автореферат диссертации по металлургии, 05.16.02, диссертация на тему:Использование твердых углеродсодержащих отходов в пирометаллургических процессах

На правах рукописи ФЕОКТИСТОВ Андрей Юрьевич

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТВЕРДЫХ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ В ПИРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ

Специальность 05.16.02 - Металлургия черных, цветных

и редких металлов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 о ДЕН 2009

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2009

003487314

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете).

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор

Белоглазое Илья Никитич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Ткаченко Станислав Степанович,

кандидат технических наук, доцент

Баркан Михаил Шмерович

Ведущее предприятие - ЗАО «Метахим».

Защита диссертации состоится 29 декабря 2009 г. в 14 ч 30 мин на заседании диссертационного совета Д 212.224.03 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, ауд.1303.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан 27 ноября 2009 г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ диссертационного совета доктор технических наук

В.Н.БРИЧКИН

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. На производство черных и цветных металлов расходуется около 14 % топлива, 16 % электроэнергии, 40 % сырья и минеральных ресурсов от общего потребления в стране. В настоящее время в качестве основных видов топлива в металлургии используются ископаемые угли, природный газ и продукты нефтепереработки, стоимость которых на международном и российском рынках имеет тенденцию неуклонного роста. В связи с увеличением стоимости их добычи, переработки и транспортировки перед отечественной промышленность со всей очевидностью встает проблема поиска новых нетрадиционных источников более дешевых видов топлива. К такого рода топливу можно отнести нерудное энергетическое сырье, представленное твердыми углеродсодержащими отходами техногенного происхождения, в т.ч. наиболее доступные и требующие утилизации твердые пластиковые, резиновые и твердые коммунальные отходы (ТКО). Более 90% названных материалов практически не используются, а захораниваются на полигонах вызывая загрязнение окружающей среды.

В настоящее время наиболее перспективной с традиционной позиции технологией энергетического использования твердого углеродсодержащего сырья, представляется технология слоевого сжигания на подвижных колосниковых решетках в специализированных котлах с получением пара. Недостатками технологии являются невысокий КПД (порядка 25-30%), обусловленный низкими параметрами получаемого пара, высокая стоимость оборудования для газоочистки и сложность кинематической схемы подвижных решеток. Одновременно данная технология не позволяет использовать техногенное углеродсодержащее сырье для замены твердого топлива в металлургических процессах, что обуславливает необходимость проведения соответствующих исследований.

Цель работы. Разработка эффективных теплотехнических и аппаратурных решений по использованию твердых уг-леродсодержащих отходов техногенного происхождения в металлургических процессах.

Идея работы. Для производства извести, аглопорита, портландцементного клинкера и другой продукции металлургического и попутного назначения на обжиговом агрегате конвейерного типа следует использовать тепловой потенциал твердых углеродсодержащих отходов.

Задачи работы:

- определение термохимических и физических свойств угле-родсодержащего энергетического сырья, содержащего резиновые, пластиковые и др. высококалорийные компоненты;

- разработка технологии и агрегата для использования теплового потенциала углеродсодержащих отходов в металлургических процессах;

- определение рациональных параметров топлива, полученного на основе твердых углеродсодержащих отходов и условий его применения;

Методы исследований. Работа выполнена с использованием комплекса теоретических и экспериментальных методов исследований, включающего анализ существующих технологий энергетического использования твердых углеродсодержащих отходов; опытно-промышленные испытания и лабораторные эксперименты по изучению их свойств; физическое моделирование и математическую обработку результатов современными компьютерными методами.

При постановке и проведении лабораторных и опытно-промышленных испытаний реализованы методы планирования эксперимента и статистического анализа, а также принятые в металлургической отрасли методы технологического контроля.

Научная новизна:

- установлено, что тепловой потенциал при горении твердых углеродсодержащих отходов в слое шихты в пирометаллурги-ческом агрегате конвейерного типа используется в 2 раза эффективнее, чем при традиционных способах энергетической утилизации;

~ получены зависимости продолжительности процесса диссоциации известняка от высоты слоя шихтовых компонентов и величины разряжения при просасывании горячих отходящих газов через слой известняка заданного гранулометрического состава.

Основные защищаемые положения:

1. Для получения продукции металлургического и попутного назначения следует использовать твердые углеродсодер-жащие отходы в качестве топлива в процессах обжига, что позволяет существенно снизить расход традиционного энергетического сырья;

2. С целью увеличения теплового КПД агрегата и снижения выбросов кислот и диоксида серы в окружающую среду следует использовать технологию слоевого обжига твердых шихт металлургического назначения в агрегате конвейерного типа.

Практическая значимость и реализация результатов работы:

- установлена технологическая возможность замены традиционных видов топлива твердыми углеродсодержащими материалами в процессах обжига при получении кондиционной продукции металлургического и попутного назначения, что позволяет снизить расход материальных и энергетических ресурсов и обеспечить экономический эффект;

- экспериментально установлено, что слоевой процесс обжига с использованием в качестве топлива твердых углеродсодержащих отходов, обеспечивает связывание выделяющихся при

их горении кислот и диоксида серы твердыми продуктами обжига, содержащими оксиды и карбонаты кальция;

- разработана конструкция термического агрегата на основе конвейерной обжиговой машины, которая при использовании в пирометаллургическом процессе позволяет осуществить наиболее полный прогрев слоя при просасывании горячих отходящих газов через слой обжигаемых углеродсодержащих твердых материалов и добиться повышения КПД процесса до 55 % в соответствие с обоснованной схемой газопотоков;

- получены исходные данные для разработки технического проекта отечественной конвейерной обжиговой машины для переработки твердых углеродсодержащих отходов с получением извести ООО "Уралмаш-Инжиниринг".

Достоверность результатов работы.

Приводимые выводы и рекомендации обоснованы путем сопоставления результатов численных расчетов, лабораторных исследований и опытно-промышленных испытаний.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на семинаре "Промышленные печи и высокотемпературные реакторы" (ВО "РЕСТЭК", Санкт-Петербург, 2006); на международных ежегодных специализированных конференциях в Краковской горной академии (Польша, Краков, 2006 и 2007 г.г. ) и Фрайбергской горной академии (Германия, Фрайберг, 2008); на четвертых научных чтениях по цементу "Современный цементный завод. Экология" (АНТЦ «Алит», Москва, 2007); на всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов (Политехнический университет, Санкт-Петербург, 2007) научно-технических конференциях молодых ученых Санкт-Петербургского государственного горного института (Санкт-Петербург, 2006, 2007); на Петербургской технической ярмарке (ПТЯ, ВО "РЕСТЭК", Санкт-Петербург, 2008 и 2009 г.г.); семинарах кафедры авто-

матизации технологических процессов и производств СПГГИ (ТУ).

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 174 страницах машинописного текста и включает введение, четыре главы и заключение. Содержит 32 рисунка, 55 таблиц, библиографический список из 153 литературных источников.

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель, идея и решаемые задачи, приведены основные защищаемые положения, научная новизна и практическая значимость.

В первой главе выполнен научно-технический анализ современного состояния и перспектив развития теории и практики энергетического использования углеродсодержащих твердых отходов. Приведены результаты анализа состава и свойств углеродсодержащих твердых отходов, применяемых методов и аппаратов их энергетического использования. Рассмотрены вопросы экологии, классификации обогащенного топлива из отходов и аппаратурные схемы его получения. Определены требования, предъявляемые к термическому агрегату для энергетического использования твердых углеродсодержащих отходов.

Во второй главе приведены результаты опытно-промышленных испытаний по использованию теплового потенциала углеродсодержащих отходов на обжиговой машине конвейерного типа с получением полезных продуктов (извести, аглопорита и цементного клинкера) и выполнен анализ.

В третьей главе выполнен теплотехнический расчет процесса использования энергетического потенциала твердых углеродсодержащих отходов с получением извести. Рассмотрены вопросы обжига известняков в слое, приведены физико-математические описания диссоциации карбоната кальция и горения твердого топлива, представленного твердыми угле-родсодержащими материалами. Рассчитано время необходи-

мое для обжига известняка на конвейерной машине до необходимой степени диссоциации и время полного выгорания кокса отходов.

В четвертой главе даны рекомендации по использованию разработанных технологических решений. Сформулированы оптимальные технологические и конструктивные характеристики конвейерной машины для утилизации теплового потенциала твердых углеродсодержащих отходов.

Заключение содержит обобщенные выводы по результатам исследований.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 статей, в том числе 2 публикации в изданиях, входящих в Перечень ВАК Минобрнауки России, получен 1 патент России.

Автор диссертационной работы выражает благодарность директору по исследованиям и развитию ОАО "НПК "Механобр-техника" Арсентьеву В.А., главному специалисту Петрову A.B. и главному технологу Михайловой Н.В. за помощь в организации и проведении исследований; благодарность и признательность научному руководителю работы профессору Белоглазову И.Н.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Для получения продукции металлургического и попутного назначения следует использовать твердые уг-леродсодержащие отходы в качестве топлива в процессах обжига, что позволяет существенно снизить расход традиционного энергетического сырья.

В соответствии с разработанной методикой были проведены комплексные экспериментальные исследования процесса сжигания углеродсодержащих отходов в агломерационных чашах (аглочашах), позволяющих моделировать процессы, протекающие в слое материала при различных условиях (рис. 1). В качестве углеродсодержащих материалов использовались смешанные пластиковые и резиновые отходы, коксовая

мелочь, древесные отходы и торф. Исходным сырьем служил известняк, а также шихта для получения аглопорита и цементного клинкера. В качестве шихты при получении цементного клинкера использовался обезвоженный белитовый шлам глиноземного производства.

Рис 1. Схема укрупнено-лабораторной установки физического моделирования слоевого сжигания. 1 - агломерационные чаши; 2 - эксгаустер; 3 -газоход; 4 - измерительная шайба; 5 - заслонка; б - задвижка; 7 - потенциометр; 8 - термопара; 9 - тягонапоромер; 10 - слой шихты; 11 - слой уг-леродсодержащего сырья (топливо).

Результаты, полученные в экспериментальных исследованиях с использованием указанной методики, приведены в табл. 1. и 2. и на рис. 2.

Установлено, что оптимальные условия сжигания угле-родсодержащих материалов достигаются при их укладке на слой обжигаемого материала. Послойная укладка компонентов шихты обеспечивает наиболее равномерный нагрев известняка (рис. 2). Некоторые показатели процесса обжига известняка с использованием в качестве углеродсодержащих материалов твердых коммунальных отходов, коксовой мелочи, резиновых отходов и торфа приведены в таблице 1. Характеристика полученных в ходе экспериментальных исследований продуктов при сжигании твердых углеродсодержащих отходов приведена в таблице 2.

Таблица 1

Показатели обжига известняка в агломерационных чашах___

№ п/п Условия опыта Степень обжига известняка, % Продолжительность процесса, мин Скорость протекания процесса мм/мин Температура газов под решеткой (шах), °С Скорость фильтрации воздуха, м/с

соотношение отходы/ известняк Дополнительное твердое топливо, %

1. 4,0 - 72,0 8,0 37,5 600-750 1,4

2. 1,0 - 39,0 10,0 30,0 600-700 1,6-2,8

3. 1,05 2,5 (коксовая мелочь) 57,0 10.0 30,0 650-780 0,95-1,7

4. 0,9 4,9(коксовая мелочь) 88,0 13,0 23,0 680-800 1,4-1,85

5. 2,16 5,0 (торф) 68,0 7,0 42,8 750-800 1,7-2,5

6. 1,6-2,1 (резиновые отходы) 77-81 33-38 13-15 900-1050 0,95-1,9

Таблица 2

Характеристика полученных продуктов_

№ Наименование основных показателей Величина

п. %

п

1 Известь

1.1 степень обжига, % 62-82

1.2 гранулометрический состав, %

- фракция 12-18мм 59,8

- фракция 5-12мм 29,4

- фракция 3-5мм 10,8

1.3 массовая доля компонентов, %

- СаО 62-64

-8Ю2 1,3-4,2

-ППП 16,5-10,2

- Б 0,62

-С1 0,3-0,5

- прочее 19,28-20,28

2 Аглопорит

2.1 массовая доля компонентов, %

- 8Ю2 64,6

- А1203 15,1

- Ре203 7,5

- Са0+М§0 8,12

- Б 0,28

- №20+К20 2,1

-ППП 1,15

2.2 Насыпная плотность фракции +3 мм, кг/м3 316-468

л Цементный клинкер на основе белитового шлама глинозем-

ного производства

3.1 Фазовый состав, %

- алит 43,03-44,47

- белит 20,43-20,92

- алюминат 1,7-1,77

- алюмоферрит 3,64-3,69

3.2 Коэффициент насыщения 0,87

3.2 Удельная поверхность, м"/кг 370-383

Время, мин

Рис. 2. Изменение температуры отходящих газов во времени для различных шихт при проведении экспериментальных исследований в агломерационных чашах.

