RU2133408C1 - Method of incineration of town refuse and use of ash formed after incineration - Google Patents

Abstract

FIELD: incineration of town refuse. SUBSTANCE: unsorted solid wastes are subjected to pyrolysis on grid; primary combustion air is fed from under grid; gas phase to which secondary combustion air is added is directed to combustion chamber for burning combustible components of gas. Combustion temperature in combustion chamber is maintained at level not below 850 C; as a result, ash formed from solid wastes burnt on grid is melted at least partially forming granulated purely inorganic particles in cooling; introduction of secondary air into zone of grid forms turbulent mixing of air with pyrolysis gases. At above-mentioned temperature, complete combustion of organic agents is secured; ash having form of pumice may be used as filler in construction earth-moving jobs. EFFECT: enhanced economical efficiency; high safety for environment. 10 cl, 1 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к способу сжигания городских отходов, в котором твердые отходы подвергаются пиролизу на решетке при подаче первичного воздуха горения из-под решетки; в указанном способе образующаяся газовая фаза с добавлением вторичного воздуха горения подается в камеру сгорания для сжигания имеющихся в ней горючих компонентов. The present invention relates to a method for burning urban waste, in which solid waste is pyrolyzed on a grate by supplying primary combustion air from under the grate; In this method, the resulting gas phase with the addition of secondary combustion air is supplied to the combustion chamber to burn the combustible components present in it.

Известны принципиально альтернативные подходы к обработке городских отходов - транспортировка на свалки или уничтожение путем сжигания. Централизация свалок привела к повышению транспортных расходов, а необходимость изоляции свалок и обработки продуктов выщелачивания способствовала дальнейшему повышению затрат. Эти факторы привели к повышению конкурентоспособности сжигания отходов, а возможность утилизации выделяемой энергии сделала этот способ еще более привлекательным. Fundamentally alternative approaches to the treatment of municipal waste are known - transportation to landfills or destruction by burning. The centralization of landfills resulted in higher transportation costs, and the need to isolate landfills and treat leaching products further increased costs. These factors led to increased competitiveness of waste incineration, and the possibility of utilizing the released energy made this method even more attractive.

С другой стороны, сжигание отходов на решетке создало проблему, связанную с опасностью, которой оно подвергает окружающую среду. Сжигание создает огромное количество золы - в среднем на 1 тонну отходов приходится около 250 кг печной золы, около 30 кг золы с фильтров и около 0,7 кг золы уноса. Вся эта зола состоит из лишь частично сгоревших отходов и содержит большое количество высокотоксичных органических соединений, в основном диоксинов и других полиароматических углеводородов, а также тяжелых металлов. В природе эти соединения концентрируются в пищевых цепочках и могут быть обнаружены, например, в продуктах сельского хозяйства, произведенных из растений, выращенных поблизости от места сжигания. On the other hand, burning waste on a grate has created a problem associated with the danger to which it exposes the environment. Burning creates a huge amount of ash - on average 1 ton of waste accounts for about 250 kg of furnace ash, about 30 kg of filter ash and about 0.7 kg of fly ash. All this ash consists of only partially burnt waste and contains a large number of highly toxic organic compounds, mainly dioxins and other polyaromatic hydrocarbons, as well as heavy metals. In nature, these compounds are concentrated in food chains and can be found, for example, in agricultural products made from plants grown in the vicinity of the burning site.

Более благоприятной для окружающей среды технологией считается сжигание отходов в печах с псевдоожиженным слоем, в особенности при наличии средства очистки отходящих газов. Однако этот способ имеет недостаток, состоящий в том, что только 50-70% отходов поддаются сжиганию в псевдоожиженном слое, оставшуюся часть приходится отделять и обрабатывать другим путем. A more environmentally friendly technology is waste incineration in fluidized bed furnaces, especially with an exhaust gas purifier. However, this method has the disadvantage that only 50-70% of the waste can be incinerated in the fluidized bed, the remaining part has to be separated and processed in a different way.

Известно также сжигание низкокалорийных отходов в смеси с топливом, имеющим более высокую теплоотдачу, например с топливным маслом, или природным газом, или с отходами, напоминающими их, например отработанным маслом или растворителями. При этом достигается достаточно высокая температура горения и полное сгорание, однако по соображениями себестоимости этот способ не нашел применения для обработки обычных городских отходов и применяется только для сжигания вредных отходов, для которых другие способы обработки неприемлемы. It is also known to burn low-calorie waste in a mixture with a fuel having a higher heat transfer, for example with fuel oil or natural gas, or with waste resembling them, for example waste oil or solvents. This achieves a sufficiently high combustion temperature and complete combustion, however, for cost reasons, this method has not found application for the treatment of ordinary municipal waste and is used only for burning hazardous waste, for which other processing methods are unacceptable.

