Пристрій для первинної обробки , перетворення , остаточної переробки відходів будь-якого виду та спосіб знищення і утилізації відходів будь-якого виду
Формула / Реферат
1.Устройство для первичной обработки, преобразования и окончательной переработки отходов любого вида, содержащее блок загрузки, пресс, формирующий брикеты из отходов, реакторы предварительной низкотемпературной термообработки и высокотемпературной термообработки, отличающееся тем, что реакционные камеры реактора низкотемпературной термообработки без доступа кислорода и реактора с подводом кислорода жестко соединены между собой непосредственно, и вместе с блоком загрузки произвольным образом смешанных отходов расположены в виде ориентированной в одном направлении технологической линии таким образом, что фиксированная точка теплового расширения совокупности устройств задана реактором той стадии термической обработки, на которой температура максимальна.
2.Устройство по пункту 1, отличающееся тем, что реактор для термической обработки отходов без доступа кислорода выполнен в виде горизонтально расположенной, обогреваемой снаружи выдвижной печи прямоугольного сечения, в которой отношение ширины печи к ее высоте составляет два, причем длина печи 1-печи связана с площадью поперечного сечения печи Fпечи соотношением Lпечи ≥ 5 Fпечи
3.Устройство по пункту 2, отличающееся тем. что выдвижная печь, по крайней мере на участке блока загрузки, установлена на опорные ролики, обеспечивающие возможность восприятия боковых усилий и продольного перемещения.
4.Устройство по пунктам 1-3 , отличающееся тем, что блок загрузки выдвижной печи жестко соединен с выходом выполненного в форме пресса для сжатия отходов блока загрузки, содержащего поворотную пластину предварительного сжатия отходов в вертикальном направлении, а также поршень для горизонтального сжатия и перемещения отходов, и опорные ролики, установленные с возможностью обеспечения его продольного перемещения.
5.Устройство по пунктам 1-4, отличающееся тем, что между выходом пресса для
сжатия отходов и загрузочным отверстием выдвижной печи расположена имеющая возможность перемещения в вертикальном направлении противоупорная пластина, воспринимающая усилие горизонтального сжатия.
6.Устройство по пунктам 1-5, отличающееся тем, что устройство горизонтального сжатия в прессе для сжатия отходов выполнено в виде подвижной пресс пластины.
7.Устройство по пунктам 1-6, отличающееся тем, что выход выдвижной печи прочно соединен со входом вертикально расположенного реактора, выполненного в форме шахтной печи.
8.Устройство по пункту 7, отличающееся тем, что вертикальная шахтная печь для высокотемпературной обработки продуктов реакции выдвижной печи выполнена с возможностью разъединения на высоте входного отверстия и содержит сменную нижнюю часть реактора.
9.Устройство по пункту 8, отличающееся тем, что под реактором для
высокотемпературной обработки расположен прочно соединенный с ним реактор для дополнительной термической обработки.
10.Устройство по одному из пунктов 8 или 9, отличающееся тем, что нижняя часть реактора для высокотемпературной обработки и реактор для термической последующей обработки выполнены с возможностью совместного опускания и выдвижения приблизительно под углом 90° к направлению фундамента.
11.Устройство по пунктам 7-9, отличающееся тем, что реактор для
высокотемпературной обработки и реактор для последующей термической обработки металлических и минеральных расплавленных компонентов выполнены с возможностью перелива расплава.
12.Устройство по пунктам 1-11, отличающееся тем, что реактор для
высокотемпературной обработки на выходе для газа прочно соединен с устройством быстрого охлаждения газа, оснащенным приспособлением для впуска холодной воды с низким значением рН в горячий газовый поток.
13.Устройство по пунктам 1-12, отличающееся тем, что реактор стадии
высокотемпературной обработки оснащен ограничивающим давление водяным затвором.
14.Устройство по пунктам 1-12, отличающееся тем, что оно оснащено приспособлениями для очистки газа и для обработки газа.
15.Способ уничтожения и утилизации отходов любого вида, согласно которому
несортированные, необработанные промышленные, бытовые и/или специальные отходы, содержащие любые вредные вещества в твердом и/или жидком виде, а также брухт промышленных изделий подвергают тепловой обработке, отличающийся тем, что уничтожаемые отходы - при захватывании имеющихся компонентов жидкости, а также при сохранении их смешанной и комбинированной структуры в блоке загрузки при периодическом сжатии до компактных брикетов - подвергают постадийной тепловой обработке в направлении повышающейся температуры с по меньшей мере одной низкотемпературной стадией, на которой поддерживают нагрузку в виде усилия давления со стороны геометрически замкнутых стенок реактора, контактирующих с компактными брикетами, и полученные продукты реакции после окончательного завершения процесса подготовки веществ, преобразования веществ и последующей обработки веществ подвергают быстрому охлаждению.
16.Способ по пункту 15, отличающийся тем, что по меньшей мере низкотемпературную стадию осуществляют при поддержании "нагрузки давлением в контакте с геометрическим и силовым замыканием со стенками реактора без доступа кислорода, а высокотемпературную стадию осуществляют при подаче кислорода.
17.Способ по пункту 15 или 16, отличающийся тем, что низкотемпературную стадию
осуществляют в температурном диапазоне от 100°С до 600°С, а на высокотемпературной стадии поддерживают температуру, превышающую 1000°С.
18.Способ по пунктам 15-17, отличающийся тем, что конгломерат твердого вещества перед вводом в высокотемпературный реактор подвергают ударному воздействию тепловым излучением и этот конгломерат путем создания внутреннего давления остаточного газа разделяют на стабильные по форме частицы.
19.Способ по пунктам 15-18, отличающийся тем, что из частиц твердого вещества внутри высокотемпературного реактора образуют газопроницаемый слой вплоть до высоты входного отверстия обогреваемого канала, высоту слоя поддерживают постоянной и непосредственно после выхода .из обогреваемого канала обеспечивают пиролитическое разложение органических компонент частиц твердого вещества, по крайней мере на наружных участках и кратковременно.
20.Способ по пунктам 15-19, отличающийся тем, что путем дозированного добавления кислорода углеродные компоненты в слое газифицируют до двуокиси углерода, а двуокись углерода путем пропускания, сквозь углеродсодержащий слой восстанавливают до окиси углерода.
21.Способ по пунктам 15-20, отличающийся тем, что образующийся из уносимых жидких компонентов вводимых материалов при термической обработке в обогреваемом канале выходящий с повышенным давлением из этого канала водяной пар подают на поверхность газопроницаемого слоя в высокотемпературном реакторе и сквозь термически разлагаемые и науглероженные краевые зоны углеродсодержащих кусков твердого вещества.
22.Способ по пунктам 15-21, отличающийся тем, что в успокоительной зоне, имеющей температуру 1000°С, над газопроницаемым слоем разрушают все хлорированные углеводородные соединения (диоксины и фураны), а углеводородные соединения с длинной цепью, образующиеся при термическом разложении органических компонентов, а также конденсаты, как смолы и масла, подвергают крекингу.
23.Способ по пунктам 15-22, отличающийся тем, что образующуюся в высокотемпературном реакторе, содержащую вредные вещества смесь синтезированных газов, имеющую температуру по меньшей мере 1000 °С, подвергают ударному охлаждению водой непосредственно после выхода из высокотемпературного реактора вплоть до охлаждения ниже 100 °С и при этом обеспыливают.
24.Способ по пунктам 15-23, отличающийся тем, что металлические и минеральные
компоненты, имеющиеся при газификации углерода посредством кислорода расплавляют при температурах свыше 2000 °С, а образующиеся затем жидкие фракции разделяют известным способом и пофракционною выводят.
25.Способ по пунктам 15-24, отличающийся тем, что остающийся после высокотемпературной газификации преимущественно минеральный высокотемпературный расплав выдерживают в окислительной атмосфере в жидкой фазе до образования полностью очищенного, не содержащего пузырьков гомогенного
расплава.
26.Способ по пункту 25, отличающийся тем, что из гомогенного высокотемпературного расплава при использовании значительной части присущей ему энергии получают высокоценные промышленные продукты путем использования способов прядения, формования и/или вспенивания.
27.Способ по пунктам 15-26, отличающийся тем, что синтез-газ используют для
обогрева канала низкотемпературной стадии и высокотемпературного реактора и/или для очищения расплавами/или для эксплуатации установки для получения кислорода.