По данным теплотехнического расчета подтвержденного экспериментальными исследованиями, на нагрев и диссоциацию известняка полезно расходуется около 30 % тепла. Потери тепла на недожог, с золой, с известью, с воздухом охлаждения и в окружающую среду от элементов конструкции не превышают 25 %.

Данные приведенные в таблице 1 свидетельствуют о возможности повышения качества получаемых продуктов в т.ч., за счет применения более калорийного и менее зольного углеродсодержащего сырья (например, резиновых отходов).

КПД процесса в соответствие с экспериментальными исследованиями составляет 42% - выше, чем при использовании теплового потенциала углеродсодержащих отходов для получения пара и электроэнергии на его основе.

Непрерывный обжиг в слое с использованием в качестве нового вида топлива твердых углеродсодержащих материалов может быть реализовано в обжиговых металлургических

агрегатах: в трубчатых вращающихся печах и агрегатах конвейерного типа для обжига шламов глиноземного производства, получения металлургической и строительной извести.

2. С целью увеличения теплового КПД агрегата и обеспечения снижения выбросов кислот и диоксида серы в окружающую среду следует использовать технологию слоевого обжига твердых шихт металлургического назначения в агрегате конвейерного типа.

Обжиговые трубчатые вращающиеся печи, являясь агрегатами непрерывного типа, имеют ряд существенных недостатков, связанных с большим пылеуносом, значительной капиталоемкостью при невысокой удельной производительности и низком тепловым КПД. Теплоноситель (отходящие газы) взаимодействуя исключительно с верхним слоем шихты не обеспечивает равномерный прогрев всего слоя. Обжиговые агрегаты конвейерного типа позволяют осуществить наиболее полный прогрев слоя при просасывании горячих отходящих газов через слой обжигаемого материала.

На основании результатов проведенных экспериментальных исследований и выполненного теплотехнического расчета предложены технология переработки углеродсодер-жащих твердых отходов в пирометаллургическом процессе и конструкция термического агрегата на основе конвейерной обжиговой машины. Разработан метод подготовки шихтовых компонентов и схема газопотоков (рис. 3). Предложено использование дополнительных рыхлящих устройства, устройств вторичного зажигания потухших участков слоя и грохота для отсева золы. Машина оснащается тягодутьевыми установками и многоступенчатой системой газоочистки.

Зона предварительного Зона

нагрева зажигания

Зона горения

Зона рекуперации (дожигания)

соптиповка . +20 мм -*— грохочение УСпеднеше

(Ьо. 8-20 мм

полирование

гЬп. -8 мм

Зона охлаждения

Возд^хиз уеха_

Швевть \

: 1=1ео«с

*

Сухая очистка

=250 °С от пыли

Г 1=250 "С

Рекуператор

Мокрая очистка эт вредных примесей

В зону рекуперации

8 зону зажигания

Газоочистка I ; --■ ' (мелкая

|=зоо «С известь, у зола,

* пепел)

В зону В зону В барабанный загрузки горения смеситель

Рис. 3. Схема обжиговой машины конвейерного типа непрерывного действия с рекуперационной схемой

газопотоков и системой подгоовки шихты. 1-приемный бункер; 2 - затвор; 3 - подстилающий слой известняка; 4- вакуум-камеры; 5- слой углеродсо-держащих отходов; 6-сито с ячейкой 3 мм; 7 - промежуточный бункер; 8 - дополнительные газовые горелки; 9 - плунжирные рыхлители; 10 - зажигательный горн; 11 - зажигательные устройства; 12 - роторный пита-

Получаемая известь может быть использована для формирования шлакообразующих смесей в печах черной металлургии; в качестве связки при изготовлении металлургических брикетов; приготовления растворов на основе известкового молока для систем мокрой газоочистки в металлургических печах; для приготовления строительных растворов и изготовления бетонных изделий; в качестве компонента вяжущих в основании дорожных одежд. Аглопорит и цементный клинкер используется в строительной и металлургической промышленности в качестве универсального наполнителя и вяжущего.

КПД процесса в соответствие с экспериментальными и теоретическими исследованиями с учетом полезного использования тепла отходящих газов в соответствии с разработанной схемой газопотоков составляет 55%.

Экспериментально было установлено, что высота слоя твердых углеродсодержащих отходов отходов должна превосходить высоту слоя обжигаемого материала в 5-6 раз и находиться в диапазоне 400-600 мм. Оптимальный гранулометрический состав обжигаемого материала находится в пределах 520 мм, а отходов - 50-100 мм.

Показатели технологического процесса энергетического использования смешанных твердых углеродсодержащих отходов с калорийностью порядка 10 МДж/кг в слое с известняком приведены в таблице 3.

В результате проведения теоретических и экспериментальных исследований было установлено, что предлагаемая технология энергетического использования твердых углеродсодержащих отходов на обжиговой машине конвейерного типа, позволяет снизить объем вредных выбросов в атмосферу в виде кислот (HCl, HF) и диоксида серы, за счет поглощения твердыми продуктами обжига содержащими известь и известняк, рис. 4.

Таблица 3

Предварительные параметры процесса использования теплового потенциала твердых углеродсодержащих отходов для получения извести

Наименование параметров Показатели

1 Крупность известняка перед укладкой на колосниковую решетку 5+20 мм

2 Весовое отношение отходы/известняк, загруженных на колосниковую решетку 2,5+8,0

3 Общая высота слоя на колосниковой решетке 400+700 мм

4 Послойная укладка: низ слоя - известняк, верх - отходы

5 Температура в камере зажигания 1000+1200°С

6 Время пребывания в зоне зажигания 2,0-2,5 мин.

7 Скорость сжигания отходов 20-30 мм/мин.

8 Максимальная температура:

- на границе известняк-отходы 800-1100°С

- отходящий газ в вакуум-камере 600-900°С

9 Удельная производительность по сжиганию отходов 0,3-0,36т/м'ч

10 Степень обжига известняка 60-70%

Зола с примесью извести фр. - 1 мм (степень обжига 75 %)

Зола с примесью извести фр. - 1 мм (степень обжига 72 %)

Известняк с примесью золы фр. 1-3 мм

Известняк после обжига фр. 3-6 мм (степень обжига 75 %)

Известняк после обжига фр. 3-6 мм (степень обжига 72 %)

Известняк после обжига фр. 6-18 мм (степень обжига 68 %)

Известняк исходный

Рис. 4. Массовая доля хлора и серы в различных продуктах обжига при проведении экспериментальных исследований в аглочашах

Снижение содержания в дымовых газах HC1/HF значительно уменьшает вторичное образование полихлорированных дибензодиоксинов и дибензофуранов на стадии охлаждения дымовых газов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является законченной научно-квалификационной работой, в которой содержится решение актуальной задачи использования энергетического потенциала твердых углеродсодержащих отходов в пирометаллургических процессах.