Известен способ сжигания твердых, например, городских отходов, включающий пиролиз твердых отходов на решетке с подачей первичного воздуха горения из-под решетки и последующее сжигание образующейся газовой фазы, к которой добавляют вторичный воздух горения и подают в камеру сгорания для сжигания имеющихся в ней горючих компонентов. Полученный в результате пиролиза шлам удаляют из днища пиролитической камеры с помощью водяного транспортирующего устройства (EP 0273656, кл. F 23 G 5/027, 06.07.88). A known method of burning solid, for example, urban waste, including pyrolysis of solid waste on a grate with primary combustion air supplied from under the grate and subsequent combustion of the resulting gas phase, to which secondary combustion air is added and fed into the combustion chamber to burn combustible components contained therein . The slurry resulting from pyrolysis is removed from the bottom of the pyrolytic chamber using a water transporting device (EP 0273656, class F 23 G 5/027, 07/06/08).

Задачей данного изобретения является создание более экономичного и благоприятного для окружающей среды способа, основанного на сжигании несортированных городских отходов на решетке. The objective of the invention is to provide a more economical and environmentally friendly method based on the burning of unsorted municipal waste on a grate.

Сформулированная задача решается за счет того, что в способе сжигания городских отходов, включающем пиролиз твердых отходов на решетке с подачей первичного воздуха горения из-под решетки и последующее сжигание образующейся газовой фазы, к которой добавляют вторичный воздух горения и подают в камеру (8) сгорания для сжигания имеющихся в ней горючих компонентов, согласно изобретению температуру горения в камере сгорания поддерживают на уровне не ниже 850^oC путем подачи в нее воздуха, при этом зола, выделяющаяся из твердых компонентов, сжигаемых на решетке, частично плавится и частично спекается с образованием капель, которые после охлаждения образуют гранулированные частицы, содержащие только неорганические вещества, причем указанные частицы накапливают под решеткой, а указанный вторичный воздух горения подают в проходящий через решетку газовый поток таким образом, что создается турбулентное смешивание газов в зоне решетки.The stated problem is solved due to the fact that in the method of burning urban waste, which includes the pyrolysis of solid waste on a grate with primary combustion air supplied from under the grate and subsequent combustion of the resulting gas phase, to which secondary combustion air is added and fed into the combustion chamber (8) available for combustion of combustible components in it, according to the invention the combustion temperature in the combustion chamber is maintained at a level no lower than 850 ^o C by feeding air into it, the ash released from the solids burning They are partially melted and partially sintered to form droplets that, after cooling, form granular particles containing only inorganic substances, these particles being accumulated under the lattice, and the specified secondary combustion air is fed into the gas flow passing through the lattice in such a way that a turbulent gas mixing in the grating area.

Сжигание отходов в соответствии с настоящим изобретением предполагает, что температура горения в камере сгорания поддерживается постоянно достаточно высокой, не ниже упомянутых 850^oC, и что условия сгорания на решетке и в камере сгорания постоянны и в других отношениях. Зола, образующаяся при указанных температурах, частью плавится, а частью спекается в мелкие капли таким образом, что жидкая фаза покрывает поверхность спекшегося ядра частицы. В таком виде зола не создает много пыли, и это позволяет вторичному воздуху турбулентно смешиваться с газовой фазой, получаемой при пиролизе и содержащей горючие компоненты, что, в свою очередь, обеспечивает эффективное смешение для образования однородной газовой смеси, которая при сжигании в камере сгорания будет поддерживать требуемую высокую температуру горения. Малое количество пыли в золе свидетельствует о наличии в ней силикатов, в частности силикатов натрия, калия или алюминия, однако отходы коммунального хозяйства всегда содержат эти силикаты, например, в виде пыли и песка.The waste incineration in accordance with the present invention assumes that the combustion temperature in the combustion chamber is kept constant sufficiently high, not lower than the mentioned 850 ^o C, and that the combustion conditions on the grate and in the combustion chamber are constant in other respects. The ash formed at these temperatures partly melts, and partly sinter into small droplets in such a way that the liquid phase covers the surface of the sintered core of the particle. In this form, the ash does not create a lot of dust, and this allows the secondary air to mix turbulently with the gas phase obtained by pyrolysis and containing combustible components, which, in turn, provides effective mixing to form a homogeneous gas mixture, which when burned in the combustion chamber will maintain the required high combustion temperature. A small amount of dust in the ash indicates the presence of silicates, in particular silicates of sodium, potassium or aluminum, but municipal waste always contains these silicates, for example, in the form of dust and sand.

