Устройство для дезодорации и обезвреживания газовых выбросов

Устройство для дезодорации и обезвреживания газовых выбросов включает массив бытовых отходов на подошве полигона захоронения отходов, углубления в массиве выполнены в виде выкопанных резервуаров глубиной погружения в массив до подошвы полигона, каждый из которых сверху герметично закрыт горизонтальным куполом, который через отверстие соединен с огневой колонкой. Огневая колонка состоит из расположенных сверху вниз горелочного колпака, снабженного сверху инжекционными горелками. Верх колпака расположен внутри коаксиально расположенного дымового патрубка с образованием кольцевого всасывающего канала. Верх дымового патрубка покрыт коническим зонтиком с образованием выхлопного кольцевого канала. На высоте Н над поверхностью массива установлен кольцевой коллектор, оболочка которого выполнена из герметичного материала, снабженный опорными стойками с опорным кольцом. Кольцевой коллектор снабжен расположенными по периметру верха его поверхности щелевыми соплами, направленными под углом к верхней образующей окружности коллектора, равным а, и соединен через обратный клапан воздуховодом с высоконапорным вентилятором, установленным на куполе. Использование данного изобретения, обеспечивает улучшение экологической ситуации в местах газовых выбросов бытовых отходов. 6 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для дезодорации и обезвреживания газовых выбросов массивов городских и промышленных отходов органического происхождения.

Известна установка для дезодорации и обезвреживания воздуха, содержащая корпус с размещенными в нем блоком питания и управления, вентилятором и насосом, облучателем с источником УФ излучения в виде газоразрядной лампы, причем блок питания и управления содержит высоковольтный источник постоянного тока, генератор импульсов поджога, накопительный конденсатор и схему управления, подключенную к источнику постоянного тока и генератору импульсов поджига [Патент РФ №292191, МПК A61L9/20, A61L2/10, 1995].

Основным недостатком известного устройства являются то, что его невозможно использовать для дезодорации и обеззараживания газовых выбросов массивов городских и промышленных отходов, так как при этом требуется обрабатывать значительные газовые объемы, что ведет к техническим трудностям и высоким издержкам.

Более близким к предлагаемому изобретению является устройство для термической утилизации твердых бытовых отходов, содержащее бурение скважины на полигоне захоронения отходов и проведение газификации органических компонентов отходов непосредственно в массиве складированных отходов при помощи контролируемого нагрева и подачи топлива с получением синтез-газа (биогаза) и его последующим выводом с помощью проложенной в скважине (углублении) газовоздушной магистрали, снабженной горелкой и электрическим поджигом (камеры сгорания), которую перемещают внутри массива по вертикали путем погружения-извлечения подводящих и отводящих труб, а по горизонтали – путем бурения скважин по рассчитанной сетке с чередованием подводящих и отводящих труб [Патент РФ №2536944, МПК B09B3/00, B09C1/06, F23G5/027, F23G5/34, 2014].

Основными недостатками известного устройства являются невозможность дезодорации и обезвреживания газовых выбросов выделяющихся с наружной поверхности полигона и высокие издержки на создание и эксплуатацию что, в конечном итоге, снижает его экологическую и экономическую эффективность.

Техническим результатом, на решение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение экологической и экономической эффективности устройства для дезодорации и обезвреживания газовых выбросов.

Технический результат достигается тем, что устройство для дезодорации и обезвреживания газовых выбросов включает участок массива на подошве полигона захоронения отходов, выкопанные в массиве N резервуаров глубиной погружения в массив до подошвы полигона, каждый из которых сверху герметично закрыт горизонтальным куполом, который через отверстие соединен с огневой колонкой, состоящей из, расположенных снизу–вверх горелочного колпака, снабженного сверху инжекционными горелками, верх которого расположен внутри коаксиально дымового патрубка, с образованием кольцевого всасывающего канала, верх дымового патрубка покрыт коническим зонтиком с образованием кольцевого выхлопного канала, при этом на высоте Н над поверхностью массива установлен кольцевой коллектор, оболочка которого выполнена из гибкого (например, резинотканевого) или жесткого, например, стали или пластмассы) герметичного материала, снабженной опорными стойками с опорным кольцом, кольцевой коллектор снабжен, расположенными по периметру верха его поверхности щелевыми соплами, направленными под углом к верхней образующей окружности коллектора равным α и соединенный через обратный клапан гибким воздуховодом с высоконапорным вентилятором, установленным на куполе.

