Инсинератор: виды, конструкция, принцип работы и характеристики

Что такое инсинераторы для утилизации отходов

Инсинератор — это устройство, осуществляющее переработку отходов жидкой и твердой формы, минерального и органического происхождения термическим воздействием.

Агрегаты различаются по типу работы и мощности, но все они соответствуют мировым стандартам.

Основные элементы инсинератора:

• Камеры сгорания отходов и дожигания газообразных остатков. Первая камера сжигает сырье при высоких температурах в условиях избыточного количества кислорода. Образовавшиеся продукты горения – газы – дожигаются во второй камере до конечных элементов.
• Газоочистительная система. Принцип действия представлен несколькими этапами очистки от вторичных диоксинов, твердых частиц, кислотных остатков и прочих веществ.
• Система выработки энергии. Применяется на инсинераторах с высокой производительностью и призвана вырабатывать тепло горения для последующего производства тепловых ресурсов.

Назначение инсинераторов

Технический процесс нейтрализации мусора, по которому работают инсинераторы, характеризуется сжиганием и уничтожением остатков, что позволяет не загрязнять экологию вредными веществами.

Приборы необходимо регулярно показывать специалистам, которые будут проводить контрольные измерения, чтобы убедиться в том, что оборудование будет исправно работать. Такая процедура, как аттестация приборов, является необходимой для дальнейшей эксплуатации оборудования.

Инсинераторы могут перерабатывать такие виды отходов:

Читайте также:  Акт утилизации автомобиля образец

• стекло,
• металл,
• нефтепродукты,
• шлаки,
• резину,
• пластмассу и другие опасные для окружающей среды материалы.

В устройствах можно утилизировать отходы любого класса опасности, поэтому эффективно их использовать на судах. Мусоросжигатель уничтожает нефтяной шлам, осадок, пластмассу и прочие виды жидких и твердых отходов. Тем самым устройство позволяет сохранить водные пространства в чистоте. Судовые инсинераторы применяют на экологических станциях, в транспортном, техническом и других видах флота.

История появления инсинераторов

Первый промышленный муниципальный инсинератор запатентован в 1876 г. Альфредом Фрайером (Alfred Fryer).Он представлял собой здание с множественными печами-ячейками, скомпонованными попарно и закрытой кирпичной конструкцией с плоским верхом, куда сбрасывались с телег муниципальные отходы на сжигание.

Деструктор Хорсфолла (Horsefall), построенный в Бредфорде в 1900 представлял собой прототип современного инсинератора на колосниковой решетке. Отходы из накопительного бункера попадали не в под печи, но непосредственно на движущуюся в камере сжигания металлическую решетку. Такая конструкция в усовершенствованном виде используется и по сей день в промышленных производительных инсинераторах ТБО городского типа.

Принцип работы инсинераторной установки

Инсинератор нагревает сырье таким образом, что это приводит к его полному разложению. Структура агрегатов представлена герметичными системами и вентиляционными установками высокой эффективности. Инсинераторы для утилизации отходов имеют сложные термические режимы, разработанные для конкретных отходов с разной температурой окончательного разложения.

Порядок действий:

1. Мусор поступает в камеру сгорания и перерабатывается при температуре 900-9500 градусов.
2. Остатки в виде густого дыма переходят в камеру дожигания для полного уничтожения. Минеральные вещества остаются в первой камере в виде стерильного пепла. Во второй камере продукты горения окончательно обезвреживаются при высоком температурном режиме. Поэтому попадание опасных веществ в атмосферу исключено.
3. На выходе образуется дым, в составе которого нет опасных элементов. Он через дымовую трубу выходит в атмосферу, не причиняя ущерба экологии. К тому же, газоочистительная система инсинератора устраняет специфический запах и цвет выводимого дыма.

Некоторые устройства не сжигают, а сжижают первично переработанные отходы. Это выполняется с целью получения биотоплива.

Классификация инсинераторов

Очистные агрегаты различаются размерами, объемом загрузки, мощностью и областью использования. Ниже представлена более подробная классификация.

По типу сжигаемых отходов

Агрегаты предназначены для утилизации следующих отходов:

• ТБО;
• медицинских;
• жидких — для работы на ГЭС;
• биологических;
• ветеринарных;
• древесных;
• нефтяной промышленности;
• очистных сооружений;
• газообразных.

По используемому топливу

Устройства могут работать на разных видах топлива:

• дизельном;
• твердом;
• газовом.

Газовые инсинераторы работают экономично, повышают эффективность эксплуатации и обслуживания по сравнению с устройствами, заправленными дизельным ГСМ. Однако такое условие вызывает меньшую производительность.
Инсинераторы, работающие на твердом топливе, применяются для нейтрализации отходов древесной промышленности. В их комплектацию дополнительно включены теплообменники и подогреватели вторичного воздуха.

По типу печи

Монтаж оборудования выполняется с различными системами печных установок:

• Подовая — камера сжигания, применяемая в компактных агрегатах с производительностью 50-200 кг/час.
• Барабанная. Ее особенностью является устройство в виде горизонтального барабана, в который мусор подаётся автоматической системой загрузки. Барабанные печи устанавливаются под углом наклона к движению отходов.
• Циклонно-вихревая — высокоэффективное устройство для переработки мусора жидкого или газообразного состояния.
• С колосниковой решеткой. Устройство имеет движущуюся решетку, с помощью которой мусор сжигается лучше, чем в предыдущих типах.
• Сжигание в кипящем слое. Этот способ обеспечивает термическое уничтожение остатков ила очистных установок и подобного мусора.

Инсинератор на основе подовой печи

Камера сжигания представляет собой подовую печь, куда отходы загружаются загрузочным устройством. Такие печи используются для компактных инсинераторов с небольшой производительностью от 50 до 200 кг/час. Также инсинераторы типа КТО могут быть укомплектованы системой ворошителей для лучшего прогорания отходов.

Инсинератор на основе барабанной (вращающейся) печи

“Камера сжигания представляет собой горизонтальный вращающийся барабан, куда отходы попадают через автоматическое загрузочное устройство. Барабанные печи устанавливаются с небольшим наклоном в направлении движения отходов. В процессе горения в камеру подается воздух для улучшения процесса сжигания. Температура в печи поддерживается на уровне 850-950 °С.

Инсинератор на основе циклонно-вихревой печи

Наиболее эффективный тип оборудования для утилизации жидких и газообразных отходов за счет высокой мощности при небольшом объеме. Отходы подаются насосом в камеру сжигания – циклонный реактор. Воздух попадает в печь управляемым вихревым потоком. Температура в камере сжигания достигает 1500 °С. При утилизации жидких отходов, содержащиеся в них соли попадают в камеру солеудаления.

Инсинератор на основе печи с колосниковой решеткой

Инсинераторы на колосниковых решетках – наиболее распространенный тип производительного муниципального инсинератора. Отходы попадают на движущуюся решетку, которая обеспечивает лучшее сжигание, чем во вращающейся или подовой печи.

Инсинератор на основе сжигания в кипящем слое

Данный тип инсинератора применяется для термического обезвреживания иловых осадков очистных сооружений и подобных отходов.

По способу установки

Устройства могут устанавливаться:

• на мобильную платформу;
• стационарно;
• с возможностью передвижения.

Передвижные установки используются, когда применение стационарных инсинераторов нерационально, и монтируются в контейнер. Их польза заключается в быстром уничтожении трупов птиц и животных, что позволяет не распространять инфекции. Мобильные агрегаты устанавливаются на платформу и передвигаются на прицепе.

Читайте также:  Контейнерная площадка для мусора: с ограждением и навесом

Их используют, когда целесообразно проводить утилизацию в местах скопления мусора, а не транспортировать его к инсинератору. Например, в случае эпидемии в экстренном порядке.