Согласно изобретению первичный воздух подается в расположенную выше по потоку секцию решетки, которая может быть выполнена с уклоном, а вторичный воздух подается в секцию решетки, расположенную ниже по потоку, на которой происходит окончательное сжигание твердого вещества, и зола, по крайней мере частично, находится в расплавленном состоянии. Вторичный воздух может подаваться в зону смешения с пиролизными газами в нижней секции решетки от питающего воздухопровода, который одновременно служит стенкой, отделяющей бункер с топливом, содержащим отходы, от камеры сгорания. В этом случае питающий воздухопровод отделяет зону пиролиза от зоны горения, при этом зона смешения газа с воздухом находится между этими зонами, по существу, на выходе из воздухопровода. Такая схема обеспечивает однородное, а значит, и полное сжигание отходов, разнородных по составу и степени влажности. According to the invention, the primary air is supplied to the upstream section of the grate, which can be sloped, and the secondary air is supplied to the section of the grate located downstream, on which the final combustion of the solid occurs, and the ash is at least partially in the molten state. Secondary air can be fed into the mixing zone with the pyrolysis gases in the lower section of the grate from the supply air duct, which at the same time serves as a wall separating the fuel hopper containing waste from the combustion chamber. In this case, the supply air duct separates the pyrolysis zone from the combustion zone, while the gas-air mixing zone is located between these zones, essentially at the outlet of the air duct. Such a scheme provides a homogeneous, and therefore complete combustion of waste that is heterogeneous in composition and degree of humidity.

Предварительные испытания предлагаемого способа и анализ продуктов сгорания показывают, что количество образующейся на решетке золы составляет примерно половину того, что получается в известном способе, причем в золе не остается ни диоксина, ни других несгораемых органических веществ. Зола по структуре напоминает пемзу, имеет малый вес, нетоксична, нерастворима в воде. Она может найти применение, например, в качестве заполнителя при земляных строительных работах. Preliminary tests of the proposed method and analysis of the combustion products show that the amount of ash formed on the grate is about half that obtained in the known method, and neither dioxin nor other non-combustible organic substances remain in the ash. Ashes are reminiscent of pumice in structure, light in weight, non-toxic, insoluble in water. It can be used, for example, as a filler in earthworks.

Изобретение предусматривает также обработку дымовых газов, выходящих из камеры сгорания. Такая обработка включает, как правило, очистку на пылеуловителе, а также кислотную и щелочную ступени очистки в скруббере. Количество подлежащих обработке твердых компонентов и жидкого фильтрата снижается, а очищенный газ, выпускаемый в атмосферу, чище по твердым загрязнениям. The invention also provides for the treatment of flue gases leaving the combustion chamber. This treatment usually includes cleaning with a dust collector, as well as acid and alkaline cleaning steps in a scrubber. The amount of solid components and liquid filtrate to be treated is reduced, and the purified gas discharged into the atmosphere is cleaner in terms of solid pollution.

Поддержанию высокой температуры сгорания, заявляемой в изобретении, способствует эффективный предварительный нагрев подаваемого вторичного воздуха до температуры не ниже 800^oC. На случай, если по какой-то причине температура горения внезапно упадет до слишком низкого уровня, камера сгорания может быть оборудована вспомогательной горелкой для подачи необходимого дополнительного тепла. Как уже было сказано выше, непременным условием для полного выгорания диоксидов и других органических соединений является температура не ниже 850^oC.Maintaining the high combustion temperature of the invention is facilitated by efficiently preheating the supplied secondary air to a temperature of at least 800 ^° C. In case, for some reason, the combustion temperature suddenly drops to too low, the combustion chamber can be equipped with an auxiliary burner for supplying the necessary additional heat. As mentioned above, a prerequisite for the complete burnout of dioxides and other organic compounds is a temperature of at least 850 ^o C.

Изобретение относится не только к способу сжигания отходов, но и к применению гранулированных частиц золы диаметром около 1-5 мм, образуемых при сжигании и состоящих исключительно из неорганических веществ, в качестве заполнителя для земляных работ. Особенно эффективно применение этого гранулированного материала для изоляции дорожного основания от сезонного промерзания, благодаря его теплоизоляционным свойствам. The invention relates not only to a method of burning waste, but also to the use of granular ash particles with a diameter of about 1-5 mm, formed during combustion and consisting solely of inorganic substances, as a filler for earthwork. Especially effective is the use of this granular material to isolate the road base from seasonal freezing due to its heat-insulating properties.