Текст
1. Устройство для первичной обработки, преобразования и окончательной переработки отходов любого вида, содержащее блок загрузки, пресс, формирующий брикеты из отходов, реакторы предварительной низкотемпературной термообработки и высокотемпературной термообработки, отличающееся тем, что реакционные камеры реактора низкотемпературной термообработки без доступа кислорода и реактора с подводом кислорода жестко соединены между собой непосредственно, и вместе с блоком загрузки произвольным образом смешанных отходов расположены в виде ориентированной в одном направлении технологической линии таким образом, что фиксированная точка теплового расширения совокупности устройств задана реактором той стадии термической обработки, на которой температура максимальна. 2. Устройство по пункту 1, отличающееся тем, что реактор для термической обработки отходов без доступа кислорода выполнен в виде горизонтально расположенной, обогреваемой снаружи выдвижной печи прямоугольного сечения, в которой отношение ширины печи к ее высоте составляет два, причем длина печи Lпечи связана с площадью поперечного сечения печи Fпечи соотноше C2 (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ П ЕРВИННОЇ ОБРОБКИ, ПЕРЕТВОРЕННЯ, ОСТАТОЧНОЇ ПЕРЕРОБКИ ВІДХОДІВ БУДЬ-ЯКОГО ВИДУ ТА СПОСІБ ЗНИЩЕННЯ І УТИЛІЗАЦІЇ ВІДХОДІВ БУДЬ-ЯКОГО ВИДУ 41263 работки оснащен ограничивающим давление водяным затвором. 14. Устройство по пунктам 1-12, отличающееся тем, что оно оснащено приспособлениями для очистки газа и для обработки газа. 15. Способ уничтожения и утилизации отходов любого вида, согласно которому несортированные, необработанные промышленные, бытовые и/или специальные отходы, содержащие любые вредные вещества в твердом и/или жидком виде, а также брухт промышленных изделий подвергают тепловой обработке, отличающийся тем, что уничтожаемые отходы - при захватывании имеющи хся компонентов жидкости, а также при сохранении их смешанной и комбинированной структуры в блоке загрузки при периодическом сжатии до компактных брикетов - подвергают постадийной тепловой обработке в направлении повышающейся температуры с по меньшей мере одной низкотемпературной стадией, на которой поддерживают нагрузку в виде усилия давления со стороны геометрически замкнутых стенок реактора, контактирующих с компактными брикетами, и полученные продукты реакции после окончательного завершения процесса подготовки веществ, преобразования веществ и последующей обработки веществ подвергают быстрому охлаждению. 16. Способ по пункту 15, отличающийся тем, что по меньшей мере низкотемпературную стадию осуществляют при поддержании нагрузки давлением в контакте с геометрическим и силовым замыканием со стенками реактора без доступа кислорода, а высокотемпературную стадию осуществляют при подаче кислорода. 17. Способ по пункту 15 или 16, отличающийся тем, что низкотемпературную стадию осуществляют в температурном диапазоне от 100°С до 600°С, а на высокотемпературной стадии поддерживают температуру, превышающую 1000°С. 18. Способ по пунктам 15-17, отличающийся тем, что конгломерат твердого вещества перед вводом в высокотемпературный реактор подвергают ударному воздействию тепловым излучением и этот конгломерат путем создания внутреннего давления остаточного газа разделяют на стабильные по форме частицы. 19. Способ по пунктам 15-18, отличающийся тем, что из частиц твердого вещества внутри высокотемпературного реактора образуют газопроницаемый слой вплоть до высоты входного отверстия обогреваемого канала, высоту слоя поддерживают постоянной и непосредственно после выхода из обогреваемого канала обеспечивают пиролитическое разложение органических компонент частиц твердого вещества, по крайней мере на наружных участках и кратковременно. 20. Способ по пунктам 15-19, отличающийся тем, что путем дозированного добавления кислорода углеродные компоненты в слое газифицируют до двуокиси углерода, а двуокись углерода путем пропускания сквозь углеродсодержащий слой восстанавливают до окиси углерода. 21. Способ по пунктам 15-20, отличающийся тем, что образующийся из уносимых жидких компонентов вводимых материалов при термической обработке в обогреваемом канале выходящий с повышенным давлением из этого канала водяной пар подают на поверхность газопроницаемого слоя в высокотемпературном реакторе и сквозь термически разлагаемые и науглероженные краевые зоны углеродсодержащих кусков твердого вещества. 22. Способ по пунктам 15-21, отличающийся тем, что в успокоительной зоне, имеющей температуру 1000°С, над газопроницаемым слоем разрушают все хлорированные углеводородные соединения (диоксины и фураны), а углеводородные соединения с длинной цепью, образующиеся при термическом разложении органических компонентов, а также конденсаты, как смолы и масла, подвергают крекингу. 23. Способ по пунктам 15-22, отличающийся тем, что образующуюся в высокотемпературном реакторе, содержащую вредные вещества смесь синтезированных газов, имеющую температуру по меньшей мере 1000°С, подвергают ударному охлаждению водой непосредственно после выхода из высокотемпературного реактора вплоть до охлаждения ниже 100°С и при этом обеспыливают. 24. Способ по пунктам 15-23, отличающийся тем, что металлические и минеральные компоненты, имеющиеся при газификации углерода посредством кислорода расплавляют при температурах свыше 2000°С, а образующиеся затем жидкие фракции разделяют известным способом и пофракционно выводят. 25. Способ по пунктам 15-24, отличающийся тем, что остающийся после высокотемпературной газификации преимущественно минеральный высокотемпературный расплав выдерживают в окислительной атмосфере в жидкой фазе до образования полностью очищенного, не содержащего пузырьков гомогенного расплава. 26. Способ по пункту 25, отличающийся тем, что из гомогенного высокотемпературного расплава при использовании значительной части присущей ему энергии получают высокоценные промышленные продукты путем использования способов прядения, формования и/или вспенивания. 27. Способ по пунктам 15-26, отличающийся тем, что синтез-газ используют для обогрева канала низкотемпературной стадии и высокотемпературного реактора и/или для очищения расплава, и/или для эксплуатации установки для получения кислорода. Данное изобретение относится к устройству для первичной обработки, преобразования и окончательной переработки отходов любого вида, содержащему блок загрузки, пресс, формирующий брикеты из отходов, реакторы предварительной низкотемпературной термообработки и высокотемпературной термообработки. Настоящее изобретение, кроме того, касается способа уничтожения и утилизации отходов любого вида, в котором несортированные, необработанные промышленные, бытовые и специальные 2 41263 отходы, содержащие любые вредные вещества в твердом и/или жидком виде, а также технические отходы подвергают тепловому воздействию. Известные способы уничтожения отходов не представляют удовлетворительного решения возрастающих проблем, связанных с отходами, которые являются существенным фактором разрушения окружающей среды. Промышленные отходы из комбинированных материалов, как грузовые транспортные средства и бытовые приборы, а также масла, батареи электропитания, лаки, краски, токсические шламы, медикаменты и больничные отходы подлежат специальным мерам для уничтожения, строго предписываемым законом. Бытовые отходы, напротив, представляющие неконтролируемую гетерогенную смесь, которая может содержать почти все типы фракций специальных отходов и органические компоненты, еще не классифицированы относительно уничтожения ни в каком отношении к загрязнению окружающей среды. На свалках бытовые отходы хранятся неудовлетворительно, газы гниения и двуокись углерода улетучи ваются бесконтрольно в атмосферу, содержащие вредные вещества жидкости и элюаты находящихся на свалках отходов отравляют грунтовые воды. Для того, чтобы сократить количество отходов, подлежащих обработке, было уже предложено компостировать органические компоненты из бытовых отходов и осветленных шламов. При этом не принимается во внимание то, что эти органические вещества ге терогенны и содержат большое количество не расщепляющихся токсических компонентов, как химикаты, остатки лекарственных средств и тяжелых металлов, которые остаются в компосте и через растения и животных возвращаются в биологический цикл. В результате рециклирования так называемых ценных ве ществ предпринимается попытка также сократить количество отходов. Без внимания остаются при этом высокие затраты для раздельного сбора и подготовки этих отходов, с повторным рециклированием возрастают расходы и загрязнение окружающей среды при уменьшенной возможности утилизации полученных продуктов. В известных установках для сжигания мусора уничтожаемые вещества проходят через широкое температурное поле вплоть до около 1000°С. При этих температурах не расплавляются минеральные и металлические остаточные вещества. Присущая твердым веществам энергия не используется или используется лишь в недостаточной степени. Короткое время пребывания отходов (мусора) при высоких температурах и значительное выделение пыли в результате подачи больших количеств богатого азотом воздуха для горения в неуплотненные продукты сжигания отходов способствуют опасному образованию хлорированных углеводородов. Поэтому отходящие газы установок для сжигания мусора начали подвергать дополнительному сжиганию при высоких температурах. С тем чтобы оправдать высокие капиталовложения таких установок, абразивные и коррозийные горячие отходящие газы с высоким содержанием пыли подают через теплообменники. При относительно длительном времени пребывания в теплообмен нике повторно образуются хлорированные углеводороды в результате De-Novo-синтеза, которые соединяются с уносимой пылью и, в конечном счете, приводят к образованию высокотоксичных фильтратов. Последующий вред и затраты на их устранение не поддаются оценке. Несмотря на высокие технические затраты, при известном уровне техники, после сгорания остается примерно 40% уничтожаемых отходов в виде золы, шлаков, и