Совершенствование технологии переработки твердых коммунальных отходов на основе окислительного пиролиза и использования твердого углеродного остатка

Работа посвящена повышению уровня энергоресурсосбережения на основе совершенствования пиролизной технологии переработки твердых коммунальных отходов и использования твердого углеродного остатка для производства керамики. Определены зависимости, отражающие влияние скорости нагрева (5, 10 и 15 °С/мин) смеси ТКО среднего морфологического состава в условиях окислительного пиролиза, протекающего при 1% содержании кислорода в атмосфере, на состав и удельный выход газов, максимальную скорость убыли массы, температуру пиков тепловыделения и величины тепловых эффектов реакций. Разработана математическая модель теплообмена в слое предварительно подготовленных ТКО, позволяющая рассчитать температурное поле и время деструкции слоя в зависимости от его толщины. Предложена новая конструкция пиролизной печи для утилизации предварительно подготовленных ТКО с получением газообразного топлива и предложены рациональные режимы ее работы. Составлен и рассчитан тепловой баланс пиролизной печи, работающей в различных режимах нагрева ТКО. Произведен расчет сокращения выбросов диоксида углерода. Применение пиролизной технологии позволит на 17% сократить выбросы СО2 по сравнению со сжиганием ТКО. Разработан метод получения нового керамического материала с использованием добавки твердого пиролизного остатка ТКО, получаемого в результате окислительного пиролиза. На основании экспериментальных исследований химического состава, физико-механических и теплофизических свойства нового керамического материала (плотность, пористость, водопоглощение, механическая прочность, средняя удельная теплоемкость, коэффициенты теплопроводности и температуропроводности) показано, что полученный материал может быть использован в технологиях строительного производства.