Более подробно изобретение описано ниже со ссылками на прилагаемый чертеж, на котором схематично изображен аппарат для сжигания отходов способом, заявленным в изобретении. In more detail, the invention is described below with reference to the accompanying drawing, which schematically depicts an apparatus for burning waste by the method claimed in the invention.

В аппарате, согласно изобретению, сжигаются городские отходы 1, содержащие, как правило, бумагу, картон, пластмассу, пищевые остатки, пыль, песок, стекло, керамический материал и металл, причем соотношение компонентов может варьироваться в зависимости от происхождения отходов. Отходы 1 могут быть предварительно раздроблены или калиброваны по размеру частиц, после чего они подаются в топливный бункер 2 таким образом, чтобы уровень их поверхности 3 в бункере постоянно поддерживался в заданных пределах. In the apparatus according to the invention, municipal waste 1 is burnt, which typically contains paper, cardboard, plastic, food residues, dust, sand, glass, ceramic material and metal, and the ratio of components may vary depending on the origin of the waste. Waste 1 can be pre-crushed or calibrated according to the size of the particles, after which they are fed into the fuel hopper 2 so that the level of their surface 3 in the hopper is constantly maintained within specified limits.

Отходы 1, загруженные в бункер 2, удерживаются в нижней части бункера на решетке, включающей секцию 4, расположенную выше по потоку и установленную наклонно в направлении движения отходов, и горизонтальную секцию 5, расположенную ниже по потоку. Первичный воздух горения подается в отходы 1 из-под решетки 4, вторичный воздух горения подается питающим воздухопроводом 6, размещенным за слоем отходов в бункере. Кроме того, аппарат содержит воздухопровод 7 для подачи третичного воздуха, по которому в камеру 8 сгорания, размещенную последовательно за бункером 2 и решетками 4, 5, может подаваться дополнительный воздух. Waste 1 loaded into the hopper 2 is held in the lower part of the hopper on a grate, including a section 4 located upstream and installed obliquely in the direction of movement of the waste, and a horizontal section 5 located downstream. The primary combustion air is supplied to the waste 1 from under the grate 4, the secondary combustion air is supplied by a supply air duct 6 located behind the waste layer in the hopper. In addition, the apparatus contains an air duct 7 for supplying tertiary air, through which additional air can be supplied to the combustion chamber 8, arranged sequentially behind the hopper 2 and the grilles 4, 5.

Воздухопровод 6, подающий вторичный воздух, образует стенку, отделяющую бункер 2 от камеры 8 сгорания, расстояние между его нижней кромкой, т.е. выпускным отверстием, и находящейся под ним решеткой 5 составляет приблизительно 30% расстояния между стенкой бункера и воздухопроводом в верхней секции решетки. Это расстояние относительно меньше, чем в известных аппаратах, и его назначение - отделить технологические операции, производимые в бункере 2 и в камере 8 сгорания, друг от друга. Для регулирования геометрии питающего воздухопровода 6 он может выполняться подвижным в горизонтальном и вертикальном направлениях. The air duct 6 supplying secondary air forms a wall separating the hopper 2 from the combustion chamber 8, the distance between its lower edge, i.e. the outlet, and the grid 5 below it, makes up approximately 30% of the distance between the hopper wall and the air duct in the upper section of the grill. This distance is relatively less than in known devices, and its purpose is to separate the technological operations carried out in the hopper 2 and in the combustion chamber 8 from each other. To regulate the geometry of the supply air duct 6, it can be movable in horizontal and vertical directions.

С повышением температуры отходов 1 в бункере 2 влажность отходов сначала выравнивается, а затем они высыхают. Высыхание переходит без четких временных границ в пиролиз, в процессе которого отходы расщепляются на кокс и газообразный компонент. Газовая фаза, образовавшаяся в зоне пиролиза и перетекающая через кокс в зону смешения с вторичным воздухом и далее - в камеру 8 сгорания, содержит водяной пар, выделившийся из отходов и равномерно распределенный в газообразной фазе, а также пиролизный газ, содержащий окись углерода и органические компоненты, такие как скипидар, органические кислоты и продукты разложения фенолов и полиароматических соединений. Газовая фаза содержит также диоксины, образующиеся из ароматических соединений и хлора, присутствующих в отходах. Для стадии пиролиза существенно, что она протекает только в бункере 2, до зазора между выпускным отверстием воздухопровода вторичного воздуха 6 и решеткой 5, и тем самым отделена от процесса горения, происходящего в камере 8 сгорания. With increasing temperature of the waste 1 in the hopper 2, the humidity of the waste first equalizes, and then they dry. Drying passes without clear timelines into pyrolysis, during which the waste is split into coke and a gaseous component. The gas phase formed in the pyrolysis zone and flowing through the coke to the mixing zone with secondary air and then into the combustion chamber 8 contains water vapor released from the waste and evenly distributed in the gaseous phase, as well as pyrolysis gas containing carbon monoxide and organic components such as turpentine, organic acids and decomposition products of phenols and polyaromatic compounds. The gas phase also contains dioxins formed from aromatic compounds and chlorine present in the waste. For the pyrolysis stage, it is essential that it flows only in the hopper 2, to the gap between the outlet of the secondary air duct 6 and the grill 5, and thereby is separated from the combustion process occurring in the combustion chamber 8.

Кокс, образовавшийся в зоне пиролиза, а вместе с ним и зола перемещаются к горизонтальной секции 5 решетки, где происходит дожигание кокса. Для настоящего изобретения существенным является поддержание температуры горения в камере 8 сгорания не ниже 850^oC. Это необходимое условие как для полного сгорания кокса, так и для распада образовавшихся диоксинов и других хлорированных полиароматических соединений. Температура золы, образующейся при сгорании кокса на решетке 5, составляет около 1000-1500^oC. При этой температуре частицы золы, по меньшей мере часть их, плавятся и образуют капли, которые, охлаждаясь, образуют частицы, напоминающие пемзу, диаметром около 1-5 мм. Образовавшиеся частицы золы 9 накапливаются под решеткой 5 на дне бункера. Особенность такой, по меньшей мере частично оплавившейся золы от сжигания городских отходов является то, что она практически не образует пыли, что позволяет подавать вторичный воздух, предварительно нагретый до примерно 800^oC, из воздухопровода 6 в зону смешения у нижней секции 5 решетки таким образом, что газовая фаза, выделяемая при пиролизе, и воздух смешиваются в турбулентном режиме с образованием однородной смеси, которая, в свою очередь, поддерживает стационарные условия горения и высокую температуру сгорания. Процесс сгорания желательно осуществлять в условиях непрерывного контроля с помощью компьютера, регулирующего подачу воздуха в камеру сгорания. В случае, если одного только процесса сжигания отходов недостаточно для поддержания необходимой температуры, дополнительно требуемое тепло может быть генерировано с помощью вспомогательной горелки 10, установленной в камере 8 сгорания и работающей на газе или масле. Однако, как правило, для осуществления процесса согласно изобретению достаточно только тепла, выделяемого при сжигании отходов.Coke formed in the pyrolysis zone, and together with it, ash is moved to the horizontal section 5 of the lattice, where coke is burned. It is essential for the present invention to maintain the combustion temperature in the combustion chamber 8 not lower than 850 ^° C. This is a necessary condition both for the complete combustion of coke and for the decomposition of the resulting dioxins and other chlorinated polyaromatic compounds. The temperature of the ash formed during the combustion of coke on the lattice 5 is about 1000-1500 ^o C. At this temperature, the ash particles, at least part of them, melt and form droplets, which, when cooled, form particles resembling pumice, with a diameter of about 1- 5 mm. The resulting ash particles 9 accumulate under the grate 5 at the bottom of the hopper. A feature of this at least partially melted ash from the burning of municipal waste is that it practically does not generate dust, which allows secondary air, preheated to about 800 ^o C, to be supplied from the air duct 6 to the mixing zone at the lower section 5 of the grate in this way that the gas phase released during pyrolysis and air are mixed in a turbulent mode with the formation of a homogeneous mixture, which, in turn, maintains stationary combustion conditions and a high combustion temperature. The combustion process is preferably carried out under continuous monitoring using a computer that regulates the flow of air into the combustion chamber. In the event that the waste incineration process alone is not enough to maintain the required temperature, additionally the required heat can be generated using an auxiliary burner 10 installed in the combustion chamber 8 and operating on gas or oil. However, as a rule, for the implementation of the process according to the invention, only the heat generated during incineration is sufficient.

Сжигание отходов в соответствии с изобретением обеспечивает достаточно полное сгорание органических веществ, присутствующих в них, и низкое содержание пыли в отходящем газе на выходе из камеры 8 сгорания. Подача воздуха горения регулируется в таких количествах, чтобы обеспечить наличие кислорода в отходящем газе на выходе из камеры сгорания в количестве около 8-15%, предпочтительно 11-13%. Содержание пыли в отходящем газе составляет при этом не более 100 мг/м³, в оптимальном случае - меньше 40 мг/м³.The waste incineration in accordance with the invention provides a sufficiently complete combustion of the organic substances present in them, and a low dust content in the exhaust gas at the outlet of the combustion chamber 8. The supply of combustion air is regulated in such quantities as to ensure the presence of oxygen in the exhaust gas at the outlet of the combustion chamber in an amount of about 8-15%, preferably 11-13%. The dust content in the exhaust gas is not more than 100 mg / m ³ , in the best case, less than 40 mg / m ³ .

