Утилизация ТКО (ТБО) и других отходов пиролизом

​Нам часто задают вопрос о возможностях технологии низкотемпературного пиролиза при переработке ТКО. Многие производители так активно продвигают свой товар, что забывают о практических ограничениях применения технологии. Данный блог посвящен тому, чтоб Вы смогли сформировать понимание групп отходов, пригодных для утилизации предлагаемым методом.

Технология пиролиза предназначена для переработки углеводородсодержащих отходов. Далеко не все отходы отвечают аппаратным возможностям оборудования, поэтому разделим их на группы:

I. Органика. Под органикой можно объединить растения, животный мир - в общем все то что произрастает. Например, это отходы древесины, картона, бумаги, пищевых производств и продуктов питания, трупы животных, иловые отложения сточных вод, птичий помет итд. Отходы данной группы содержат большое количество влаги и, требуемое количество тепла для ее выпаривания, может сделать энергетический баланс отрицательным, т.е. вместо дохода получить убытки. Получаемая пиролизная жидкость по составу больше напоминает самогон, в составе которого спирты, смолы. Перспективы сбыта такого продукта весьма неоднозначны. 

Для утилизации таких отходов более пригодна технология газогенерации с получением синтез газа, но она не входит в область наших интересов

II. Тяжелые углеводороды. Такими отходами могут являться засоренные (например, грунтом) гудроны, битумы, асфальтены и иные тяжелые фракции после крекинга нефти. Повторная дистилляция требует работы оборудования в режиме максимальных температур с наименьшей скоростью процессов и получению тех же самых тяжелых фракций (хоть и без неорганических включений), не пригодных для вывода из линии конденсации оборудования ввиду их быстрого перехода в твердую фазу.

Для обезвреживания таких отходов пригодна технология прямого сжигания

III. Пластики, полимеры. В составе ТКО и промотходов содержится значительное количество пластмасс. Это мешки, пленки, тара, посуда, оргтехника, трубопроводы, мебель, автодетали итд. Существуют следующие основные виды полимеров: ПВХ, ПВД, ПНД, ПЕТ, полистирол, АБС. К сожалению, собственные эксперименты пиролиза ряда пластмасс провалились. Так, например, после пиролиза ПНД (мешки-маечки) пиролизная жидкость превартилась в подобие воска и парафина и забила все трубопроводы. Дальнейшие эксперименты показали пригодность только части пластика, а именно полистирола, АБС, стеклопластика. ПВД и ПНД могут быть добавкой к отходам, пригодным для пиролиза, но не более того. Пиролиз ПВХ проводился с привлечением представителей ЦЛАТИ. Анализ отходящих газов не выявил наличие хлора. Как выяснилось в дальнейшем, весь хлор осел в водяном затворе, перейдя в соляную кислоту. При использовании пиролизной установки в составе полигона по переработке ТБО достаточно приобрести лабораторную установку пиролиза для определения пригодности тех или иных видов пластиков. 

Для обезвреживания не пригодных для пиролиза пластиков необходима инсинерация.

IV. Углеводороды с короткими молекулярными цепями. Полиэтилен в ходе термической деструкции образует длинные моелкулярные цепочки, требующие большей температуры либо длительного пребывания в зоне пиролиза, либо применение катализаторов. В ином случае получаемые продукты пиролиза переходят в жидкую фазу только при нагреве. Высококачественная пиролизная жидкость без использования сложных технологий получается из следующих углеводородсодержащих отходов: автошины, РТИ, отходы производства резиновой крошки, нефтешламы, ГСМ, отработанные сорбенты, синтетические ткани, стеклопластики, АБС пластик (автобампера итд.), полиуретаны, полистирол, полипропилен, полиакрилаты. полиамиды, целлофан, пенопласт, имидофлекс, пленкосинтокартон, платы и микросхемы, неорганические вещества (грунт, песок итд.), загрязненные нефтепродуктами, клеи, смолы, смазки,  лаки и краски, фильтры масляные идр. Применение технологии пиролиза с функцией ворошения сырья не требует раздельной утилизации каждого отхода по отдельности и не имеет ограничений при попадании посторонних неорганических материалов (камней, стекла, металлолома итд.). Примеси не пригодных для пиролиза веществ (из п.III) возможны, но не должны превышать значений в 10% от массы загружаемого сырья.

Применение технологии пиролиза для перечисленных отходов является полноценной утилизацией с получением практически 100% товарных продуктов пиролиза, которыми является печное топливо для горелочных устройств, углеродистый остаток и неорганические элементы, очищенные от органики.

V. Неорганические отходы. К таким отходам относятся: песок, камни, стекло, металл, грунт итд. Их попадание в смесь с другими отходами, не сказывается на химических процессах пиролиза. Единственное влияние оказывается на физическом снижении объема получаемых продуктов пиролиза и дополнительных потерях на нагрев и охлаждение таких включений.

При переработке ТКО большое количество перечисленных пластиков и полимеров, не пригодных в полной мере для технологии пиролиза, и так извлекается в процессе сортировки ввиду их высокой стоимости в сепарированном от других отходов виде (15-25руб./кг). Так или иначе, в хвосты идет около 80% всех поступающих на полигоны отходов. Для снижения объемов захораниваемых отходов целесообразно применять в том числе линию по термической утилизации отходов с получением ликвидной продукции. При этом, утилизации подлежат отходы наиболее длительного срока жизни от 200-1000 лет.