Основные научные и практические результаты выполненных исследований:

1. Использование твердых углеродсодержащих отходов в качестве нового вида топлива с получением продуктов металлургического и попутного назначения, обеспечивает эффективную утилизацию теплового потенциала отходов и поглощение кислот и диоксида серы.

2. Установлено, что для реализации задачи слоевого обжига наиболее целесообразно использовать усовершенствованную конвейерную обжиговую машину и соответствующую технологию, отличающуюся системой газопотоков, наличием дополнительных рыхлящих и зажигающих устройств, грохота для отсева золы и систем подготовки шихты.

3. Экспериментальными исследованиями показано, что тепловой КПД процесса слоевого сжигания отходов в слое на разработанной обжиговой машине конвейерного типа составляет 55%, что существенно выше, чем термический эффект от эксплуатации систем с теплоносителем в виде пара.

4. Установлено, что оптимальные условия сжигания отходов на обжиговой машине конвейерного типа достигаются при укладке слоя отходов на слой известняка (или другого обжигаемого сырья), при этом высота слоя отходов должна превосходить толщину слоя обжигаемого материала в 5-6 раз и находиться в диапазоне 400-600 мм. Оптимальный гранулометрический состав обжигаемого сырья находится в пределах 5-20 мм, а отходов - 50-100 мм.

5. Экспериментально установлена возможность использования в качестве обжигаемого материала известняка, аглопори-товой шихты и шихты для производства цементного клинкера на основе белитового шлама глиноземного производства.

6. Экспериментально установлена возможность использования теплового потенциала широкого спектра углеродсодержащих твердых отходов на конвейерной машине.

7. Ожидаемый экономический эффект от предложенных разработок составил порядка 50 рублей на 1 тонну извести.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Феоктистов А.Ю. Технологические преимущества использования твердых углеродсодержащих отходов в обжиговой машине конвейерного типа для получения продукции металлургического и попутного назначения / В.А. Арсентьев, И.Н. Белоглазов// Металлург, 2009. № 12. С. 42- 44.

2. Арсентьев В.А. Новая технология термического уничтожения твердых бытовых отходов / А.В.Петров, И.Н. Белоглазов, А.Ю. Феоктистов //Черные металлы, 2006 г. №7-8. С. 37-41.

3. Патент 22977871 Российская Федерация, МПК B01D46/26. Устройство для очистки газа / М. И. Ильин, Б. Н. Куценко, А.Ю. Феоктистов и др. СПГГИ (ТУ) им. Плеханова, 2007 г.

4. Феоктистов А.Ю. Исследование термической переработки отходов на конвейерной обжиговой машине / А.Ю. Феоктистов // Записки Горного института, 2007 г. Т. 170. С. 176-179.

5. Белоглазов И.Н. Обоснование актуальности применения металлургических агрегатов для утилизации отходов [Электронный ресурс] / И.Н. Белоглазов, А.Ю. Феоктистов // Инженерные и технологические исследования для устойчивого развития, 2006 г. http://www.msuie.ru/unesco.forum/.

6. Feoktistov A. Application of conveyor kiln for the thermal treatment of carbonaceous household wastes/Materialy XLVII Sesji Pionu Gorniczego, Akademia Gorniczo-Hutnicza, Krakow, 2006. C. 48.

7. Feoktistov A. Carbonaceous household wastes as fuel feedstock in thermometallurgical equipment and processes/Тезисы LVIII Международного форума горняков и металлургов «Freiberger Forschungshefte», Фрайберг, Германия, 2008.С. 199-203.

РИЦ СПГГИ. 26.11.2009. 3.628. Т. 100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2

ВВЕДЕНИЕ

1. ТЕРМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ТВЕРДЫХ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Общие сведенья о твердых углеродсодержащих отходах.

1.1.1. Образование и классификация

1.1.2. Состав и свойства

1.2. Экологический аспект утилизации углеродсодержащих отходов термическими методами.

1.2.1. Характеристика современной экологической обстановки.

1.2.2. Образование диоксинов при термической переработке отходов 24 1.2.3 Нормы и методы регулирования выбросов 30 1.2.4. Пыле и газоочистка

1.3. Процессы и аппараты термической переработки отходов.

1.3.1. Классификация

1.3.2. Слоевое сжигание на колосниковых решетках

1.3.3. Сравнительная характеристика методов и агрегатов термической переработки отходов

1.3.4. Выбор теплового агрегата и технологии переработки

1.4. Топливо, полученное из отходов (ТПО).

1.4.1 Классификация

1.4.2 Требования к ТПО как дополнительного топлива для пиропроцессов 58 1.4.3. Технологии и оборудования для получения ТПО

1.5 Выводы.

2. ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ПЕРЕРАБОТКЕ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ НА ОБЖИГОВОЙ МАШИНЕ КОНВЕЙЕРНОГО

2.1. Методика проведения экспериментальных исследований.

2.2. Экспериментальные исследования сжигания углеродсодержащих отходов с получением строительной извести.л.

2.2.1 Характеристика исходных материалов. Состав шихты. Подготовка сырьевых материалов

2.2.2. Исследование процесса слоевого сжигания

2.2.3. Исследования газодинамической характеристики слоя

2.2.4. Исследование влияния высоты слоя на процесс горения

2.2.5. Исследование сжигания резины на слое известняка

2.2.6. Исследование газообразных продуктов 87 2.7. Выводы

• 2.3. Экспериментальные исследования сжигания углеродсодержащих отходов с получением аглопорита.

2.3.1 Характеристика исходных материалов. Подготовка шихты для спекания

2.3.2 Структурные изменения слоя при спекании аглопорита

2.3.3 Исследование технологических параметров спекания 94 аглопоритовой шихты

2.3.4 Характеристика продуктов спекания аглопоритовой 97 шихты

2.3.5 Выводы 98 2.4. Экспериментальные исследования сжигания углеродсодержащих отходов с получением цементного клинкера.

2.4.1 Характеристика исходных материалов. Состав шихты

2.4.2 Подготовка сырьевых материалов для обжига клинкера

2.4.3 Термообработка гранулированной сырьевой смеси

2.4.4 Результаты исследований технологических параметров обжига клинкера на колосниковой решетке

2.4.5. Определение качества обожженных продуктов 113 2.4.6 Выводы

3. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СЖИГАНИЯ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ С ПОЛУЧЕНИЕМ СТРОИТЕЛЬНОЙ ИЗВЕСТИ

3.1. Исходные данные.

3.2. Определение параметров сгорания.

3.3. Определение параметров сжигания природного газа.

3.4. Тепловой баланс.

3.5. Расчет параметров процесса и теплоагрегата.

3.6 Выводы.

4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РАЗРАБОТАННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ

4.1. Рекомендации по технологическому режиму процесса сжигания углеродсодержащих отходов на конвейерной обжиговой машине с получением строительной извести.

4.1.1 Технологические операции

4.1.2 Предварительная схема газовоздушных потоков теплового агрегата и очистка технологических и выбросных дымовых газов

4.1.3 Предварительные параметры технологического процесса сжигания углеродсодержащих отходов и обжига известняка на колосниковой решетке

4.1.4 Процессы, протекающие в слое по зонам машины

4.1.5 Мероприятия по регулированию выбросов

3.1.6. Технико-экономические показатели процесса

4.2. Рекомендации по получению топлива из отходов.

4.2.1. Схемы производства ТПО для российских условий

4.2.2 Предлагаемая схема получения ТПО

Подсчитано, что на производство продукции расходуется всего 1/3 потребляемых сырьевых ресурсов, а 2/3 утрачивается в виде побочных продуктов и отходов.

Большое количество отходов промышленного, сельскохозяйственного и бытового происхождения нарушило равновесие, при котором природа успешно справлялась с переработкой отходов с помощью бактерий, воды, воздуха и солнечного света. В этой связи человечество вынуждено принимать меры по утилизации образующихся отходов с наибольшей эффективностью и минимальным негативным воздействием на окружающую среду.

На производство черных и цветных металлов расходуется около 14 % топлива, 16 % электроэнергии, 40 % сырья и минеральных ресурсов от общего потребления в стране. В настоящее время в качестве основных видов топлива в металлургии пспользуются ископаемые угли, природный газ и продукты нефтепереработки, стоимость которых на международном и российском рынках имеет тенденцию неуклонного роста. В связи с увеличением стоимости их добычи, переработки и транспортировки перед отечественной промышленность со всей очевидностью встает проблема поиска новых нетрадиционных источников более дешевых видов топлива. К такого рода топливу можно отнести нерудное энергетическое сырье, представленное твердыми углеродсодержащими отходами техногенного происхождения, в т.ч. наиболее доступные и требующие утилизации твердые пластиковые, резиновые и твердые коммунальные отходы (ТКО). Более 90% названных материалов практически не используются, а захораниваются на полигонах вызывая загрязнение окружающей среды. В настоящее время наиболее перспективной с традиционной позиции технологией энергетического использования твердого углеродсодержащего сырья, представляется технология слоевого сжигания на подвижных колосниковых решетках в специализированных котлах с получением пара. Недостатками технологии являются невысокий КПД (порядка 25-30%), обусловленный низкими параметрами- получаемого пара, высокая стоимость оборудования для газоочистки и сложность кинематической схемы подвижных решеток. Одновременно данная технология не позволяет использовать техногенное углеродсодержащее сырье для замены твердого топлива в металлургических процессах, что обуславливает необходимость проведения соответствующих исследований.

В экономически развитых странах все меньше углеродсодержащих отходов депонируется и все больше перерабатывается промышленными способами. Проведенный анализ показывает, что наиболее распространенной в мировой практике технологией утилизации углеродсодержащих отходов, является технология слоевого сжигания на подвижных колосниковых решетках в специализированных котлах, с получением пара для производства электроэнергии или тепла. В РФ функционирует 7 заводов термической переработки отходов, в то же время в Европе их количество в 2007 году оценивалось в 400 единиц, планируется строительство новых заводов.

Часть углерода в углеродсодержащих отходах имеет органическое происхождение, что позволяет при их сжигании уменьшить общие выбросы CÛ2

Западными специалистами проведены многочисленные исследования по улучшению работы заводов по термической переработке отходов, обеспечения полноты сгорания и наиболее полного использования тепла. Достигнуты значительные успехи по снижению вредных выбросов. Лидерами производства оборудования для термической переработки отходов являются компании Martin (Германия), Von Roll (Германия), Babcock & Wilcox (США).

Ведущими научными организациями в области термической переработки углеродсодержащих отходов являются: Московский институт стали и сплавов (МИСИС), Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт, ОАО' "НПО "Техонергохимпром", ОАО. «РУСАЛ ВАМИ», Академия коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова и др.

Пирометаллургические агрегаты по своим конструктивным особенностям, температурному режиму, характеру конечного продукта, системе очистки и утилизации газов наиболее приспособлены для энергетической утилизации углеродсодержащих твердых отходов.

Проведенный анализ выявил два возможных подхода к использованию углеродсодержащих отходов в металлургии: •

- в металлургических печах при производстве металлов и сплавов в качестве частичной замены ископаемого топлива;

- в качестве основного топлива в процессах получения побочной сырьевой продукции для металлургических переделов (получение глинозема, обжиг известняка, и.т.д.).

При огромных энергетических затратах процесс обжига известняка с получением извести протекает при сравнительно не высоких температурах до 1200 °С, что обуславливает возможность применения альтернативных видов топлива. Производство технологической извести для различных процессов металлургического комплекса РФ составляет порядка 10 млн. т в год.

В России термическое оборудование для сжигания отходов на подвижных решетках не производится, поэтому представляет теоретический и практический интерес оценка эффективности слоевого сжигания отходов на конвейерных машинах отечественного производства использующихся в настоящее время в металлургии. Тепло от сжигания эффективнее использовать в самом тепловом агрегате для обеспечения, например, обжига известняка.

Целью работы является разработка эффективных теплотехнических и аппаратурных решений по использованию твердых углеродсодержащих отходов техногенного происхождения в металлургических процессах.

Идея работы. Для производства извести, аглопорита, портландцементного клинкера и другой продукции металлургического и попутного назначения на обжиговом агрегате конвейерного типа следует использовать тепловой потенциал твердых углеродсодержащих отходов.