Топочные газы, выходящие из камеры 8 сгорания, направляются в теплообменник 11, где они охлаждаются до температуры ниже 200^oC. Регенерируемое тепло используется, например, для отопления домов района. Охлажденный топочный газ поступает затем на пылеулавливающий фильтр 12, который задерживает 85-95% пыли в контейнере 13. Эта пыль представляет собой вредный отход, однако она может быть возвращена на стадию сжигания. Топочный газ из фильтра 12 поступает в скруббер 14, где он сначала увлажняется водой, а затем отмывается кислыми и щелочными растворами, подаваемыми по трубопроводами 15 и 16. Сливы кислотной и щелочной ступеней очистки поступают по трубопроводам 17 и 18 в контейнер-смеситель, где нейтрализуют друг друга. Из контейнера 19 нейтрализованный сточный раствор подается в фильтр 20, где отделяется твердый остаток 21, а оставшийся раствор 22, содержащий в основном соли натрия, удаляется в канализацию. Топочные газы 23, очищенные в скруббере 14, могут быть выпущены в атмосферу.The flue gases leaving the combustion chamber 8 are directed to a heat exchanger 11, where they are cooled to a temperature below 200 ^o C. The regenerated heat is used, for example, for heating houses in the area. The cooled flue gas then enters the dust filter 12, which traps 85-95% of the dust in the container 13. This dust is a hazardous waste, but it can be returned to the incineration stage. The flue gas from the filter 12 enters the scrubber 14, where it is first moistened with water, and then washed with acidic and alkaline solutions supplied through pipelines 15 and 16. The acid and alkaline cleaning stages are discharged through pipelines 17 and 18 to the mixer container, where they are neutralized each other. From the container 19, the neutralized effluent is fed to the filter 20, where the solid residue 21 is separated, and the remaining solution 22, containing mainly sodium salts, is removed to the sewer. The flue gases 23, purified in a scrubber 14, can be released into the atmosphere.

Пример осуществления изобретения
Изобретение испытано на опытном аппарате в соответствии с описанным выше процессом. Результаты, полученные на нескольких пробах, приведены ниже к величинам, соответствующим работе аппарата с пропускной способностью 1000 кг отходов в час, достаточной для обработки отходов, производимых населенным пунктом на 20000 жителей.An example embodiment of the invention
The invention was tested on an experimental apparatus in accordance with the process described above. The results obtained on several samples are given below to the values corresponding to the operation of the apparatus with a capacity of 1000 kg of waste per hour, sufficient for the treatment of waste produced by the settlement for 20,000 inhabitants.

Содержание сухого вещества в отходах составляло 60%; согласно химическому анализу сухое вещество (600 кг/час) содержало углерод 43,0%, кислород 29,0%, водород 6,0%, хлор 0,8%, азот 0,4%, серу 0,08% и золу 21,0%. The dry matter content of the waste was 60%; According to chemical analysis, dry matter (600 kg / h) contained carbon 43.0%, oxygen 29.0%, hydrogen 6.0%, chlorine 0.8%, nitrogen 0.4%, sulfur 0.08% and ash 21 , 0%.

У зазора между воздухопроводом подачи вторичного воздуха и решеткой скорость потока газа, получаемого при пиролизе, максимально составляла около 15 м/сек, а средняя скорость в пересчете на площадь сечения зазора - около 6 м/сек. At the gap between the secondary air supply duct and the grate, the gas flow rate obtained during pyrolysis was at most about 15 m / s, and the average speed in terms of the gap cross-sectional area was about 6 m / s.

