Инсинераторы для сжигания отходов

Инсинераторами называют специализированные установки, которые предназначены для термической переработки твёрдых и жидких отходов, как минерального, так и органического происхождения. Технология инсинерации также решает проблему отходов при переработке металлолома, который содержит пластик, органику, минеральные включения и т.д. Иными словами инсинератор это печь для отходов. Инсинераторная установка может быть стационарной или мобильной.

Классификация и принцип работы

Производители инсинераторов (как отечественные, так и зарубежные) проектируют и производят их по следующим направлениям:

• Судовые инсинераторы, которые устанавливаются на кораблях дальнего плавания. Их наличие устраняет опасность биологического загрязнения обширных водных акваторий;

Инсинератор судовой, установленный на небольшом судне

• Крематор-инсинератор обеспечивает утилизацию биологических останков людей и животных, которая необходима, например, в зоне эпидемий скота, при кремированни умерших, а также при окончательной переработке пищевых отходов. Для некоторых слова “инсинератор крематор” – имеют одинаковое значение, что не совсем верно;

Инсинератор-крематор для сжигания умерших

• Инсинератор медицинских отходов или медицинские инсинераторы обеспечивает ликвидацию опасных для здоровья и жизни медицинского инструмента и средств первичной обработки пациентов клиник;

инсинератор для сжигания медицинских отходов

• Инсинераторы отходов нефтехимического производства. Они устанавливаются на крупных предприятиях, и утилизируют все побочные виды органического шлама, накапливаемые при производстве нефтепродуктов.

Инсинератор для сжигания нефтешламов

Инсинератор для утилизации отходов действует следующим образом.  Подлежащий утилизации отход нагревается до температур начала биологического разложения – испарения – его составляющих. Эти температуры, в зависимости от состава отходов, достигают 900…950⁰С – такой температуры позволяет достичь печь инсинератор. После этого остаток, очищенный от влаги и опасных примесей, дожигается в специальных печах. В некоторых конструкциях инсинераторов вместо дожигания газов (не включающих в себя опасные для эксплуатации или жизни компоненты) происходит их сжижение, с целью последующего использования в качестве биотоплива.

Таким образом, инсинерация обеспечивает стопроцентную утилизацию всех неметаллических остатков большинства видов утильсырья, где инсинератор для медицинских отходов позволяет обезопасить от биологических отходов класса А, Б и В, а судовой инсинератор защищает окружающую среду, воды морей и океанов.

Внутри камеры инсинератора

Для выполнения поставленных задач установка инсинерации должна включать в себя следующие узлы:

• Нагревательную печь, оснащённую средствами автоматизации загрузки исходного сырья;

• Камеру первичной сортировки продуктов горения, в которой происходит их разделение на сухой остаток, и на компоненты, которые ещё могут гореть;

• Струйную печь, где происходит дожигание;

• Циклон, обеспечивающий удаление мелких частиц продуктов сгорания;

• Ёмкости с нейтрализатором, в которой уничтожаются несгоревшие органические частицы отходов.

Все структурные элементы инсинератора снабжаются герметически закрытыми транспортными конвейерными системами, а также эффективными вентиляционными устройствами. Особую сложность представляют термические режимы действия инсинераторов, поскольку каждый из элементов отхода, поступающего на утилизацию,  имеет своё значение температуры окончательного разложения. Поэтому система регулирования работой подобных установок – одна из наиболее точных.

Производительность инсинератора определяется возможностями для непрерывной подачи сырья, различного по своим характеристикам. Поэтому в его состав включают обычно производительные шнековые транспортёры непрерывного действия, вибрационные сита, дозирующие устройства и т.д.

Видео – как работает инсинератор ИН-50 производства завода “Турмалин”:

Особенности, определяющие устойчивую работу  установки инсинератора

Для обеспечения качественной утилизации в инсинераторах предусмотрено:

1. Для печи ротационного типа – оперативное управление температурой в рабочей зоне, от чего зависит скорость вращения печи. Управление должно обеспечивать эффективное осушивание отхода, и удаление из него влаги. С этой целью в печи предварительно происходит смешивание первичного сырья с песком. Остаток, непригодный с последующему сжиганию, приобретает повышенную вязкость, и отправляется в утилизационный танк.
2. Для загрузочных устройств – надёжное уплотнение всех составляющих, при котором исключается подсос внешнего воздуха. Все транспортирующие элементы промышленных инсинераторов снабжаются лопатками, производящими непрерывное перемешивание компонентов утилизируемого сырья. Это уравнивает его плотность в различных зонах печи, и способствует переходу частиц отхода во взвешенное состояние, при котором процесс возгорания существенно облегчается.
3. Для дожигающей печи – дополнительную подачу кислорода, который ускоряет процесс горения. Печь оснащается горелками комбинированного горения, в которых подача кислорода производится в два приёма: вначале в горелку подаётся горячий газ и минимально необходимое для поджига факела количество воздуха. Затем, при устойчивом факеле, во внешнюю камеру подаётся дополнительный воздух. Это стабилизирует размеры факела, и обеспечивает постоянную температуру горения. Распыление топлива обеспечивается в результате повышения давления его подачи.
4. Для корпусных деталей – применение нержавеющей жаропрочной стали, в результате чего обеспечивается высокая эксплуатационная стойкость деталей инсинератора, а также исключается образование окисных плёнок, замедляющих испарение.

В качестве топлива установок может использоваться также и жидкое топливо, в таком случае в дожигающей печи инсинератора предусматривается установка двух форсунок. Качественное распыление топлива обеспечивается при помощи ультразвука, а в камере для первичной сортировки отходов искусственно создаётся среда с повышенной влажностью (водяной пар+метанол). При этом разделение частиц утилизируемого отхода облегчается.

Схема инсинератора для маслоотходов

Максимальный процент неутилизируемых отходов в современных конструкциях инсинераторов не превышает 5…6%. Удаление зольного остатка производится после нескольких полных циклов действия инсинератора.

Технические возможности и принципы выбора модели установки

Для стационарных агрегатов основными характеристиками инсинератора являются:

• Тепловая мощность топливосжигающих устройств, МВт- 50…130;

• Вид топлива – газ с теплотворной способностью не менее 8000 ккал/ч;

• Создаваемое при работе тепловое напряжение на под печи – не более 1500000 ккал/ч;

• Производительность, не ниже 2000 кг/ч;

• Расход топлива, не более 200 л/ч;

• Ёмкость загрузочной камеры (устанавливается техническим заданием на применение).

Мощный инсинератор с большой загрузочной камерой

Соответственно для мобильных установок, эксплуатационные параметры составляют:

• Производительность – 25…60 Кг/ч;

• Топливо – газ или дизельное топливо (в некоторых конструкциях может использоваться также предварительно очищенное моторное масло). Минимальная теплотворная способность – не ниже 3500 ккал/ч;

• Мобильный инсинератор позволяет достигать температуры в испарительной камере не менее 1000⁰С;

• Ёмкость загрузочной камеры (устанавливается техническим заданием на применение).

К сырью, которое поступает на утилизацию, предъявляются следующие требования:

1. В его составе не должно быть радиоактивных компонентов.
2. Весовое количество хлора и серы не может быть более 5%.
3. Не допускается подача в испарительную камеру инсинератора взрывчатых и легковоспламеняющихся веществ, а также материалов, температура пиролиза которых более 1100⁰С.
4. Исключается поступление на утилизацию отходов, влажность которых превышает 35…40%.
5. Теплотворная способность исходного сырья не может быть ниже 1500 ккал/кг.
6. Пластиковые ёмкости не должны находиться под внутренним давлением.

К обработке в инсинераторах принимаются резинотканевые изделия, предварительно разрезанные на части длиной не более 1000 мм, обтирочные материалы, пластиковая, картонная и стеклянная тара, лакокрасочные материалы (предварительно смешанные с древесными опилками до высоковязкого состояния), обрезки пенопласта и т.п.

Пиролизная печь для резины

Для работы инсинераторов не нужны какие-то особые климатические условия: агрегаты способны функционировать в широком диапазоне температур: от -5⁰С до +40⁰С, при влажности воздуха до 60%, а также при длительности процесса утилизации до 2,5…3 часов. После выключения установки её повторный пуск возможен не ранее, чем через 20…30 минут.

Производство инсинераторов – технически сложный процесс. Поэтому данная техника выпускается на специализированных предприятиях, прошедших соответствующую сертификацию. Из наиболее надёжных и отработанных моделей отечественного производства необходимо отметить инсинераторы ГР50 производства компании IZHTEL, а также более мощные инсинераторы 1000 стационарного исполнения от компании «Инсипром». По сравнению с аналогичного предназначения пиролизными агрегатами инсинераторы обладают рядом безусловных преимуществ – повышенной производительностью, экологичностью, компактностью, лёгкостью в управлении, а также меньшими эксплуатационными затратами.  Также распространение получил инсинератор КТО 50.

Видео – инсинератор для сжигания ТБО: