Традиционные технологии переработки твердых отходов: Пиролиз твердых отходов 

Пиролиз твёрдых отходов — это процесс химического разложения горючих твёрдых отходов при высоких температурах в условиях отсутствия кислорода или его крайне низкого содержания. В ходе нагревания отходов, содержащих органические горючие вещества, в полностью безкислородной среде происходит разрыв химических связей органических соединений и образование низкомолекулярных веществ в газообразном и жидком состоянии, а также твёрдого остатка.

Пиролиз твёрдых отходов основан на термической неустойчивости органических веществ: при нагревании в анаэробных или полуанаэробных условиях твёрдые отходы разлагаются. По сравнению с процессом сжигания пиролиз представляет собой принципиально иной механизм:
сжигание — экзотермический процесс, пиролиз — эндотермический;
продукты сжигания — в основном диоксид углерода и вода, тогда как продукты пиролиза — это преимущественно горючие низкомолекулярные соединения.

Газообразные продукты включают: водород, метан, оксид углерода;
Жидкие продукты — метанол, ацетон, уксусную кислоту, ацетальдегид и другие органические вещества, а также смолы и пиролизные масла;
Твёрдый остаток — преимущественно кокс или углерод (сажистый остаток).

Тепловая энергия, выделяемая при сжигании, может использоваться для выработки электроэнергии или для получения горячей воды и пара. Продукты же пиролиза — топливное масло и горючий газ — отличаются удобством хранения и транспортировки на большие расстояния.

Принцип пиролиза давно используется в промышленности: таковы сухая перегонка древесины и угля, крекинг тяжёлых нефтяных остатков для получения моторных топлив. Однако применение пиролиза для переработки твёрдых отходов в топливо получило развитие лишь в последние десятилетия. За рубежом пиролиз отходов уже достиг промышленного масштаба. Несмотря на наличие определённых проблем, практика показывает, что это перспективный метод обращения с отходами.

Методы пиролиза различаются в зависимости от способа подачи тепла, состояния продуктов процесса и конструкции реактора:

1. По способу подачи тепла различают внутренний и внешний подвод тепла.
   При внешнем подводе тепло поступает извне; при внутреннем — вводится небольшое количество воздуха, позволяющее части горючих веществ окислиться и выделить необходимую теплоту. Внешний подвод тепла менее эффективен, поэтому чаще используется внутренний.

2. По совмещению процессов пиролиза и горения различают однокамерные и двухкамерные установки.

3. По образованию шлака процессы могут быть шлакообразующими и нешлакообразующими.

4. По агрегатному состоянию продуктов выделяют газификационный, жидкофазный и карбонизационный пиролиз.

5. По типу реактора пиролиз может осуществляться в установках с фиксированным слоем, движущимся слоем или во вращающихся печах.

Различные комбинации указанных факторов формируют множество вариантов технологических схем и типов пиролизных продуктов.

В целом пиролиз подходит для переработки городских твёрдых отходов, осадков сточных вод, промышленных отходов, таких как пластмасса и резина. Его преимущества включают:

• низкий объём образующихся отходящих газов,

• возможность переработки трудных для сжигания или захоронения отходов,

• получение ценных энергетических продуктов,

• уменьшение вторичного загрязнения по сравнению со сжиганием,

• сокращение объёма отходов, подлежащих захоронению.

Основные недостатки пиролиза: технологическая сложность и высокая капиталоёмкость.