Количество топочных газов на выходе из камеры сгорания составило 6448 м³/час, из них 900 м³/час - водяной пар. Содержание кислорода в топочном газе, в пересчете на сухой газ, составило 11,0%. Топочный газ содержал золу уноса 40 мг/м³, в которой доля тяжелых металлов составила 4500 мкг/м³. Органические вещества (потери при сгорании) составили до 25 мг/м³, в том числе хлорфенолы 0,5 мкг/м³, хлорбензолы 22,5 мкг/м³ и полихлорированный дифенил (ПХД) 0,1 мкг/м³.The amount of flue gases at the outlet of the combustion chamber was 6448 m ³ / h, of which 900 m ³ / h - water vapor. The oxygen content in the flue gas, in terms of dry gas, amounted to 11.0%. The flue gas contained fly ash of 40 mg / m ³ , in which the proportion of heavy metals was 4500 μg / m ³ . Organic matter (combustion losses) amounted to 25 mg / m ³ , including chlorophenols 0.5 μg / m ³ , chlorobenzenes 22.5 μg / m ³ and polychlorinated biphenyl (PCB) 0.1 μg / m ³ .

Зола накапливалась под решеткой со скоростью 125 кг/час. Потери при сгорании, согласно замерам, были равны нулю, т.е. в пределах точности измерений. Несгоревших органических веществ в золе не было обнаружено. Количество золы, задержанной пылеулавливающим фильтром, составило 190 г/час; она содержала органические вещества (потери при сгорании) 90 г/час и тяжелые металлы 20 г/час. В отходящих газах на выходе из фильтра было обнаружено 6 мг/м³ золы уноса и 3 мг/м³ органических веществ.Ash accumulated under the grate at a rate of 125 kg / h. Losses during combustion, according to measurements, were equal to zero, i.e. within the accuracy of measurements. No unburned organic substances were found in the ash. The amount of ash held up by the dust filter was 190 g / h; it contained organic matter (combustion loss) 90 g / h and heavy metals 20 g / h. In the exhaust gases at the outlet of the filter, 6 mg / m ³ fly ash and 3 mg / m ³ organic substances were detected.

В состав отходящих газов на выходе из скруббера входил азот 20,2%, кислород 11,0% и двуокись углерода 8,7%. Количество замеренной окиси углерода составило 35 мг/м³, окислов серы в виде SO₂ 5 мг/м, окислов азота в виде NO₂ 85 мг/м³, хлористого водорода 8 мг/м³, золы уноса 1 мг/м³, органических веществ 500 мкг/м³, в том числе ПХД до 0,04 мкг/м³ и диоксинов 0,00002 мкг/м³.The composition of the exhaust gases at the exit of the scrubber included nitrogen 20.2%, oxygen 11.0% and carbon dioxide 8.7%. The amount of measured carbon monoxide was 35 mg / m ³ , sulfur oxides in the form of SO ₂ 5 mg / m, nitrogen oxides in the form of NO ₂ 85 mg / m ³ , hydrogen chloride 8 mg / m ³ , fly ash 1 mg / m ³ , organic matter 500 μg / m ³ , including PCBs up to 0.04 μg / m ³ and dioxins 0.00002 μg / m ³ .

Вода для увлажнения отходящих газов подавалась в скруббер со скоростью около 520 кг/час. В качестве щелочной жидкости для очистки использовался углекислый натрий с содержанием Na₂CO₃ 2,3 кг/час. На выходе из скруббера раствор содержал Me_nO_x 900 г/час в виде Na₂SO₃, Me_nNO_x 1000 г/час в виде NaNO₃ и MeCl 1000 г/час в виде NaCl. Me (металл) был представлен в основном натрием. В твердых веществах, выделенных на фильтре из раствора, были обнаружены соединения Ca, Mg, Al, Fe, Si, P, углерод, углеводороды и др. Специалисту должно быть ясно, что варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены приведенным выше примером и могут изменяться в пределах формулы изобретения.Water for humidification of the exhaust gases was fed into the scrubber at a speed of about 520 kg / h. Sodium carbonate with a Na ₂ CO ₃ content _of 2.3 kg / h was used as an alkaline liquid for cleaning. At the exit of the scrubber, the solution contained Me _n O _x 900 g / h in the form of Na ₂ SO ₃ , Me _n NO _x 1000 g / h in the form of NaNO ₃ and MeCl 1000 g / h in the form of NaCl. Me (metal) was represented mainly by sodium. Compounds Ca, Mg, Al, Fe, Si, P, carbon, hydrocarbons, etc. were detected in solids separated on the filter from the solution. It should be clear to a person skilled in the art that embodiments of the present invention are not limited to the above example and may vary the scope of the claims.