Задачи работы

- определение термохимических и физических свойств углероде о держащего энергетического сырья, содержащего резиновые, пластиковые и др. высококалорийные компоненты;

- разработка технологии и агрегата для использования теплового потенциала углеродсодержащих отходов в металлургических процессах;

- определение рациональных параметров топлива, полученного на основе твердых углеродсодержащих отходов и условий его применения;

Защищаемые положения

1. Для получения продукции металлургического и попутного назначения следует использовать твердые углеродсодержащие отходы в качестве топлива в процессах обжига, что позволяет существенно снизить расход традиционного энергетического сырья;

2. С целью увеличения теплового КПД агрегата и снижения выбросов кислот и диоксида серы в окружающую среду следует использовать технологию слоевого обжига твердых шихт металлургического назначения в агрегате конвейерного типа.

Научная новизна

- установлено, что тепловой потенциал при горении твердых углеродсодержащих отходов в слое шихты в пирометаллургическом агрегате конвейерного типа используется в 2 раза эффективнее, чем при традиционных способах энергетической утилизации;

- получены зависимости продолжительности процесса диссоциации известняка от высоты слоя шихтовых компонентов и величины разряжения при просасывании горячих отходящих газов через слой известняка заданного гранулометрического состава.

Практическая значимость и реализация результатов работы

- установлена технологическая возможность замены традиционных видов топлива твердыми углеродсодержащими материалами в процессах обжига при получении кондиционной продукции металлургического и попутного назначения, что позволяет снизить расход материальных и энергетических ресурсов и обеспечить экономический эффект; -экспериментально установлено, что слоевой процесс обжига с использованием в качестве топлива твердых углеродсодержащих отходов, обеспечивает связывание выделяющихся при их горении кислот и диоксида серы твердыми продуктами обжига, содержащими оксиды и карбонаты кальция;

- разработана конструкция термического агрегата на основе конвейерной обжиговой машины, которая при использовании в пирометаллургическом процессе позволяет осуществить наиболее полный прогрев слоя при просасывании горячих отходящих газов через слой обжигаемых углеродсодержащих твердых материалов и добиться повышения КПД процесса до 55 % в соответствие с обоснованной схемой газопотоков;

- получены исходные данные для разработки технического проекта отечественной конвейерной обжиговой машины для переработки твердых углеродсодержащих отходов с получением извести ООО "Уралмаш-Инжиниринг".

Заключение

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научно-технической задачи, имеющей важное народнохозяйственное значение - разработка технологии агрегата для термической переработки твердых углеродосодержащих отходов, обеспечивающих снижение нагрузки на окружающую среду и экономию дефицитных высококалорийных видов топлива.

Основные научные и практические результаты выполненных исследований:

1. Использование твердых углеродсодержащих отходов в качестве нового вида топлива с получением продуктов металлургического и попутного назначения, обеспечивает эффективную утилизацию теплового потенциала отходов и поглощение кислот и диоксида серы.

2. Установлено, что для реализации задачи слоевого обжига наиболее целесообразно использовать усовершенствованную конвейерную обжиговую машину и соответствующую технологию, отличающуюся системой газопотоков, наличием дополнительных рыхлящих и зажигающих устройств, грохота для отсева золы и систем подготовки шихты.

3. Экспериментальными исследованиями показано, что тепловой КПД процесса слоевого сжигания отходов в слое на разработанной обжиговой машине конвейерного типа составляет 55%, что существенно выше, чем термический эффект от эксплуатации систем с теплоносителем в виде пара.

4. Установлено, что оптимальные условия сжигания отходов на обжиговой машине конвейерного типа достигаются при укладке слоя отходов на слой известняка (или другого обжигаемого сырья), при этом высота слоя отходов должна превосходить толщину слоя обжигаемого материала в 5-6 раз и находиться в диапазоне 400-600 мм. Оптимальный гранулометрический состав обжигаемого сырья находится в пределах 5-20 мм, а отходов - 50-100 мм.

5. Экспериментально установлена возможность использования в качестве обжигаемого материала известняка, аглопоритовой шихты и шихты для производства цементного клинкера на основе белитового шлама глиноземного производства.

6. Экспериментально установлена возможность использования теплового потенциала широкого спектра углеродсодержащих твердых отходов на конвейерной машине.

7. Ожидаемый экономический эффект от предложенных разработок составил порядка 50 рублей на 1 тонну извести.

163

1. Арсентьев В.А., Петров A.B., Белоглазов И.Н. Феоктистов А.Ю.Новая технология термического уничтожения твердых бытовых отходов //Черные металлы — 2006, июль, август. С. 37-41.

2. Багрянцев Г.И., Черников В.Е. и др. Разработка технологии сжигания отходов г. Бердска и разработка рекомендаций для проектирования нестандартизированного оборудования: (Отчет о НИР) НПФ «Техэнергохимпром». № 95307,-Бердск, 1995.

3. Базилевич C.B., Вегман Е.Ф. Агломерация. М.: Металлургия, 1967

4. Бельков В.М. Методы, технологии и концепция утилизации углесодержащих промышленных и твердых бытовых отходов // Хим. пром-сть. — 2000. — № 11. — С. 825.

5. Бельямовский Д.Н. Сжигание и пиролиз твердых бытовых отходов // Жил. и коммун, хоз-во. 1993. -N 6. - С.28-29.

6. Беньямовский JI. Я. Термические методы обезвреживания твердых бытовых отходов. М., Стройиздат, 1979 .— 192 с.

7. Бережной H.H., Губин Г.В., Дрожилов JI.A. Окомкование тонкоизмельченных концентратов жлезных руд. М., «Недра», 1971.

8. Бернадинер М. Н.Диоксины при термическом обезвреживании органических отходов. Экология и промышленность России., 2000, Февр. с. 13-16

9. Бернадинер М.Н., Шурыгин А.П. Огневая переработка и обезвреживание промышленных отходов. М.: Химия, 1990. - 304 с.

10. Бобович Б.Б., Девяткин В.В. Переработка отходов производства и потребления. М.: Интермет Инжиниринг, 2000. — 496 с.

11. Боганов А.И. Вращающиеся печи цементной промышленности- М.: Машиностроение, 1965.-320 с.

12. Винтовкин А. А., Ладыгичев М. Г., Голдобин Ю. М., Ясников Т.П. Технологическое сжигание и использование топлива М.: Металлургия, 1998, 286 с.

13. Воловик A.B., Шелков Е.М., Долгоносова И.А. Переработка бытовых и промышленных отходов в высокотемпературной шахтной печи // Экол.и промышленность России. -2001. Октябрь.-С.9-12.

14. Высочин В.Н. Диоксины и родственные соединения: Аналит. обзор. Новосибирск: ГПНТБ СО АН СССР, 1989.

15. Головина Е. С. Высокотемпературное горение и газификация углерода. М.: Энергоатомиздат, 1983.