высокотоксичных фильтратов, которые по своей опасности можно сравнить с радиоактивными отходами и которые могут быть устранены в результате интенсивных затрат. Для того чтобы сократить отправляемые на свалку объемы, собственно, известно, что металлические компоненты сырья отделяют и возвращают на специальную утилизацию. Оставшиеся золы и шлаки с высокими затратами энергии подвергают высокотемпературному процессу плавления. Шлак, обусловленный расплавляемыми гетерогенными исходными веществами, неоднороден и содержит еще значительные доли органических частиц остаточных веществ, которые, будучи окруженными жидким расплавом, не окисляются. В результате ударного охлаждения расплава в водяной бане образуется гетерогенный гранулят расплава, который на своих термических точках разрушения раздробляется, так что включенные вредные вещества могут быть элюированы. Высокие энергетические затраты порядка 200 литров мазута на одну тонну расплава остаются неиспользованными, потому что полученный таким образом гранулят расплава может быть использован только лишь как наполнитель в дорожном строительстве или т. п. Существующие способы пиролиза в обычных реакторах имеют широкий температурный спектр, аналогичный сжиганию мусора. В зоне газификации преобладают высокие температуры. Образующиеся горячие газы используются для предварительного подогрева еще не подвергаемого пиролизу уничтожаемого материала, при этом охлаждаются и проходят через существенный для образования хлорированных углеводородов и, следовательно, опасный температурный диапазон. Все известные способы пиролиза несортированных, не связанных и не обезвоженных отходов не позволяют получить достаточно газопроницаемый слой, требуют слишком высоких затрат энергии при недостаточном получении газа и длительном времени пребывания в реакторе. По причине термического течения и внутреннего давления газа образуются слишком большие количества пыли, требующие применения значительных фильтровальных мощностей. Если должен быть получен водяной газ, то в зоне газификации должен быть добавлен отдельно полученный горячий пар, то есть посторонний пар. Оставшиеся твердые вещества, как правило, не расплавляются, а должны подаваться на отдельный пункт уничтожения и поэтому и х можно сравнивать с оставшимися твердыми веществами обычной установки сжигания мусора. Для того чтобы получить экологически чисто используемый очищенный газ, пиролизные газы, как правило, перед очисткой проходят через крекинг-процесс. Помимо этого, известно, что в результате использования теплообменника ис 3 41263 пользуют тепловую энергию, свойственную горячим газам. При этом, вследствие пребывания газов в теплообменнике, образуются хлорированные углеводороды, которые высвобождаются при термическом использовании полученного газа. При использовании шахтных печей для пиролиза вытекает, между прочим, значительный недостаток склеивания и образования мостков в подвергаемых пиролизу отхода х в печи, так что такие реакторы оснащены механическими вспомогательными средствами, как шуровочные штанги, вибраторы, и т. п., причем в результате этого не могла быть удовлетворительно решена данная проблема. Газификаторы с вращающимися трубками и с псевдоожиженным слоем, кроме этого, из-за механического износа на стенках печи и частично изза наличия отходов с острыми краями, подвержены слишком длительным периодам простоя, образованию исключительно большого количества пыли и требуют использования технически дорогостоящих герметичных шлюзов. Эти устройства требуют проведения значительных работ по техническому обслуживанию с соответственно высокими затратами. Для того чтобы избежать недостатков описанных способов сжигания мусора и способов пиролиза, уже известно, что отходы и ядовитые вещества подвергают разложению над минеральным или металлическим высокотемпературным расплавленным электролитом, или эти отходы вводят в такой расплавленный электролит с тем, чтобы таким образом обеспечить быстрое пиролитическое разложение уничтожаемых материалов при высоких температурах. С ущественный недостаток такого способа, в частности, следует усматривать в том, что утилизация жидких и/или влажных отходов отпадает вследствие опасности взрывообразной вспышки, и что из-за образующихся высоких давлений получаемые газы невозможно достаточно длительный промежуток времени удерживать в расплаве с тем, чтобы надежно разрушать органические вредные вещества. Также при высушенных недегазированных органических отходах давление газа, вследствие разлагающихся органических веществ, настолько высоко, что не достигается достаточно длительное время пребывания. Продукты расплава через короткое время насыщаются не окисляемыми углеродными частицами, обволакиваемыми жидкостью расплава, так что дальнейшая подача отходов не представляется целесообразной. В други х известных термических способах для уничтожения отходов сначала отделяют минеральные и металлические компоненты от органических, сепарированные органические компоненты высушивают, а затем подвергают пульверизации. Полученный порошок вводят в высокотемпературный расплавленный электролит или в камеру сжигания с соответствующей температурой, где он, в результате вдувания кислорода или посредством кислорода обогащенного воздуха, сразу же разлагается, и при этом разрушаются вредные вещества . Этот способ, если смотреть с экологической точки зрения, хотя и приводит к удовлетворительным результатам, имеет, однако, существенные недостатки. Так, например, не могут быть уничтожены жидкие отходы и материалы в комбинированных стр уктура х. Затраты, имеющие при этом место, также не приемлемы. Наиболее близким к предлагаемому способу является способ обработки влажных отходов из патента США 4,650,546 от 17.03.1987 (МКИ 4: С10В49/04; приоритет: 17.06.80, FR; PCT/FR81/00076; РСТ-публ. WО81/03629 от 24.12.81), согласно которому уничтожаемые отходы порционно спрессовывают в брикеты в пресскамере с отводом основного количества жидкости и проталкивают сквозь обогреваемую тр убу в камеру сжигания. Трубу непосредственно обогревают газами камеры сжигания. Устройство для осуществления указанного известного способа содержит пресс, пресс-камеру, перекрываемую подвижной заслонкой с собирающим каналом для отвода жидких составляющих отходов, обогреваемую трубу, камеру сжигания, расположенную под ней ванну с водой, приспособление для извлечения остатков сгоревших брикетов из ванны. Все элементы устройства прочно соединены между собой и образуют расположенную горизонтально линию. Описанный способ сжигания и пиролиза, как и другие известные способы, имеет недостаток, заключающийся в том, что жидкости или твердые вещества , испарившиеся при сгорании или пиролитическом разложении, смешиваются с газами сгорания или пиролиза и отводятся, прежде чем достигается температура, необходимая для разрушения всех вредных веществ, и необходимое время пребывания в реакторе. Испарившаяся вода не используется для образования водяного газа. Поэтому, как правило, на установках сжигания мусора дополнительно подключатся камеры дожигания, а на пиролизных установках - стадии крекинга. В основу изобретения поставлена задача создания способа уничтожения и утилизации отходов, позволяющего при любой смеси исходных отходов существенно снизить загрязнение окружающей среды и одновременно получать высокоценные, находящие широкое применение полуготовые или готовые промышленные продукты из остаточных веществ при минимизации необходимых для этого технических затрат и те хнологических расходов. Задача данного изобретения заключается также в разработке устройства для первичной обработки, преобразования и окончательной переработки отходов любого вида. Поставленная задача решается за счет того, что в способе уничтожения и утилизации отходов любого вида, согласно которому несортированные, необработанные промышленные, бытовые и/или специальные отходы, содержащие любые вредные вещества в твердом и/или жидком виде, а также технические отходы брикетируют, подвергают постепенно нарастающей тепловой нагрузке и термическому разделению и/или преобразованию вещества, и с максимальным использованием энергии, присущей образующимся твердым остаткам, переводят их в высокотемпературный расплав, согласно изобретению, устраняемые отходы - при захватывании имеющихся компонентов жидкости, а также при сохранении их смешанной и 4 41263 комбинированной структуры при периодическом сжатии до компактных брикетов - подвергают постадийной тепловой обработке в направлении повышающейся температуры без промежуточного охлаждения с, по меньшей мере, одной низкотемпературной стадией, на которой поддерживают нагрузку в виде усилия давления со стороны геометрически замкнутых стенок реакционного сосуда, контактирующих с компактными брикетами, и полученные продукты реакции после окончательного завершения процесса подготовки веществ, преобразования веществ и последующей обработки веществ подвергают быстрому о хлаждению. Также согласно изобретению, по меньшей мере, низкотемпературную стадию осуществляют при поддержании нагрузки давлением в контакте с геометрическим и силовым замыканием со стенками реакционной емкости без доступа кислорода, а высокотемпературную стадию осуществляют при подаче кислорода; - низкотемпературную стадию осуществляют в температурном диапазоне от 100°С до 600°С, а на высокотемпературной стадии поддерживают температуру, превышающую 1000°С; - неизмельченные уничтожаемые отходы с имеющимися жидкими компонентами, а также при сохранении их смешанной и комбинированной структуры циклически спрессовывают до компактных брикетов и при поддержании нагрузки в виде давления с геометрическим замыканием вводят в канал, обогреваемый до температуры свыше 100°С, компактный материал перемещают по всей длине канала в контакте с силовым замыканием со стенками канала, испаряют имеющиеся вначале жидкости, устраняют присущие смеси отходов механические усилия возврата отдельных ее компонентов и, по меньшей мере частично, используют органические компоненты смеси в качестве