Claims (10)

1. Способ сжигания городских отходов (1), включающий пиролиз твердых отходов на решетке с подачей первичного воздуха горения из-под решетки, и последующее сжигание образующейся газовой фазы, к которой добавляют вторичный воздух горения, и подают в камеру (8) сгорания для сжигания имеющихся в ней горючих компонентов, отличающийся тем, что температуру горения в камере (8) сгорания поддерживают на уровне не ниже 850^oС путем подачи воздуха, при этом зола, выделяемая из твердых веществ, сжигаемых на решетке (4, 5), частично плавится, а частично спекается с образованием капель, которые после охлаждения образуют гранулированные частицы (9), содержащие только неорганические вещества, причем указанные частицы накапливают под решеткой, а указанный вторичный воздух подают в газовый поток, проходящий через решетку, таким образом, что создается турбулентное смешение газов в зоне решетки.1. A method of burning municipal waste (1), including pyrolysis of solid waste on a grate with primary combustion air supplied from under the grate, and subsequent combustion of the resulting gas phase, to which secondary combustion air is added, and fed to the combustion chamber (8) for combustion the combustible components present in it, characterized in that the combustion temperature in the combustion chamber (8) is maintained at a level of at least 850 ^{° C.} by supplying air, while the ash released from the solids burned on the grate (4, 5) partially melts and partially sintered I with the formation of droplets, which after cooling form granular particles (9) containing only inorganic substances, and these particles accumulate under the grate, and the specified secondary air is supplied into the gas stream passing through the grate, so that a turbulent mixing of gases in the zone is created lattice. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первичный воздух подается к верхней по направлению потока секции (4) решетки, а вторичный воздух - к нижней по направлению потока секции (5) решетки, на которой происходит окончательное сжигание твердой фракции, и зола по меньшей мере частично находится в расплавленном состоянии. 2. The method according to p. 1, characterized in that the primary air is supplied to the upper in the direction of flow of the section (4) of the grate, and the secondary air to the lower in the direction of flow of the section (5) of the grate, on which the final combustion of the solid fraction occurs, and the ash is at least partially in a molten state. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что питающий воздухопровод (6) вторичного воздуха образует стенку между топливным бункером (2), в котором находятся отходы, и камерой (8) сгорания, при этом стенка отделяет зону пиролиза от зоны сгорания газовой фазы, а турбулентное смешение воздуха с пиролизными газами происходит у выпускного отверстия указанного воздухопровода. 3. The method according to claim 2, characterized in that the secondary air supply pipe (6) forms a wall between the fuel hopper (2) in which the waste is located and the combustion chamber (8), while the wall separates the pyrolysis zone from the gas combustion zone phase, and turbulent mixing of air with pyrolysis gases occurs at the outlet of the specified air duct. 4. Способ по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что температуру горения в камере (8) сгорания поддерживают постоянной в течение всего процесса путем регулирования температуры и/или количества подаваемого воздуха горения. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the combustion temperature in the combustion chamber (8) is kept constant throughout the entire process by controlling the temperature and / or amount of the combustion air supplied. 5. Способ по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что вторичный воздух перед подачей нагревают до температуры не ниже 800^oС.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the secondary air is heated to a temperature not lower than 800 ^o C. before being fed. 6. Способ по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что воздух горения подают таким образом, что максимальное содержание кислорода в отходящих газах на выходе из камеры сгорания (8) составляет 8 - 15%, предпочтительно 11 - 13%. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the combustion air is supplied in such a way that the maximum oxygen content in the exhaust gases at the outlet of the combustion chamber (8) is 8-15%, preferably 11-13%. 7. Способ по любому из пп.1 - 6, отличающийся тем, что максимальное содержание пыли в отходящих газах на выходе из камеры (8) сгорания составляет 100 мг/м³, предпочтительно максимальное содержание пыли 40 мг/м³.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the maximum dust content in the exhaust gases at the outlet of the combustion chamber (8) is 100 mg / m ³ , preferably the maximum dust content is 40 mg / m ³ . 8. Способ по любому из пп.1 - 7, отличающийся тем, что дымовые газы, выходящие из камеры (8) сгорания, подвергают очистке на пылеуловителе, а затем в скруббере на нескольких ступенях селективного извлечения различных загрязнений. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the flue gases leaving the combustion chamber (8) are cleaned on a dust collector, and then in a scrubber at several stages for the selective extraction of various contaminants. 9. Применение полученных при осуществлении способа по пп.1 - 8 гранулированных частиц золы, состоящих только из неорганического вещества и имеющих диаметр около 1 - 5 мм, в качестве материала заполнителя при земляных работах. 9. The use of granular ash particles obtained from the method according to claims 1 to 8, consisting of only inorganic substances and having a diameter of about 1-5 mm, as a filler material during earthwork. 10. Применение частиц золы по п.9 в качестве изоляции от сезонного промерзания в дорожном основании или подобных конструкциях. 10. The use of ash particles according to claim 9 as isolation from seasonal freezing in a road base or similar structures.