пузырьками газа диаметром не более 0,1 мм,которые выносят загрязняющие примеси на поверхность камеры, где их собирают для последующей утилизации. 2. Установка для сжигания отходов и мусора,содержащая камеру сжигания, устройство для загрузки отходов и мусора в камеру сжигания,трубопровод отвода отходящих газов с устройством для их очистки, снабженным электродами, один из которых имеет иглы и подключен к высоковольтному источнику тока, отличающаяся тем, что она снабжена флотационной камерой,устройство для очистки отходящих газов имеет емкость с водой, а второй электрод образован потоком воды, стекающей из емкости и заземлен.