Использование инсинераторов

Для сжигания твердого бытового мусора

Модели для утилизации ТБО представлены в виде агрегатов с весьма простыми конструкционными особенностями. Подобное оборудование для сжигания мусора и отходов состоит из двух стандартных камер (сжигания и дожига газов).

ТБО необходимо поместить в загрузочный отсек, выполненный из огнеупорного и высокопрочного материала. При высокотемпературном воздействии (более 1200 градусов С) происходит постепенное превращение помещенного мусора в стерильный пепел. Дожигание газов во второй камере осуществляется при температуре в 1500-1700 оС.

Захоронение твердых бытовых отходов или их вывоз на полигоны – устаревшие методы, которые исчерпали себя в современном мире. Поэтому предприятиям, где образуются ТБО, настоятельно рекомендуется использовать инсинераторы.

Для сжигания органических отходов

Инсинераторы для органических отходов схожи по конструкции с моделями для работы с ТБО. Оборудование такого типа работает на основе технологии термического уничтожения мусора с помощью воздушного потока, который обладает высокой температурой, обеспеченной с помощью высокопроизводительной горелки.

Для утилизации органического мусора обычно применяются небольшие мобильные модели, производительность которых может составлять от 50 до 500 кг в час.

Для сжигания биологических отходов

Инсинераторы для сжигания отходов биологического типа подходят для полного уничтожения:

• Мертворожденных животных.
• Трупов животных и птиц.
• Биологических остатков медучреждений и т.д.

Сжигание выполняется также при температуре в диапазоне от 800 до 1300 оС (в зависимости от модели агрегата).

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:

Цена вопроса: стоимость инсинераторов?

Прежде всего, стоит понимать, что установка инсинератора позволить существенно сэкономить на вывозе мусора, в тоже время, покупка и эксплуатация простая, и не требует огромных финансовых затрат. К тому же, окупается техника довольно быстро, в этом успели убедиться многие активные пользователи.

Касаемо главного вопроса: купить инсинератор и какова его цена, то здесь нужно учитывать для каких целей и объёмов вам нужно изделие. Формируется цена инсинератор исходя из таких факторов, как скорость сжигания, размеры отходов, стационарное или мобильное исполнение и так далее.

Без сомнений, ценовая политика зависит и от компании, которую вы выберете в качестве партнёра.

Правила безопасности при работе с инсинераторами

Перед покупкой инсинератора необходимо уточнить, прошел ли конкретный агрегат лицензирование в Ростехнадзоре, и допускается ли его использование для сжигания мусора.

К основным правилам использования можно отнести:

• Установка оборудования должна производится на ровной и твердой поверхности в помещении с хорошей вентиляцией.
• Работать с агрегатами такого типа могут только те сотрудники предприятия, которые прошли инструктаж по пожарно-техническому минимуму и пожарной безопасности.
• Загрузку мусора необходимо осуществлять только через специальные дверцы, которые нужно зафиксировать в закрытом состоянии перед началом работы инсинератора.
• В одном помещении со сжигающим оборудованием нельзя размещать горюче-смазочные материалы и другие вещества, которые могут потенциально загореться при воздействии высоких температур.

Помещение с инсинератором должно быть оснащено огнетушителями и другими средствами пожаротушения.

Преимущества и недостатки технологии инсинерации

Инновационное оборудование имеет следующие преимущества:

• Долгий срок службы.
• Работа устройства не требует постоянного контроля людьми. Избавление от продуктов горения, замеры выбросов выполняются аппаратами самостоятельно. В связи с этим требуется только 1 человек для регулирования рабочего процесса.
• Инсинераторная установка способна вырабатывать энергию, которую можно использовать для подогрева воды.
• Устройства работают с медицинскими отходами классов «А», «Б», «В» и реже с «Г».

Недостатки устройства:

• Высокая цена.
• Затраты на топливо.

Как вам статья?