связующего вещества, а затем выталкиваемый из канала конгломерат твердого вещества вводят в высокотемпературный реактор, по всему объему которого поддерживают температуру не менее 1000°С; - конгломерат твердого вещества перед вводом в высокотемпературный реактор подвергают ударному воздействию тепловым излучением, этот конгломерат путем создания внутреннего давления остаточного газа разделяют на стабильные по форме частицы; - из частиц твердого вещества вн утри высокотемпературного реактора образуют газопроницаемый слой вплоть до половины входного отверстия обогреваемого канала, высоту уровня засыпки поддерживают постоянной, непосредственно после выхода из обогреваемого канала обеспечивают пиролитическое разложение органических компонент частиц твердого вещества, по крайней мере, в наружных участках и кратковременно; - путем дозированного добавления кислорода углеродные компоненты в слое газифицируют до двуокиси углерода, а двуокись углерода, путем пропускания сквозь углеродсодержащий слой, восстанавливают до окиси углерода; - образующийся из уносимых жидких компонентов вводимых материалов при термической обработке в обогреваемом канале, выходящий с повышенным давлением из этого канала водяной пар подают на поверхность газопроницаемого слоя в высокотемпературном реакторе и сквозь термически разлагаемые и науглероженные краевые зоны углеродсодержащих к усков твердого вещества ; - в успокоительной зоне, имеющей температуру 1000°С, над газопроницаемым слоем разрушают все хлорированные углеводородные соединения (диоксины и фураны), а углеводородные соединения с длинной цепью, образующиеся при термическом разложении органических компонентов, а также конденсаты, как смолы и масла, подвергают крекингу; - образующуюся в высокотемпературном реакторе, содержащую вредные вещества смесь синтезированных газов, имеющую температуру по меньшей мере 1000°С, подвергают шоковой водяной нагрузке непосредственно после выхода из высокотемпературного реактора вплоть до охлаждения ниже 100°С и при этом обеспыливают; - металлические и минеральные компоненты, имеющиеся при газификации углерода посредством кислорода, расплавляют при температурах свыше 2000°С, а образующиеся затем жидкие фракции разделяют известным способом и пофракционно выводят; - остающийся после высокотемпературной газификации преимущественно минеральный высокотемпературный расплав выдерживают в окислительной атмосфере в жидкой фазе до образования полностью очищенного, не содержащего пузырьков гомогенного расплава; - из гомогенного высокотемпературного расплава при использовании значительной части присущей ему энергии получают высокоценные промышленные продукты путем использования способов прядения, формования и/или вспенивания; - синтез-газ используют для обогрева канала низкотемпературной стадии и высокотемпературного реактора и/или для очищения расплава и/или для эксплуатации установки для получения кислорода. Задача решается также тем, что в устройстве для первичной обработки, преобразования и окончательной переработки отходов любого вида по п. 1, содержащем узел загрузки, формирующий брикеты из отходов пресс, устройство предварительной термообработки и устройство высокотемпературной термообработки, согласно изобретению, реакционные устройства стадий низкотемпературной тепловой обработки без доступа кислорода и тепловой обработки при температурах свыше 1000°С с подачей кислорода жестко соединены между собой непосредственно (без применения шлюза), эти реакционные устройства, вместе с узлом загрузки произвольным образом смешанных отходов, расположены в виде ориентированной в одном направлении технологической линии таким образом, что фиксированная точка теплового расширения совокупности устройств задана реакционным устройством той стадии термической обработки, на которой температура максимальна. Также согласно изобретению, реакционное устройство для термической обработки отходов без доступа кислорода выполнено в виде горизон 5 41263 тально расположенной, обогреваемой снаружи выдвижной печи прямоугольного сечения, в которой отношение ширины печи к ее высоте составляет два, причем длина печи Lпечи связана с площадью поперечного сечения печи Fпечи соотноше для газа имеет дросселирующее устройство, например, регулируемый дроссельный клапан; - реактор стадии высокотемпературной обработки оснащен водяным затвором; - устройство оснащено приспособлением для сбора и хранения отходов, расположенным со стороны узла загрузки, и приспособлением для очистки газа, расположенным на выходе. В результате того, что такие промышленные отходы, как холодильники, стиральные машины, электро- и электронные приборы, неразделенные, грузовые транспортные средства, демонтированные на крупнокусковые порции, при сохранении их смешанной и комбинированной структуры, периодически спрессовываемые до компактных брикетов, вместе с несортированными и предварительно необработанными насыпными отходами и жидкими отходами, проходят через тепловые стадии в направлении повышающейся температуры без промежуточного охлаждения, вытекает оптимальное использование энергии при минизированном объеме отходов, т. е. при оптимальной минимизации габаритов устройства для осуществления способа. Поддержание нагрузки в виде давления, в сочетании с контактом с геометрическим и силовым замыканием компактных брикетов отходов со стенками реакционной емкости низкотемпературной стадии, гарантирует при этом хорошую теплопередачу, быстрый прогрев уплотненных отходов и высокую пропускную способность этой температурной стадии обработки. Быстрое охлаждение после завершения полной термической обработки предотвращает нежелательное новое образование вредных ве ществ. Этот способ можно осуществлять при отсутствии шлюзов, неконтролируемое улетучивание вредных веществ из установки надежно предотвращается. Поскольку низкотемпературная стадия, на которой поддерживается давление, благодаря контакту компактных брикетов со стенками реактора, протекает без доступа кислорода, вытекает то преимущество, что испарение жидкостей, содержащихся в отходах, и начинающаяся дегазация протекают в условиях, при которых затруднено образование вредных ве ществ. Диоксины, например, требуют для и х образования присутствия кислорода. Поскольку после завершения низкотемпературной обработки, полученные вещества подаются на высокотемпературную стадию при добавлении кислорода, вытекает то преимущество, что углерод органических ве ществ можно газифицировать, и что происходящий из отходов водяной пар можно подвергать реакции "вода-газ". Добавление кислорода на этой стадии реакции обеспечивает температуру, необходимую для названных реакций. Температурный диапазон от 100°С до 600°С для низкотемпературных стадий и свыше 1000°С для высокотемпературных гарантирует при этом удаление газа из органических веществ в соответственно делаемом объеме, газификацию углерода, реакцию "вода-газ" и, прежде всего, полное устранение органических вредных веществ. Благодаря тому, что объем полого пространства сыпучих отходов сокращается до минимума в результате уплотнения, твердые компоненты от нием L печи ³ 5 Fпечи ; - выдвижная печь, по крайней мере, на участке узла загрузки, установлена на обеспечивающие возможность восприятия боковых усилий и продольное перемещение опорные ролики; - узел загрузки выдвижной печи жестко соединен с выходом пресса для сжатия отходов, оснащенного поворотной пластиной предварительного сжатия отходов в вертикальном направлении, а также поршнем для горизонтального сжатия и перемещения отходов, и опорными роликами, установленными с возможностью обеспечения его продольного перемещения; - между выходом пресса для сжатия отходов и загрузочным отверстием выдвижной печи расположена перемещаемая в вертикальном направлении противоупорная пластина, воспринимающая усилие горизонтального сжатия; - устройство горизонтального сжатия в прессе для сжатия отходов выполнено в виде подвижной пресс-пластины, предназначенной для образования из сжимаемых в вертикальном и горизонтальном направлениях брикетов отходов герметичной пробки, вдавливания их в загрузочное отверстие выдвижной печи и проталкивания дальше при поддержании давления; - выход выдвижной печи прочно соединен со входом вертикально расположенной шахтной печи, выполненной с возможностью высокотемпературной обработки газообразных, жидких и твердых продуктов реакции выдвижной печи при температурах более чем 1000°С с добавлением кислорода; - вертикальная шахтная печь для высокотемпературной обработки продуктов реакции выдвижной печи выполнена с возможностью разъединения на высоте входного отверстия; - под реактором для высокотемпературной обработки расположен прочно соединенный с ним реактор для дополнительной термической обработки, оснащенный устройством подачи кислорода; - нижняя часть реактора для высокотемпературной обработки и реактор для термической последующей обработки выполнены с возможностью совместного опускания и выдвижения приблизительно под углом 90° к направлению фундамента; - реактор для высокотемпературной обработки и реактор для последующей термической обработки металлических и минеральных расплавленных компонентов выполнены с возможностью перелива расплава; - реактор для высокотемпературной обработки на выходе для газа прочно соединен с устройством быстрого охлаждения газа, оснащенным приспособлением для впуска холодной воды в горячий газовый поток; - газообразные продукты реакции термической обработки отходов направлены сквозь него под избыточным давлением, это устройство на вы ходе 6 41263 ходящи х продуктов механически прочно соединяются, при этом имеющиеся избыточные жидкости вместе с образующимися компактными брикетами выдавливаются в обогреваемый снаружи продолговатый канал, так что образуется герметичная пробка перед входом в канал, который принимает на себя функции шлюза, благодаря своей газонепроницаемости. Жидкости не должны подвергаться специальному устранению, а термически изолируемый воздух не должен подогреваться вместе в больших объемах. Теплопроводность