16. Гонопольский А. М., Рукина И. М., Федоров О. JI. Региональная экономическая стратегия обращения с отходами. М.: Моск. гос. ун-т инж. экол., 2005. - 168 е., ил., библ. 1. - Рус.

17. Горчаков Г.И., Строительные материалы. —М., 1981г.

18. ГОСТ 12.1.007-76 (1999) ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

19. Государственный доклад "О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2004 году"- М.: AHO «Центр международных проектов», 2005. — с. 504

20. Государственный доклад "О состоянии и об охране окружающей средыРоссийской Федерации в 2007 году" М.: AHO «Центр международных проектов», 2008. - с. 504

21. Гречко А. В., Денисов В. Ф., Кубасов В. J1. Обеспечение диоксиновой безопасности и ее обоснование при пирометаллургическом методе переработки бытовых и промышленных отходов. Цветные металлы. Москва: Руда и металы, 2001, № 3., с. 4447

22. Гречко A.B. Об использовании газа, нефти и угля в энергетике и металлургии (ГНЦ РФ "Гинцветмет ") //Цветная металлургия. № 2. 2005

23. Гречко A.B., Денисов В.Ф. Переработка твердых бытовых отходов по отечественной технологии ПОРШ // Цв. металлургия. 1995. - N 9-10. - С.24-27. - Библиогр.: 9 назв.

24. Гурин П.И., Мищенко И.М., и др.//Обжиг известняка для агломерации на конвейерной машине//Чериая металлургия -1981 г

25. Дарулис П. В. Отходы областного города. Сбор и утилизация.— Смоленск, 2000.—520 е.: ил.

26. Диомидовский Д. А. Металлургические печи. М.: Металлургия. 1970г. 702с.

27. Дуда В., Цемент, М.,Стройиздат, 1981г.

28. Ершов Л.Д., Высокопрочные и быстротвердеющие цементы, Изд-во «Буд1вельник», Киев, 1975 г.

29. Жилкин В.П., Доронин.Д.Н. Производство агломерата. Технология, оборудование, автоматизация.Под общ. ред. Г.А. Шалаева. Екатеринбург: Уральский центр ПР и рекламы, 2004, 292 с.

30. Журкович В. В., Потапов А.И. Отходы: Научное и учебно-методическое справочное пособие. СПб.: Гуманистика, 2001, - 580 с.

31. Исаева JI.K., Власов А.Г. Вклад пожаров твердых бытовых отходов в состояние экологической обстановки Москвы // Экология пром. пр-ва. — 1995. — № 1. — С. 3135.

32. Китаев Б.И., Тимофеев В.Н., Боковиковой Б.А., Малкин В.М., Швыдкий B.C., Шкляр Ф.Р., Ярошенко Ю.Г. Тепло- массообмен в плотном слое. — М.: Металлургия, 1972. 432с.

33. Клименко В. В. Глобальное потепление и энергетика: мифы и реальность. М: Энергия: Экономика, техника, экология., 2001, № 5., с. 16-24

34. Концепция обращения с твердыми бытовыми отходами в РФ, МДС 13-8.2000 (утверждена Постановлением коллегии Госстроя России от 22.12.99 г. № 17).

35. Коротич В. И., Фролов Ю. А., Бездежский Г. Н. Агломерация рудных материалов.Екатеринбург, ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ», 2003 г, 400 с.

36. Коротич В.И., Пузанов В. П., Газодинамика агломерационного процесса. М.: Металлургия, 1969.

37. Коротич В.И.Теоретические основы окомкования железорудных материалов, М., металлургия, 1966г.

38. Лотош В.Е.Переработка отходов природопользования. Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 2002. 463 с.

39. Меликова Э.Д., Легкие бетоны на перлитовом заполнителе, полученном методом агломерации // Докл. VIII объединенной сессии НИИ Закавказья, Тбилиси, 1983г.

40. Минеральные вяжущие вещества: (технология и свойства). Учебник для вузов/ A.B. Волженский, Ю.С. Буров, B.C. Колокольников М.: Стройиздат, 1979. -476 е., ил.

41. Михайлова Н.В. Термическое обезвреживание отходов. В поиске осуществимых решений. Твердые бытовые отходы март 2009 (№3) — стр. 12-18

42. Михайлова Н.В. Феоктистов А.Ю. Термическая переработка отходов в цементной промышленностн//Твердые бытовые отходы февраль 2009 (№2) - стр. 34-38

43. Монастырев A.B., Производство извести: М.: Высшая школа, 1978 г.

44. Мюир Т., Эдер Т., Малдун Р., Лернер С. Применение стратегии практической ликвидации к сырью химической промышленности хлору / Пер. с англ. Е. Макровой; Под ред. Т. Марковой.

45. Некрасов В.Г. Изношенные автомобильные шины как вторичный энергоресурс // Пром. энерг. 1992. - N 7. - С.42-45.

46. Онацкий С.П., Производство керамзита. М., Стройиздат, 1987г.

47. Патент 22977871 РФ. B01D46/26. Устройство для очистки газа / Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (ТУ); М. И. Ильин, Б. Н. Куценко, А.Ю. Феоктистов и др. № 2005136622/15; Заявлено 24.11.05; Опубл. 24.07.07.

48. Патент МНК 7F23G5/00, F23B1/16, С04В2/10. Способ и устройство для сжигания твердых бытовых отходов Арсентьев В.А., Петров A.B., 2005г.

49. Патковский Б.М. Фабрики окускования рудного сырья черной металлургии. М.: Металлургия, 1964.

50. Пурим В.Р. Бытовые отходы. Теория горения. Обезвреживание. Топливо для энергетики. М.: Энергоатомиздат, 2002. — 112 с.

51. Сементовский Ю. В. Минеральное сырье. Известняк: Справ. М.: Геоинформмарк, 1999.- 19 с.

52. Систер В.Г., Мирный А.Н. Современные технологии обезвреживания и утилизации твердых бытовых отходов. М.: Акад. коммун, хоз-ва им. К.Д.Памфилова, 2003. - 304 с.- Библиогр.: 60 назв.

53. Страус В. Промышленная очистка газов: Пер. с англ. М., Химия, 1981. 616 е., ил.

54. Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод)/Под ред. Н. В. Кузнецова, В. В. Митора и др. М.: Энергия. 1973.

55. Теплотехнические расчеты металлургических печей. Зобнин Б.Ф., Казяев М.Д., и др. Учебное пособие для студентов вузов, М: "Металлургия", 1982 г, 360 с.