Предлагаемое устройство для дезодорации и обезвреживания газовых выбросов (УДОГВ) приведено на фиг.1–6 (фиг. 1–общий вид УДОГВ, фиг. 2,3–огневая колонка, фиг. 4–разрез УДОГВ, фиг. 5,6–щелевое сопло).

Устройство для дезодорации и обезвреживания газовых выбросов включает участок массива 1 на подошве 2 полигона захоронения отходов, выкопанные в массиве 1 N резервуаров 3 (на фиг. 1–6 показан один резервуар) глубиной погружения в массив 1 до подошвы 2 полигона, каждый из которых сверху герметично закрыт горизонтальным куполом 4, который через отверстие 5 соединен с огневой колонкой 6, состоящей из, расположенных снизу–вверх горелочного колпака 7, снабженного сверху инжекционными горелками 8 (на фиг. 1–6 показана одна горелка 8), верх которого расположен внутри коаксиально дымового патрубка 9, с образованием кольцевого всасывающего канала 10, верх дымового патрубка 9 покрыт коническим зонтиком 11 с образованием кольцевого выхлопного канала 12, при этом на высоте Н над поверхностью массива 1 установлен кольцевой коллектор 13, оболочка которого выполнена из гибкого (например, резинотканевого) или жесткого например, стали или пластмассы) герметичного материала, снабженной опорными стойками 14 с опорным кольцом 15, кольцевой коллектор 13 снабжен, расположенными по периметру верха его поверхности щелевыми соплами 16, направленными под углом к верхней образующей окружности кольцевого коллектора 13 равным α и соединенный через обратный клапан 17 гибким воздуховодом 18 с высоконапорным вентилятором 19, установленным на куполе 4 (узлы крепления на фиг. 1 – 6 не показаны).

При этом, диаметр кольца коллектора 15 привязывается к размерам резервуара 3, диаметр оболочки коллектора 13 и рабочее давление в нем, угол наклона щелевых сопел 16 α, их число и размеры, производительность и давление высоконапорного вентилятора 19 определяют путем расчета и эксперимента.

В основу работы устройства положены возможность получения метана при сбраживании сырого массива бытовых отходов [С. В. Яковлев и др. Канализация. – М.: Госстройизд. 1976, с. 263], высокая пористость грунта массива и повышенная концентрация пахучих компонентов в приземном слое атмосферы [Л. Ф. Голдовская. Химия окружающей среды. – М.: Мир, 2005, с.86-90, с.155], сжигание пахучих компонентов и выброс их в более высокие слои атмосферы.

Предлагаемое устройство дезодорации и обезвреживания газовых выбросов работает следующим образом.

Предварительно, в массиве 1 полигона захоронения отходов выкапывают ямы–резервуары 3 по всей его площади, после чего резервуары 3 накрывают горизонтальными куполами 4, над которыми монтируют огневые колонки 6, вентиляторы 19 и кольцевые коллекторы 13. При этом опорное кольцо 15устанавлмвают на высоте Н от поверхности массива 1, значение которой выбирают из условия высоты максимальной загазованности воздуха (1,5–2 м) на нем.

Проведение дезодорации и обезвреживания газовых выбросов осуществляют непосредственно в массиве 1 складированных отходов при помощи естественного нагрева и увлажнения с получением биогаза (метана) и его последующим сжиганием в смеси с газовыми выбросами с поверхности массива 1 в огневой колонке 6. В теплое время года в массиве 1 происходит нагрев и увлажнение отходов, образующих нечто подобное сырому осадку в метантенке, которые насыщаются СО2, NOX, SOX, NH3 и пр. в результате процессов абсорбции, адсорбции и хемосорбции, которые протекают при этом с компонентами осадка (водой, частицами белков, жирами, песком, глиной и. д.). При этом сырой массив нагревается до температуры (30–50)0С, при которой происходит обезвреживание органических компонентов сырого массива 1 путем анаэробного сбраживания, которое является основным методом обезвреживания сырых осадков сточных вод, имеющих приблизительно тот же состав, что и массив бытовых отходов. В результате распада органических веществ бытовых отходов и взаимодействия продуктов распада с диоксидом углерода в качестве основных продуктов получается метан.

Метан образуется в результате восстановления СО2 или метильной группы уксусной кислоты

, (1)

где АН2 – органическое вещество, служащее для метанобразующих бактерий донором водорода (жирные кислоты кроме уксусной и спирты кроме метилового);

Кроме этого многие виды метанообразующих бактерий окисляют молекулярный водород, образующийся в кислой фазе по реакции:

(2).