в уплотненном материале, полученном в результате сжатия при постоянном перемещении, заметно улучшается, благодаря металлическим и минеральным ингредиентам и высокой плотности. Достигается высокая производительность уничтожения отходов также при расчете небольших установок, причем не требуются значительные затраты на операции предварительной обработки, такие как раздельное собирание и технически дорогостоящая подготовка, шредерование, разделение, сушка и брикетирование. Для протекания процесса характерным является то, что предварительно спрессованные компакт-брикеты при поддержании нагрузки давления выталкиваются с геометрическим замыканием в обогреваемый до более чем 100°С канал, при этом они при создающемся давлении газа настолько долго удерживаются в контакте с силовым замыканием со стенками канала, пока не испарятся уносимые жидкости и легко летучие вещества, а имеющиеся усилия возврата отдельных компонентов не будут устранены, и до тех пор, пока уносимые органические компоненты, по меньшей мере, частично не возьмут на себя функции связующего ве щества. Пиролитическое разложение органических компонентов в канале не должно осуществляться в данном способе или не должно полностью осуществляться, причем частичное разложение может быть исключительно желательным. Достаточно связи всех мелких компонентов и получения конгломератов, стабильных по форме и структуре. В данном предложенном осуществлении способа через короткое время пребывания устраняемого материала в обогреваемом канале образуется компактный формованный брикет, в котором связываются привносимые с отходом мелкие компоненты и пыль, так как в результате достаточно быстрого газовыделения в краевых зонах этого брикета с повышенным давлением обеспечивается быстрый прогрев устраняемого материала. По меньшей мере, компоненты органических фракций подвергаются пластической деформации в такой степени, чтобы устранялась способность возврата этих компонентов отходов. При контакте с силовым замыканием со стенками газы, образующиеся на горячей стенке канала и далее внутри, обтекают брикет отходов в направлении процесса. Отходы склеиваются, спекаются и соединяются при этом друг с другом и отдают свою влагу, так что не содержащие пыль конгломераты, стабильные по форме и структуре, образуются вплоть до выходного конца канала. Эти, выходящие на конце канала, падающие в шахту высокотемпературного газификатора конгломераты твердого вещества создают предпосылку для образования газопроницаемой, беспыльной сыпу чей массы в подключаемом высокотемпературном реакторе и осуществляющейся здесь полной газификации в условиях высокой температуры. Термически предварительно обработанные компакт-брикеты выдаются, согласно изобретению, непосредственно на выходе из обогреваемого канала в высокотемпературный газификатор. Высокотемпературный реактор отличается тем, что во всем его объеме в нем поддерживается температура, по меньшей мере, до 1000°С. Энергия теплового излучения высокотемпературного реактора может быть использована для того, чтобы конгломерат твердого вещества, образовавшийся при низкотемпературной обработке, подвергать, при его входе в высокотемпературный реактор, тепловому удару излучения таким образом, чтобы этот конгломерат, в результате внутреннего давления остаточного газа, распадался бы на куски, стабильные по форме. Эти куски при поступлении в высокотемпературный реактор быстро обугливаются, по крайней мере, по поверхности. Брикетированные крупные куски, сформованные с использованием присущей им энергии, в высокотемпературном газификаторе образуют неплотный газопроницаемый насыпной слой. Образование взрывных газовых смесей исключено во всей системе, благодаря термической предварительной обработке в канале. Совокупность газообразных и твердых отходов остается подверженной высокотемпературной нагрузке до тех пор, пока не будут надежно разрушены все реагирующие на тепловое воздействие вредные вещества . В результате того, что органические компоненты крупных частиц твердого вещества сразу же пиролитически разлагаются, по меньшей мере, на наружных участках при входе в высокотемпературный реактор, исключается склеивание насыпного слоя, а также приклеивание частиц к стенкам реактора. Над насыпкой образуется углеродсодержащий псевдоожиженный слой, через который проникает водяной пар уносимой с компактированием жидкости исходного материала, который образуется в обогреваемом канале. Благодаря этому, обеспечивается благоприятный ход реакции "вода-газ", без использования постороннего пара. Газопроницаемая засыпка создает предпосылки для одновременного протекания известной реакции Будуарда. Двуокись углерода, образующаяся при газификации углерода посредством кислорода, трансформируется, при проникновении через насыпную колонку, в окись углерода. Поскольку в высокотемпературном реакторе над загрузкой также поддерживается температура не ниже 1000°С, и через него с достаточно долгим временем пребывания проводятся все газы, то обеспечивается надежное разрушение хлористых углеводородов и крекинг углеводородов с длинной цепочкой. Надежно предотвращается образование конденсатов, таких как смолы и масла. Горячая смесь синтез-газа, по меньшей мере, с температурой в 1000°С, непосредственно после покидания высокотемпературного реактора, резко охлаждается до температуры в 100°С и обеспыливается так, что может быть исключено новое образование хлористых углеводородов. 7 41263 Расплавление крупных кусков твердого вещества путем создания высокой температуры внутри реактора происходит преимущественно при температурах до 2000°С или выше. Эти температуры возникают при газификации углерода с подачей кислорода. В зоне плавления высокотемпературного реактора ниже загрузки плавятся неорганические составные части, то есть все стекла, металлы и различные минералы. Часть тяжелых металлов, содержащихся в твердых вещества х, выпадает при дозированной подаче кислорода в восстановительной атмосфере в элементарной форме и образует сплавы с другими компонентами расплава. Выносится жидкая фаза и делится на фракции. Если при высокотемпературной обработке при экзотермическом протекании процесса сгорает большая часть пиролизного кокса или окисляется совокупность окисляемых компонентов остающихся веществ, а минеральные компоненты полностью переходят в жидкое состояние, то это происходит при температурах около 2000°С и выше. Удаленный расплав характеризуется при несортированной подаче отходов далеко неоднородной структурой. Компоненты, плавящиеся при более высокой температуре, например, углерод, а также определенные металлы, находятся еще в своем твердом агрегатном состоянии и образуют включения, так что невозможно рациональное использование этих шлакообразных остаточных продуктов. Особенно выгодным является то, а для данного метода - существенным, что остаточные продукты, находящиеся в форме расплава, которые в среднем еще образуют один объемный процент исходных утилизируемых материалов, подвергаются дополнительной обработке, тогда как они подвергаются при использовании полученного синтез-газа термическому процессу гомогенизации. При этом расплавы при температурах около 1800°С очищаются в окислительной атмосфере до тех пор, пока не появляется беспузырьковый гомогенный высокотемпературный расплав. В одном из вариантов способа неоднородный расплав, выходящий из высокотемпературного реактора, сильно перемешивается в сборнике или перемешивание частично может произойти также путем стекания расплава. Объем расплава, выпадающий в доста точном количестве при непрерывном протекании процесса, может быть удален с разделением на фракции по плотности во время или после процесса очистки, если это необходимо. При наличии высокотемпературного расплава без остатка удаляются любые неоднородные структуры, так что может быть исключено даже длительное элюирование (вымывание). Этот высокотемпературный расплав отличается полным преобразованием веществ относительно совокупности первоначальных исходных ве ществ. Особенно выгодным образом отличается данный способ тем, что продукт, полученный путем образования высокотемпературного расплава может перерабатываться в широкую палитру высококачественных промышленных товаров или высококачественных полуфабрикатов. Из расплава, с использованием присущей ему энергии, а также без промежуточного охлаждения, может произво диться высококачественный, близкий к натуральному, промышленный продукт. Например, из расплава посредством прядения можно получить минеральные волокна, но также и высококачественные детали машин, например, зубчатые колеса или тому подобное, можно изготовить из данного расплава методом литья. Известные способы формовки и методы формования применимы также для других высококачественных промышленных товаров. С помощью метода вспучивания изготавливаются изоляторы с небольшим удельным весом. Для этого оптимально подбираются вязкость высокотемпературного расплава, в зависимости от продукта и метода, а также исходя из процесса литья, прядения, формовки или деформации. По ранее описанному способу впервые представляется возможной универсальная утилизация в обширной форме, при которой отказываются от раздельного сбора и первичной обработки, как, например, измельчения, разделения, сушки и брикетирования исходного мусора, а также рециркулирования так называемых материалов любого вида. Принесенные жидкости используются энергетически посредством реакции "вода-газ", совокупность газообразных, жидких и твердых утилизируемых продуктов находится в высокотемпературном реакторе при минимальной температуре более 1000°С до тех пор, пока все вредные вещества не разрушаются термическим путем. Возврат хлористых углеводородов полностью исключается посредством резкого (ударообразного) охлаждения газов, а остающиеся вынесенные в жидкой форме остаточные вещества перерабатываются, в данном случае, после отделения металлических фракций с использованием присущей им энергии в высококачественные промышленные продукты. Способ согласно изобретению можно осуществить благоприятным образом с помощью устройства, в котором, по меньшей мере, одна термообработка возможна с отключением кислорода и одна, по меньшей мере, с подводом кислорода, причем все реакционные пространства стадий термообработки непосредственно связаны друг с другом без использования шлюза. Здесь возникает преимущество в том, что простои, которые почти неизбежны при эксплуатации со шлюзами, надежно предотвращаются. Вредные вещества не могут уходить в окружающую среду бесконтрольно. Реакционные установки, вместе с узлом загрузки для любого перемешанного утилизируемого материала, располагаются в виде линейной технологической установки таким образом, что фиксированная точка теплового расширения совокупности установок задается посредством реакционного пространства термической стадии обработки, имеющей наивысшую температуру. Тепловое расширение реакционной установки протекает, таким образом, под контролем и может быть полностью компенсировано. Путем выбора реакционного пространства с наивысшей температурной нагрузкой в качестве нулевой точки термического расширения удерживается нагрузка дополнительного движения этой термически высоконагруженной части установки. 