Что такое пиролиз? Итак, из бытового мусора на мусороперерабатывающем заводе получили компост. А можно ли его прямо без дополнительной обработки, без «обогащения», как говорят в металлургии, вывозить на поля? К сожалению, нельзя.
Оказывается, в компост превращаются в основном пищевые отходы в определенном соотношении с бумагой и некоторыми другими компонентами.
Однако такие составляющие мусора, как текстиль, кожа, резина, пластмасса, кости, стекло, керамика и т.п. практически не претерпевают изменения в ходе компостирования, отсюда и их название «некомпостируемые отходы». Они только засоряют почву, если их вносят вместе с компостом на поля. Поэтому на мусороперерабатывающем заводе завершающей операцией является освобождение компоста от балласта. До настоящего времени этот балласт приходилось вывозить на свалку, а ведь это почти четверть поступающих на переработку отходов. Конечно, хотелось бы, чтобы такое природоохранное предприятие, как мусороперерабатывающий завод, было безотходным.
В этом направлении очень успешно работают ленинградские специалисты управления «Спецтранс» в содружестве с ВНИИнефтехимом, Гипрокоммунстроем и рядом других организаций. Они поставили задачу — превратить «неутилизируемые отходы» Ленинградского мусороперерабатывающего завода в ценные продукты. И на заводе появился новый опытно-производственный цех «Пиролиз».
Что такое пиролиз? Это термический метод разложения отходов при недостатке или отсутствии кислорода, в ходе которого сложные вещества расщепляются на более простые. Конечно, не обошлось без трудностей: слишком разнородным по составу и строению оказалось исходное «сырье». Пришлось долго отрабатывать технологию, оборудование, пока вроде бы известный ранее в других отраслях промышленности процесс «пошел» и началась переработка бесполезных «некомпостируемых» отходов в полезные продукты.
При термическом разложении этих отходов получаются три вида продуктов: топливный газ, битумная смола и твердые углеродистые соединения — пирокарбон.
Параллельно с отработкой технологии решался вопрос возможного использования получаемых продуктов, поскольку без этого работа не имела смысла. Намечается несколько направлений использования пирокарбона и смолы.
Так, пирокарбон может найти применение в дорожном строительстве, например при приготовлении асфальто-бетонных смесей (в качестве активного наполнителя взамен известняка). Смола же в асфальто-бетонных покрытиях может заменить часть битума.
Пирокарбон также может служить в качестве теплоизолятора в металлургии взамен графита, а также в качестве сорбента для осветления сточных вод.
Пиролизу «некомпостируемых» отходов предшествует сушка, оба процесса происходят во вращающихся барабанах с огнеупорными стенками.
Как же организован весь процесс?
В подготовительном корпусе из поступающих на пиролиз отходов с помощью магнитного сепаратора выделяют черный металл. Здесь же установлен сепаратор для отбора цветных металлов. После этих процессов отходы подают в сушильный барабан, где они высушиваются до 5-процентного содержания влаги. А за счет чего происходит сушка?
В барабан подают горячие дымовые газы (полученные при сжигании отопительного газа), температура которых должна быть не более 350 °С. Барабан установлен наклонно и вращается, за счет чего отходы перемещаются вдоль барабана и одновременно перемешиваются. Затем высушенные отходы поступают во второй барабан, где происходит пиролиз за счет горячих дымовых газов, движущихся навстречу отходам. Температура подаваемых газов должна регулироваться так, чтобы процесс пиролиза протекал при температуре не менее 500—650 °С.
Как сушка, так и сам процесс пиролиза, длятся по 2,5—3 ч. Таким образом, максимальная длительность процесса — 7 ч. А результат нам уже известен: топливный газ, битумная смола и пирокарбон.