Микроорганизмы, использующие уксусную кислоту и метиловый спирт, осуществляют реакции:

(3);
(4).

При этом, в данном случае скорость реакций (1), (2) в связи с наличием в свободного СО2 увеличивается, а реакций (3), (4) уменьшается, что повышает долю метана в получаемом газе.

Полученный биогаз собирается в резервуаре 3 за счет высокой пористости грунта массива 1, откуда биогаз через горелочный колпак 7 огневой колонки 6 поступает в инжекционную горелку 8, смешивается с газовоздушной смесью (газовыми выбросами), поступающей через кольцевой всасывающий канал 10, после чего полученная горючая смесь сжигается с уничтожением значительного количества пахучих газовых примесей (амины, NH3 и пр.) (начало процесса горения можно осуществлять при помощи резервного топлива).

Отвод газовых выбросов массива 1 осуществляется следующим образом. После монтажа и сборки УДОГВ включают в работу высоконапорный вентилятор 19, который заполняет кольцевой коллектор 13 выхлопными газами из огневой колонки 6 и газовозушной смеси с поверхности массива 1, в результате чего в нем создается избыточное давление, под действием которого из наклонных щелевых сопел 16 с большим напором истекают в наклонно–вертикальном направлении воздушные струи (фиг. 1–6). Внутри цилиндрической полости, созданной наклонно–вертикальным направлением движения воздушных струй, создается вихревое движение воздушного потока, направленное вверх (образуя как бы «миниторнадо»), которому способствует самотяга, обусловленная разностью температур и плотностей нижних и верхних слоев воздуха [Ю. П. Гусев, Основы проектирования котельных установок – М.: Стройиздат, 1977, с.143], равную

hС=H [ρ0–(ρ0∙273/( tСР+273)]·g Па (5), где

ρ0 – плотность наружного воздуха при температуре t0 в приземном слое , кг/м3;

tСР–средняя температура воздуха в полости 10, созданной наклонно–вертикальными цилиндрическими воздушными струями 9, 0С;

tСР=( t0 + tВ)/2 (6), где

tВ – температура воздуха на выходе из полости, образованной воздушными струями.

При вращении газовоздушного потока, создаваемого наклонно–вертикальными газовоздушными струями, подаваемого вентилятором19 из приземного слоя массива 1, в верхние слои атмосферы удаляется количество воздуха, загрязненного пахучими компонентами, многократно превышающее производительность вентилятора 19, в результате чего пахучие примеси из приземных слоев массива 1 рассеиваются в верхних слоях атмосферы (УДОГВ как бы отсасывает загрязненный воздух из нижних слоев атмосферы массива 1, работая как дымовая труба), а в приземные слои поступает более чистый воздух.

Таким образом, предлагаемое устройство дезодорации и обезвреживания газовых выбросов обеспечивает наряду с улучшением экологической ситуации в местах газовых выбросов массива бытовых отходов, утилизацию их наиболее опасной (органической) части с получением биогаза (топливного газа–метана), обеспечивающего собственные нужды процесса, что повышает экологическую и экономическую эффективность работы устройства.

Устройство для дезодорации и обезвреживания газовых выбросов, включающее массив бытовых отходов на подошве полигона захоронения отходов, отличающееся тем, что углубления в массиве выполнены в виде выкопанных N резервуаров глубиной погружения в массив до подошвы полигона, каждый из которых сверху герметично закрыт горизонтальным куполом, который через отверстие соединен с огневой колонкой, состоящей из расположенных снизу-вверх горелочного колпака, снабженного сверху инжекционными горелками, верх которого расположен внутри коаксиально расположенного дымового патрубка, с образованием кольцевого всасывающего канала, верх дымового патрубка покрыт коническим зонтиком с образованием кольцевого выхлопного канала, при этом на высоте Н над поверхностью массива установлен кольцевой коллектор, оболочка которого выполнена из герметичного материала, снабженный опорными стойками с опорным кольцом, кольцевой коллектор снабжен расположенными по периметру верха его поверхности щелевыми соплами, направленными под углом к верхней образующей окружности коллектора, равным а, и соединен через обратный клапан воздуховодом с высоконапорным вентилятором, установленным на куполе.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к термоизоляционным массам, и может быть использовано для теплоизоляции, ремонта тепловых, печных агрегатов с температурой применения 1300°С, например для уплотнения соединительных швов огнеупорных форм, подвергающихся кратковременному воздействию высоких температур, при алюминотермитной сварке стыков железнодорожных рельсов.