8 41263 Реакционное пространство для термической обработки при отключении кислорода целесообразно располагать горизонтально. Обогреваемая выдвижная печь или канал имеет прямоугольное сечение, для которого отношение ширина печи/высота печи более 2 и длина L печи выбрана с Выход выдвижного канала тесно связан со входом вертикально расположенной высокотемпературной шахтной печи, в которой газообразные, жидкие и твердые продукты реакции обрабатываются при температурах более 1000°С с подачей кислорода. Непосредственное бесшлюзовое и прочное присоединение выдвижного канала к шахтной печи высокотемпературной стадии обработки надежно предотвращает любой неконтролируемый вывод вредных ве ществ из системы. Вертикальное расположение данного реакционного сосуда обеспечивает то, что твердые реакционные продукты, полученные из выдвижной печи без подвода кислорода, благодаря силе тяжести падая в высокотемпературный реактор, образуют, прежде всего, газопроницаемый насыпной слой. Углеродосодержащие вещества из-за протекания кислорода окисляются сначала в двуокись углерода. Вследствие высоких температур при сжигании частиц углерода из загрузки твердыми веществами высокотемпературного реактора выплавляются все минеральные и металлические составные части и могут выноситься через перелив. На поверхности сильно разогретого углеродосодержащего загрузочного материала двуокись углерода, согласно равновесию Будуарда, восстанавливается частично в окись углерода. Вертикальная шахтная печь для высокотемпературной обработки реакционных продуктов выдвижной печи изготавливается, преимущественно, делимой где-то на высоте своего входного отверстия. Благодаря этому, возможна быстрая смена нижней части сосуда реактора. Это является целесообразным потому, что в нижней области высокотемпературного реактора, вследствие чрезвычайно высоких температур сгорания кислорода, следует счита ться с высокой степенью износа. Отдельная смена этой высоконагружаемой части печи позволит как можно скорее ввести в действие подготовленный и уже подогретый запасной узел, а также, таким путем, решающим образом снизить время простоя всей установки. Под сосудом реактора для высокотемпературной обработки располагается тесно связанный с ним сосуд реактора, в котором может производиться дополнительная обработка выплавленных из высокотемпературной зоны металлических и минеральных составных частей с подводом кислорода и энергии. Благодаря этому, появляется преимущество в том, что расплав твердого вещества может дополнительно гомогенизироваться. Принесенные частицы углерода окисляются, благодаря высокотемпературной дополнительной обработке с подачей кислорода, так что получают непосредственно вновь применимый очень чистый продукт. Нижняя часть реакторного сосуда для высокотемпературной обработки и реакторный сосуд для термической дополнительной обработки могут вместе наклоняться под углом приблизительно 90° и выдвигаться в направлении фундамента, что позволяет значительно сократить сроки проведения ремонтно-смотровых работ. Вследствие чрезвычайно высоких температур, связанных со сжиганием кислорода в главной зоне загрузки твердыми веществами высокотемпературного реактора, показатели вязкости выплавляемых минеральных и металлических составных частей яв учетом выражения Lп ³ 5 Fп , где Fп - площадь сечения выдвижной печи. Конструктивная форма данной стадии реакции в виде выдвижного канала позволяет осуществлять термическую обработку при отключении кислорода без нарушения производства. Налипание на стенах, которое представляет определенные трудности в других системах печей, устраняется благодаря непрерывно протекающему процессу выдвигания. Выдвижная печь это самоочищающаяся система. Горизонтальное расположение выдвижной печи позволяет производить ее загрузку на уровне пола. Прямоугольное поперечное сечение печи с соотношением ширина/высота поперечного сечения более 2 обеспечивает достаточно большую поверхность соприкосновения между обогреваемой стенкой печи и проталкиваемым утилизируемым продуктом так, что происходит быстрое прогревание проталкиваемого материала. Если длину печи выбирают согласно соотношению Lп ³ 5 Fп , то проталкиваемый материал при необходимости полностью и без труда дегазируется. Термическое расширение реакционной системы может просто восприниматься опорным роликом. Если выдвижная печь имеет необогреваемую зону на своей загрузочной стороне, то здесь появляется преимущество в том, что она может быть заполнена уплотненным загрузочным материалом таким образом, что уплотненный загрузочный материал действует как герметичная заглушка или шлюз. Это особенно выгодно, если длина необогреваемой зоны выдвижной печи передается через соотношение L х о л о д » Fп . В этом случае герметичность заглушки гарантируется в каждом случае, а именно: при сведенной до минимума длине печи. Внешний обогрев выдвижного канала осуществляется, преимущественно, благодаря тому, что у него есть рубашка для отвода пламени или отработанных газов. Подобная конструкция позволяет использовать тепло, отходящее из других частей установки. Если узел загрузки выдвижного канала тесно связан с выходом уплотняющего отходы пресса, то здесь возникает преимущество, прежде всего, в том, что образуется герметичная заглушка вне канала, и она может быть введена в выдвижной канал таким образом, что могут быть сведены до минимума осевые усилия, оказывающие воздействие на выдвижную печь. От уплотняющего пресса принимаются сжимающие усилия. Достигают оптимальных результатов уплотнения в том случае, если сжатие производят сначала в вертикальном, а затем в горизонтальном направлении. Если у уплотняющего отходы пресса имеется опорный ролик, то он может беспрепятственно следовать за движением выдвижной печи, вызванным термическим расширением. 9 41263 ляются низкими, так что высокотемпературный реактор может эксплуатироваться с использованием перелива. То же самое действительно для высокотемпературного реактора дополнительной обработки, перелив которого осуществляется целесообразно непосредственно в водяную баню, где жидкие составные части гранулируются при входе. Затем они могут быть беспрепятственно, например, с помощью ковшового элеватора, извлечены из водяной бани и поданы для дальнейшего употребления. Сторона выхода газа высокотемпературного реактора, целесообразно, тесно связана с устройством быстрого газового охлаждения, которое имеет нагнетательное средство для подачи холодной воды в горячий газовый поток. Быстрое охлаждение газа предотвращает повторный синтез вредных ве ществ. Нагнетание холодной воды дополнительно устраняет частицы жидких или твердых веществ, унесенных газовым потоком, так что после быстрого охлаждения получают хороший предварительно очищенный синтез-газ. Так как уже в выдвижной печи при дегазации отходов при отключенном кислороде получается избыточное давление газа, то целесообразно пропускать газообразные реакционные продукты термической обработки отходов через общую установку при избыточном давлении, и чтобы установка в конце газового пути имела бы дроссельное устройство - например, регулируемый дроссельный клапан. Ввиду бесшлюзовой конструкции всей установки пропускание газа под избыточным давлением не представляет никакой технической проблемы. Регулировка газового потока с помощью дроссельного клапана в конце газового пути является при этом технически простейшим и надежным в эксплуатации конструктивным решением. При данном способе подачи газа гарантирует ся обеспечение безопасности самым простым и самым надежным путем посредством ограничивающи х давление гидравлических затворов. Устройства описанного типа могут устанавливаться на входе всех, соответствующи х уровню техники, установок для сбора и хранения отходов, а устройства для очистки и утилизации газа устанавливаются после них. Здесь возникает преимущество в том, что, благодаря использованию кислорода для газификации углерода отходов, не привносится азот из воздуха и, таким образом, чрезвычайно сокращаются объемы газа. Благодаря этому, подключенные газоочистные установки могут быть уменьшены по своим размерам и поэтому будут оптимальными по своей стоимости. Если несколько устройств описанного типа располагаются параллельно при совместном использовании предварительно и дополнительно подключенных устройств, то здесь появляется существенное преимущество в том, что, с одной стороны, компоненты установки могут быть стандартизированы, а, с другой стороны, расширение мощности возможно без проблем. Благодаря этому, возникают существенные сокращения стоимости установки и дополнительно сокращается время монтажа. Изобретение далее подробно объясняется и описывается, только на примерах со ссылками на чертежи (фиг.). На них изображены: фиг. 1 - блок-схема технологического процесса согласно изобретению; фиг. 2 - характерные технологические параметры примера конструкции, фиг. 3 - схематический разрез устройства для осуществления способа согласно изобретению и фиг. 4 - упрощенный вид сверху на устройство согласно изобретению в 2-х поточном исполнении. На фиг. 1 позициями от I до VIII обозначены стадии способа. Отходы без предварительной обработки, то есть без сортировки и без измельчения, подаются на стадию I, где они уплотняются. При этом результат уплотнения значительно улучшается, если поверхности пресса действуют в вертикальном и горизонтальном направлениях. Требуется очень высокий уровень уплотнения, так как отверстие для загрузки в выдвижном канале, где протекает стадия II способа, герметично закрывается очень уплотненной заглушкой из отходов. Сильно уплотненные отходы проходят выдвижной канал стадии II при отключенной подаче кислорода при температурах до 600°С. Органические составные части отходов дегазируются. Газы проходят через находящиеся в выдвижной печи отходы в направлении стадии III способа. При этом прохождении они также способствуют хорошему теплообмену, благодаря непосредственному контакту отходов со стенками выдвижной печи. Вследствие постоянной подачи сильно спрессованных отходов, данный контакт сохраняется по всей длине печи и совокупности поверхностей канала, так что в конце прохождения отходов через выдвижной казал в значительной степени заканчивается дегазация органических веществ. Швельгазы, водяной пар, образующиеся из естественной влаги отходов, металлы, минералы, а также углерод дегазированных органических веществ вместе поступают на стадию III способа, где, прежде всего, сжигаются углерод с кислородом. Возникающие при этом температуры до 2000°С и более расплавляют металлические и минеральные составные части, так что они могут выноситься в жидком состоянии на стадию VI способа. Параллельно с этим над высокотемпературной зоной калящегося слоя углерода при температурах более 1200°С разрушаются органические соединения швельгазов. Вследствие реакционных равновесий С, СО2, СО и Н2О при этих температурах образуется синтез-газ, состоящий в основном из СО, Н2 и СО2, который на стадии IV процесса быстро охлаждается до температур ниже 100°С. Быстрое охлаждение предотвращает новое образование органических вредных веществ, уменьшает объем газа и облегчает предусмотренную на стадии V газоочистку. После этого для любых целей в распоряжении имеется очень чистый синтезгаз. Металлы и минеральные вещества, выносимые в жидком состоянии на стадию VI способа на стадии VII способа подвергают дополнительной обработке с подачей кислорода при температурах более 1400°С. При этом устраняются принесенные остатки углерода и заканчивается минерализация. Вынос твердых веществ, например, в водяную баню, завершает на стадии VIII способа процесс утилизации. Наряду с гранулятом, получив 10 41263 шимся после выноса твердых частиц в водяную баню, находятся металлы и элементы сплавов, а также полностью минерализированные неметаллы. Сплавы железа могут о тделяться с помощью магнита. Минерализированные неметаллы, устойчивые к выщелачиванию, могут найти многостороннее повторное применение, например, во вспученной форме гранулята или - переработанные в керамическое волокно - могут использоваться в качестве изоляционного материала или непосредственно как гранулят для наполнителей в дорожном строительстве и при изготовлении бетона. На фиг. 2 приведено схематическое изображение установки для осуществления способа согласно изобретению совместно с характерными технологическими параметрами примера конструкции. Отдельным зонам приданы типичные технологические данные для благоприятного осуществления способа. Видно, что уплотнение зависит от давления Р сжатия и состава отходов. Дегазация представляет собой функцию температуры Т, давления и состава отходов. Газификация - кроме давления и температуры, значения которых в высокотемпературном реакторе в значительной степени должны поддерживаться постоянными, - зависит только от имеющихся углерода, кислорода и водяного пара, и, таким образом, не зависит более от первоначального состава отходов. С помощью способа согласно изобретению получают, таким образом, синтез-газ в значительной степени независимо от состава отходов, остающееся постоянным его качество позволяет использовать его непосредственно, например, в газовых двигателях для прокачки. Устройство согласно изобретению (фиг. 3, 4) содержит уплотнительный пресс 1, оснащенный поворотной пластиной 2 вертикального уплотнения отходов и пресс-пластиной 3 горизонтального уплотнения отходов и установленный на роликах 4 для компенсации температурного расширения. На выходе пресса 1 установлена перемещаемая в вертикальном направлении противоупорная пластина 5, перекрывающая вход в необогреваемую зону 6 горизонтальной печи 7, охваченную обогревательной рубашкой 8. Выход печи 7 жестко соединен с высокотемпературным реактором 9, нижняя часть которого соединена с верхней частью фланцевым соединением 10. На выходе реактора 9 установлен реактор 11 дополнительной обработки, на выходе которого установлена водяная баня 12. Высокотемпературный реактор 9 оснащен кислородными копьями 13, а реактор 11 дополнительной обработки - кислородным копьем 14. Выход реактора 9 для газа трубопроводом 15 с промежуточным сильфоном 16 соединен с резервуаром 17, в котором реализован гидрозатвор 18. На выходе резервуара 17 для газа установлен дроссельный клапан 19. На фиг. 3 уплотнительный пресс 1 по своей конструкции соответствует известному в своем роде брикетировочному прессу, который применяется, например, для разделывания скрапа автомобилей. Поворотная пластина 2 пресса в вертикальном (изображенном штриховой линией) положении позволяет осуществлять загрузку пресса 1 смешанными отходами. Пресс-пластина 3 пресса 1 находится в положении слева, так что загрузочное пространство пресса полностью открыто. Путем поворота пластины 2 пресса в изображенное горизонтальное положение отходы сжимаются сначала в вертикальном направлении. Затем пресс-пластина 3 пресса 1 передвигается горизонтально в изображенное на фиг. 3 положение и уплотняет пакет отходов в горизонтальном направлении. Необходимые для этого противодействующие усилия создаются противоупорной пластиной 5, выдвигаемой и вдвигаемой в направлении стрелок. После завершения процесса уплотнения противоупорная пластина 5 выдвигается и уплотненная заглушка из отходов с помощью передвигающейся вправо пресс-пластины 3 вдвигается в необогреваемую зону 6 выдвижной печи, и таким образом, все ее содержимое передвигается дальше, дополнительно уплотняется; при этом обеспечивается плотный контакт со стенками канала или печи. В заключение пресс-пластина 3 возвращается в левое крайнее положение, противоупорная пластина 5 вдвигается и поворотная пластина 2 возвращается в показанное штрихами вертикальное положение. Уплотнительный пресс 1 готов к новой загрузке. Уплотнение отходов настолько велико, что заглушка из отходов, вставленная в необогреваемую зону 6 выдвижной печи 7 является герметичной. Обогрев выдвижной печи осуществляется с помощью газов горения и/или отработанных газов, которые проходят через обогревательную рубашк у 8 в направлении стрелок. При проталкивании уплотненных отходов через печной канал 7 дегазированная зона 20 простирается до среднего уровня выдвижной печи 7, чему способствует большая поверхность, обусловленная соотношением размеров прямоугольной в поперечном сечении печи ширина/высота > 2. При входе в высокотемпературный реактор 9 имеется уплотненная постоянным увеличением давления при проталкивании смесь углерода, минералов и металлов. Эта смесь в зоне входного отверстия в высокотемпературный реактор подвергается чрезвычайно сильному нагреву излучением. Связанная с этим ударная экспансия остаточных газов в коксовом материале приводит к его распаданию на куски. Полученные таким образом куски твердого вещества образуют в высокотемпературном реакторе газопроницаемый слой 21, в котором углерод коксового материала с помощью кислородных копий 13 сжигается сначала до СО2, или СО. Швельгазы, проходящие с завихрением над слоем 21 реактора 9, путем крекинга полностью обеззараживаются. Между С, СО2, СО и водяным паром, выходящим из отходов, устанавливается обусловленное температурой реакционное равновесие при образовании синтез-газа. Возникающие при этом температуры соответствуют изображенным на фиг. 2. Синтез-газ в резервуаре 17 посредством впрыскивания воды ударообразно охлаждается до температуры ниже 100°С. Составные части, принесенные газом, (минералы и/или металл в расплавленном состоянии) отделяются в охлаждающей воде, уменьшается объем газа и, таким образом, облегчается очистка газа. 11 41263 В горячей, с температурой более 2000°С, сердцевинной зоне слоя 21 расплавляются минеральные и металлические составные части коксового материала. На основании различных плотностей они расслаиваются друг над другом и разделяются. Типичные легирующие элементы в сплавах железа, как, например, хром, никель и медь, образуют с железом из отходов пригодный для плавки сплав; другие соединения металлов или алюминий окисляются и стабилизируют в качестве окислов минеральный расплав. Расплавы поступают непосредственно в реактор 11 дополнительной обработки, где они с помощью кислородного копья 14 во внесенной кислородной атмосфере, в данном случае поддерживаемые не изображенной газовой горелкой, подвергаются воздействию температур более 1400°С. Унесенные частицы углерода окисляются, расплав гомогенизируется и снижает свою вязкость. При выпуске в водяную баню 12 минеральные вещества и расплав металлов гранулируются раздельно и затем с помощью магнита могут сортироваться. На фиг. 3 показано положение реактора 11 дополнительной обработки, повернутого для наглядности на 90°. Данный реактор 11 образует с нижней частью высокотемпературного реактора 9 единый конструктивный блок, который после разъединения фланцевого соединения 10 выкатываются в сторону от установочной линии в целях обслуживания и ремонта. Представленная на фиг. 3, расположенная, в основном, в линию