Изобретение относится к утилизации отходов бурения и/или выбуренной породы с элементами бурового раствора, образующихся в ходе бурения разведочных, поисковых или эксплуатационных скважин, и/или грунтов, загрязненных отходами бурения или другими углеводородными загрязнителями, и/или прочих нефтесодержащих отходов.

Изобретение может быть использовано в теплоэнергетике. Установка утилизации осадка сточных вод содержит последовательно установленные устройство 3 глубокой энергосберегающей сушки и прямоточный пылевой газификатор 6 горючей массы, имеющий систему подачи реагентов для связывания кислых газов в высокотемпературном потоке, а также устройство отделения твердой (зольной) фазы на выходе газификатора, подключенный к выходу газификатора 6 блок очистки и охлаждения 7 полученного синтез-газа, котел-парогенератор 9.

Изобретение описывает способ получения альтернативного топлива из твердых коммунальных отходов, включающий сортировку отходов с выделением горючих фракций с последующим их измельчением, сушку, характеризующийся тем, что предварительно проводят подготовку ТКО путем деления основного потока ТКО на две фракции, мелкую и крупную, и сортировку крупной фракции с выделением вторичного сырья, в процессе которой образуются «хвосты» сортировки, из которых при последующей сортировке отделяют горючую фракцию, после измельчения горючей фракции к ней добавляют подсушенный отсев – мелкую фракцию, выделенную на стадии подготовки ТКО, и смешивают их.

Изобретение относится к переработке твердых бытовых и промышленных отходов. Способ утилизации твердых бытовых отходов включает получение продуктов утилизации твердых бытовых отходов - тепло, электричество и продукты плазменной обработки.
Изобретение относится к городскому коммунальному хозяйству, а именно к области переработки/утилизации твердых бытовых отходов методом биоремедиации. Водный композит для утилизации твердых коммунальных отходов содержит протеазу, каталазу, амилазу, трипсин, пентозу, пепсин, бетаин, димексид, пероксид водорода, декстрозу и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: Протеаза 2–5 Каталаза 2–5 Амилаза 1–4 Трипсин 1–4 Пентоза 1–3 Пепсин 2–4 Бетаин 1–3 Димексид 1–3 Пероксид водорода 1–3 Декстроза 1–3 Вода техническая остальное Изобретение обеспечивает увеличение глубины утилизации, сокращение выделения свалочного газа и значительное сокращение времени деструкции органических веществ в отходах..

Представлено устройство, обеспечивающее быстрый ремонт и замену ножей и объединяющее измельчение и стерилизацию медицинских отходов, представляющее собой собранную в единое целое вертикальную конструкцию, выполненную с возможностью разборки.

Изобретение относится к устройствам для утилизации мусора путем проведения процесса пиролиза и может быть использовано для утилизации твердых бытовых и промышленных отходов.