установка простирается на значительную длину. Меняющиеся температуры, прежде всего при запуске и остановке установки в и из термического равновесия ведут к значительным тепловым расширениям. При неподвижном высокотемпературном реакторе 9, в отношении выдвижной печи 7 и связанного с нею уплотнительного пресса 1, это учитывается путем применения роликов 4, которые, передвигаясь в направляющих (не показано), позволяют не только производить продольные движения, но принимать также и боковые усилия. На трубопроводах, отходящи х от высокотемпературного реактора (например, трубопровод 15) сильфоны 16 обеспечивают компенсацию расширения. На упрощенном виде сверху (фиг. 4) при двухпоточном варианте исполнения установки согласно изобретению сохранились те же позиционные обозначения, что и на фиг. 3. Оба потока снабжаются отходами поочередно из одного общего бункера, соответствующее уровню те хники устройство очистки газа также общее для обеих линий. С помощью дроссельного клапана 19 можно установить в установке избыточное давление, регулирующее газовый поток; гидрозатворы 18 (на фиг. 3 наглядности ради не показанные) надежно контролируют его. Фиксированная точка 0 теплового расширения находится между высокотемпературными реакторами 9, положение реакторов 11 дополнительной обработки, которые выдвигаются поперек основной оси установки, правильно показано на фиг. 4. Многопоточная конструкция установок согласно изобретению позволяет осуществить высокую степень приспособления к местным условиям при одновременной стандартизации конструктивных элементов установки, что снизит расходы, улучшит закупку запчастей и обслуживание, а также сократит сроки строительства. Согласно следующему приведенному примеру, бытовые отходы, в предварительно уплотненном или свободном несортированном виде, подаются не в коксовую печь непрерывного действия, а в низкотемпературную пиролизную печь, которая состоит, в основном, из длинной горизонтальной шахтной камеры с одним входом и выходом со стороны торца. С помощью подачи пуансона утилизируемый материал уплотняется на входе в пиролизную печь и, в соответствии с циклическим режимом загрузки, вдавливает его по всей длине шахты печи. Соответствующий температурный градиент, распределенный по длине шахты печи, гарантирует то, что на выходе появляются уплотненные и дегазированные твердые остаточные материалы утилизируемых отходов в виде твердого пиролизного кокса, а также минеральных и металлических компонентов. Непосредственно вместе с выходом эти х твердых минеральных, металлических и органических компонентов остаточных веществ, следует обильная подача кислорода. Твердые вещества, не газифицировавшиеся во время нагнетательного пиролиза при температурах около 700°С, посредством экзотермичного окисления в дополнительно подключенном реакторе в значительной степени сжигаются или окисляются, остекляются или газифицируются. Появляется жидкий шлак, который затем в водяной бане может быть гранулирован. Такой гранулят, однако, не свободен от включений и, таким образом, неоднородностей, которые могут иметь минеральную, металлическую или даже органическую природу. Вследствие ударообразного охлаждения жидкого шлака в водяной бане, такой промежуточный продукт имеет множество царапин, трещин и т. п., которые также раскрывают ядовитые неоднородности, и поэтому требуемая элюатная устойчивость высокотемпературных остаточных веществ, по меньшей мере, долгосрочно не может быть обеспечена. Согласно данному варианту способа, промежуточный продукт, полученный в первой ванне с расплавом при температурах около 1300°С, при использовании первичной энергии, полученной при дегазации (пиролизный газ), переводится во второй высокотемпературный расплав, температура которого выше 1350°С, преимущественно, при температурах около 1700°С или выше. Если теперь охладить этот высокотемпературный расплав, то получится твердое вещество, подобное керамике с полностью однородной структурой. Для данного технологического процесса важным является то, что второй высокотемпературный расплав по всем правилам охлаждается не без дополнительных технологических операций, а, более того, что данный расплав перерабатывается с использованием присущей ему тепловой энергии, например, до волокнообразного или плоскостного промежуточного продукта, который используется в промышленности. Волоконные продукты могут использоваться как ценные виды арматуры в стройматериалах или в целях изолирования в качестве минеральной ваты. Продукт, по 12 41263 лученный с помощью данного способа, может брать на себя задачи, которые в прошлом возлагались на асбестоволокно, а также на высококачественные спекающиеся материалы, твердые металлические сплавы и т. д. Если из второго высокотемпературного расплава получаются структуры, подобные стекловолокну с преимущественно неправильной поверхностью, очень выгодно опустить в расплав охлажденный валик центрифуги с соотве тствующим образом структурированной поверхностью, с тем чтобы выброшенные жидкостные нитки имели особенно неправильную стр уктур у с утонченным поперечным сечением. Вместо охлажденного валика центрифуги можно применить два дробильных валика или одну вращающуюся тарелку. Обтекающие от такого расположения волокнистые структуры могут быть изменены по желанию, в соответствии со скоростью вращения валика и установленной вязкостью расплава в ванне. Продукт, полученный по вышеописанному способу, относительно своей элюатной устойчивости, имеет параметры, приведенные в таблице. Таблица Элюат Н2О Требование к инертному Требование к остаточному 48ч Среднее веществу TVA веществу TVA значение 7,20 7,14 7,17 6-12 6-12 никаких выполнено никаких требо- выполнено 8,0 7,0 7,5 требований ваний 24ч Величина рН Электропроводность mS/см Аммоний NH4-N мг/л Цианид CN, мг/л Фторид F, мг/л Нитрит NO2, мг/л Сульфид S, мг/л Сульфит ^SО 3, мг/л Фосфат РО4, мг/л Хлорид CI, мл/л Сульфат SO4, мг/л ДОС С мг/л АОХ*Сl мг/л Алюминий Аl, мг/л Мышьяк, AS, мг/л Барий, Ва, мг/л Свинец РЬ, мг/л Кадмий Cd, мг/л Хром Сг, мг/л Железо Fe, мг/л Кобальт Со, мг/л Медь Сu, мг/л Никель Ni, мг/л Ртуть Нg, мг/л Цинк Zn, мг/л Олово Sn, мг/л -0,05 -0,01 -0,1 мин. 0,005 -0,01 -0,05 -0,01 -0,1 мин. 0,005 -0,01 -0,05 -0,01 -0,1 мин. 0,005 -0,01 0,5 0,01 1 выполнено выполнено выполнено выполнено 5,0 0,1 10 1,0 выполнено выполнено выполнено выполнено выполнено 0,1 выполнено -0,1 -0,01 -1 -1 -1,0 -1 0,09 -0,01 -0,05 мин. 0,005 мин. 0,001 мин. 0,005 -0,1 -0,01 -1 -1 -1,0 -1 0,07 -0,01 -0,05 мин. 0,005 мин. 0,001 мин. 0,005 -0,1 -0,01 -11 -1 -1,0 -1 0,08 -0,01 -0,05 мин. 0,005 мин. 0,001 мин. 0,005 0,1 1 никаких требований 20 10 1 0,01 0,5 0,1 выполнено выполнено выполнено выполнено выполнено выполнено выполнено выполнено выполнено выполнено 1,0 10 никаких требований 50 50 10 0,1 5,0 1,0 0,01 выполнено 0,1 выполнено * выполнено ** выполнено 0,09 0,03 0,060 -0,01 0,03 -0,01 мин. -0,05 -0,1 -0,01 0,05 -0,01 мин. -0,05 -0,1 -0,01 0,04 -0,01 мин. -0,05 -0,1 0,1 0,01 никаких требов. 0,05 0,2 0,2 0,005 1 0,2 выполнено никаких требов. 0,5 2,0 выполнено выполнено выполнено выполнено 2,0 0,01 10 2,0 выполнено выполнено выполнено выполнено выполнено выполнено выполнено выполнено выполнено выполнено выполнено выполнено выполнено * Содержание АОХ представляет собой суммарный параметр для органических соединений галогенов. Это измерение включает как хлористые растворители, так и липофилы, нелетучие органические соединения хлора, органохлорпестициды. ** Хром-III=0,05/2 Хром-IV=0,01/0,1. Знак "минус" или слово "мин." обозначает, что общее значение находится ниже аналитического предела обнаружения. Указанное цифровое значение является пределом обнаружения соответствующе го метода. Значения, приведенные в таблице, были получены из отборов пробы нескольких расплавов в соответствии с продуктом, полученным способом согласно изобретению, причем применялись пробные диски весом в 80 г. Основу исследований составили "Требования современного швейцарского "Технического Указания относительно отходов" (TVA), вышедше го в декабре 1990 года. Продукты, полученные посредством замены вещества, берут начало в высокотемпературном процес 13 41263 се с температурой выше 1700°С. Измерения проводили с применением атомоспектроскопического метода. Результаты свидетельствуют о том, что алюминий и кремний образуют главные части твердых остаточных материалов. Все тяжелые металлы находятся в такой незначительной концентрации, что они находятся ниже предела обнаружения использованных методов измерений, по меньшей мере, значительно ниже требуемых элюатных значений относительно переносимости окружаю щей среды. Совокупность требований TVA по инертным веществам относительно элементов выполнена. Практически не обнаружено никакого выщелачивания. При этом речь идет о продукте, полученном в соответствии со способом, о совершенно инертном материале, который также соответствуе т самым современным требованиям по защите окружающей среды, а также относительно содержания следов возможных токсичных компонентов. Фиг. 1 14 Фиг. 2 41263 15 Фиг. 3 41263 16 Фиг. 4 41263 17 41263 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 18
ДивитисяДодаткова інформація
МПК / Мітки
МПК: C10B 53/00, F27B 3/00, F27D 3/06, C10B 49/00
Мітки: утилізації, знищення, перетворення, обробки, спосіб, виду, остаточної, пристрій, переробки, первинної, будь-якого, відходів
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/18-41263-pristrijj-dlya-pervinno-obrobki-peretvorennya-ostatochno-pererobki-vidkhodiv-bud-yakogo-vidu-ta-sposib-znishhennya-i-utilizaci-vidkhodiv-bud-yakogo-vidu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій для первинної обробки , перетворення , остаточної переробки відходів будь-якого виду та спосіб знищення і утилізації відходів будь-якого виду</a>
Попередній патент: Перекидний покажчик
Наступний патент: Кристалічна форма (-)-цис-4-аміно-1-(2-гідроксиметил-1,3-оксатіолан-5-іл)-(1н)-піримідин-2-ону (варіанти), способи її отримання та фармацевтична композиція
Випадковий патент: Кавітаційний змішувач