Изобретение описывает промышленный комплекс для производства древесного угля из брикетированных древесных отходов, включающий участок подготовки теплоносителя, участок подготовки измельченных древесных отходов, участок сушки древесины, оснащенный устройством для сушки, участок брикетирования, участок низкотемпературного пиролиза, характеризующийся тем, что участок подготовки газообразного теплоносителя выполнен в виде комплексного теплогенератора, снабженного топочной камерой для получения топочных газов, узлом сжигания утилизированных пиролизных газов, а также узлом ввода в генерируемый теплоноситель по крайней мере части парогазовой смеси с низким содержанием кислорода и повышенным содержанием пара, возвращенной с участка сушки; участок подготовки измельченных древесных отходов, расположенный перед участком сушки, включает по меньшей мере один приемный бункер исходного сырья, дробильно-размольное оборудование, по крайней мере один бункер-накопитель, размещенный перед впускным каналом сушильного устройства и снабженный питателем-дозатором; участок сушки древесины оснащен сушильным устройством, работающим в режиме совместной циркуляции во взвешенном состоянии парогазового теплоносителя и измельченной древесины в пределах рабочей зоны, выполненной в виде закольцованного канала, при этом сушильное устройство включает узел ввода частиц древесины, узел ввода теплоносителя с низким содержанием кислорода, узел вывода частиц древесины парогазовым потоком, выполненный с возможностью полного вывода частиц, а также полного или частичного их возврата на дополнительный цикл сушки, причем узел вывода выполнен с возможностью предотвращения проникновения кислорода в рабочую зону сушильного устройства; участок для разделения смешанного потока, выходящего из сушильного устройства, на парогазовую смесь и измельченную древесину выполнен с возможностью рекуперации по меньшей мере части парогазовой смеси в комплексном теплогенераторе участка подготовки газообразного теплоносителя и включает по меньшей мере один циклон и один приемный бункер, размещенные ниже по потоку относительно сушильного устройства, причем трубопровод перед циклоном снабжен устройством для регулирования целевой влажности частиц древесины путем конденсации влаги из парогазового потока; участок разделения также включает дымовую трубу для рассеивания по меньшей мере части отходящих газов сушки, снабженную регулировочными вентилями и/или заслонками, причем их позиционирование обеспечивает такой уровень давления внутри комплекса, который подавляет просачивание кислорода в систему, но при этом позволяет по меньшей мере части отходящих газов выходить из системы; участок брикетирования оснащен по меньшей мере одним прессом предпочтительно экструзионного типа; участок низкотемпературного пиролиза, работающий в термостабилизированном режиме, оснащен по меньшей мере двумя устройствами для получения древесного угля, каждое из которых включает термоизолированный корпус с системой газоходов, причем рабочая зона каждого устройства выполнена в виде закольцованного канала, снабженного газопроницаемым рекуператором, установленным внутри закольцованного канала, жаростойким вентилятором и поворотным шибером, при этом система газоходов выполнена с возможностью транспортировки пиролизных газов в комплексный теплогенератор участка подготовки газообразного теплоносителя, а также участок пиролиза снабжен выемными устройствами для загрузки-выгрузки брикетов.

Изобретение относится к способам термохимической переработки биомассы. Вариант способа получения жидких продуктов из сырьевого материала, содержащего биомассу, включает стадии: a) удаления летучих веществ из сырьевого материала в предварительном реакторе, содержащем водород и материал сплошного слоя, который представляет собой сорбент с получением потока пара предварительного реактора, содержащего захваченные им твердые частицы; и b) гидропиролиза по меньшей мере части указанного потока пара из предварительного реактора в реакторе гидропиролиза, содержащем водород и катализатор дезоксигенирования, с получением продукта реактора гидропиролиза, содержащего по меньшей мере один неконденсирующийся газ, частично дезоксигенированный продукт гидропиролиза и частицы обуглившегося вещества, где сорбент способен адсорбировать вызывающие коррозию вещества, яды для катализатора дезоксигенирования или их комбинации, и где предварительный реактор расположен отдельно от реактора гидропиролиза, и где способ дополнительно включает c) удаление по существу всех частиц обуглившегося вещества из продукта реактора гидропиролиза с получением потока очищенного пара реактора гидропиролиза с пониженным содержанием обуглившегося вещества; и d) гидропревращение по меньшей мере части указанного потока очищенного пара реактора гидропиролиза в реакторе гидропревращения, содержащем водород и катализатор гидропревращения, с получением продукта реактора гидропревращения; и e) извлечение по существу полностью дезоксигенированной углеводородной жидкости и газовой смеси из продукта реактора гидропревращения.

Устройство для дезодорации и обезвреживания газовых выбросов включает массив бытовых отходов на подошве полигона захоронения отходов, углубления в массиве выполнены в виде выкопанных резервуаров глубиной погружения в массив до подошвы полигона, каждый из которых сверху герметично закрыт горизонтальным куполом, который через отверстие соединен с огневой колонкой. Огневая колонка состоит из расположенных сверху вниз горелочного колпака, снабженного сверху инжекционными горелками. Верх колпака расположен внутри коаксиально расположенного дымового патрубка с образованием кольцевого всасывающего канала. Верх дымового патрубка покрыт коническим зонтиком с образованием выхлопного кольцевого канала. На высоте Н над поверхностью массива установлен кольцевой коллектор, оболочка которого выполнена из герметичного материала, снабженный опорными стойками с опорным кольцом. Кольцевой коллектор снабжен расположенными по периметру верха его поверхности щелевыми соплами, направленными под углом к верхней образующей окружности коллектора, равным а, и соединен через обратный клапан воздуховодом с высоконапорным вентилятором, установленным на куполе. Использование данного изобретения, обеспечивает улучшение экологической ситуации в местах газовых выбросов бытовых отходов. 6 ил.

Наверх