56. Токовой O.K., Строганов А.И., Знамеровский В.Ю., Наумова М.В. Применение металлургических агрегатов для сжигания твердых бытовых отходов // Пробл. экол. Юж. Урала. 1996. - N 4. - С.30-37, 46.

57. ТУГОВ А. и ЭСКИН Н. , ЛИТУН Д.(Всероссийский теплотехнический институт), ФЕДОРОВ О. (АО "Прогрессивные экологические технологии").Не превратить планету в свалку.

58. Ульянов В.М., Рыбкин Э.П., Гуткович А.Д., Пишин Г.А. Поливинилхлорид / М., Химия, 1992, 288 с.

59. Уфимцев В.М., Пьячев В.А. «Обжиг клинкера методом просасывания», Цемент, 2003г., №1.

60. Федоров JI. А. Диоксины как экологическая опасность: ретроспектива и перспективы. -М.: Наука, 1993. 266 с.

61. Федоров JI. Г., Маякин А. С., Москвичев В. Ф. Теплоэлектростанция на альтернативном виде топлива (твердые бытовые отходы). //Энергосбережение. №2 -2002.

62. Федоров Л.А., Мясоедов Б.Ф. Диоксины как экологическая опасность: ретроспектива и перспективы//Успехи химии. 1990. - т.59, №11. - С. 1818-1823

63. Феоктистов А.Ю. Исследование термической переработки отходов на конвейерной обжиговой машине. Проблемы рационального природопользования/СПбГГИ(ТУ). СПб, 2007,277 с.(Записки Горного института. Т. 170. 4.1) с. 176-179

64. Феоктистов А.Ю. Альтернативное топливо из коммунальных отходов. Твердые бытовые отходы — март 2009 (№3) — стр. 40-45

65. Феоктистов А.Ю. Применение конвейерной обжиговой машины для переработки углеродсодержащих бытовых отходов//Фундаментальные исследования, №12 (часть вторая). 2007.- стр. 309-311, www.rae.ru

66. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике М.: Наука, 1987. 502 с.

67. Худолей В.В. Токсикология диоксинов. Москва, 2000

68. Шелепчиков A.A. Загрязнения окружающей среды полихлорированными дибензо-п-диоксинами и диоксиноподобными веществами.URL: http//www.dioxin.ru

69. Шубов JI. Я., Роязман В.Я., Дуденков С.В. Обогащение твердых бытовых отходов. М.:Недра, 1987.-238с

70. Шубов Л.Я., Ставровский М. Е., Шехирев Д. В. Технология отходов мегаполиса. Технологические процессы в сервисе. Учебное пособие. М.: 2002. 376 с

71. Шумаков Н.С. Кунаев A.M., Агломерация фосфоритов, Изд.»Наука» КазССР, 1982г.

72. Щеголев.М. М. Топливо, топки и котельные установки. М: Государственное издательство литературы по архитектуре и строительству, 1953 год, 544 с.

73. Эскин Н.Б., Тугов А.Н., Хомутскии А.Н. и др. Анализ различных технологий термической переработки твердых бытовых отходов // Энергетик. 1994. - N 9. - С.6-8.

74. Юнг В.Н., Бутт Ю.М., Технология вяжущих веществ, М.,Промстройиздат, 1952 г.

75. Юсфин Ю.С., Леонтьев Л.И., Генералов В.А., Карабасов Ю.С. Перспективы металлургической переработки техногенных и бытовых отходов для решения экологических проблем // Экол. и промышленность России. 2005

76. Abu-Qudais Moh'd, Abu-Qdais Hani A. Energy Conversion and Management, Volume 41, Issue 9, 1 June 2000, Pages 983-991

77. Antonio C. Caputo and Pacifico M. Pelagagge. RDF production plants: I Design and costs Applied Thermal Engineering, Volume 22, Issue 4, March 2002, Pages 423-437

78. Arsentyev V., Petrov A., Beloglazov I.Feoktistov A. Application of sintering machines for thermal treatment of municipal solid wastes//CIS iron & steel review (Россия). № 1-2. -Москва: Руда и мет., 2007.

79. Batchelor В.Overview of waste stabilization with cement//Waste Management, Volume 26, Issue 7, 2006, Pages 689-69

80. Casa G. De, Mangialardi T., Paolini A.E. and Piga L. Physical-mechanical and environmental properties of sintered municipal incinerator fly ash//Waste Management, Volume 27, Issue 2, 2007, Pages 238-247

81. Chang Ni-Bin, Chang Ying-Hsi and Chen W. C. Evaluation of heat value and its prediction for refuse-derived fuel// Science of The Total Environment, Volume 197, Issues 1-3, 30 April 1997, Pages 139-148.

82. Chang Y.F., Lin C.J., Chyan J.M., Chen I.M. and Chang J.E. Multiple regression models for the lower heating value of municipal solid waste in Taiwan//Journal of Environmental Management, Volume 85, Issue 4, December 2007, Pages 891-899

83. Choy Keith K.H., Porter John F., Hui Chi-Wai and McKay Gordon. Process design and feasibility study for small scale MSW gasification//Chemical Engineering Journal, Volume 105, Issues 1-2, 15 December 2004, Pages 31-41

84. Chungen Yin, Lasse A. Rosendahl and S0ren К. Kasr. Grate-firing of biomass for heat and power production//Progress in Energy and Combustion Science, Volume 34, Issue 6, December 2008, Pages 725-754

85. Colin A. C. Haley. Energy recovery from burning municipal solid wastes: a review Resources, Conservation and Recycling, Volume 4, Issues 1-2, August 1990, Pages 77-103

86. Consonni S., Giugliano M. and Grosso M. Alternative strategies for energy recovery from municipal solid waste: Part A: Mass and energy balances//Waste Management, Volume 25, Issue 2, 2005, Pages 123-135

87. Consonni S., Giugliano M. and Grosso M. Alternative strategies for energy recovery from municipal solid waste: Part B: Emission and cost estimates//Waste Management, Volume 25, Issue 2, 2005, Pages 137-148

88. Corbill RA. Standard handbook of environmental engineering. USA McGraw-Hill.- 1989.

89. CorderoT. Marque/. F. Rodriquez-Mirasol J, Rodriguez JJ. Predicting healing values of lignocellulosic and carbonaceous materials from proximate analysis// Fuel, Volume 2 (HH;80:1567 71.

90. Costi P., Minciardi R., Robba M., Rovatti M. and Sacile R. An environmentally sustainable decision model for urban solid waste management//Waste Management, Volume 24, Issue 3, 2004, Pages 277-295

91. Czuczwa Jean M.and others. Polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans in sediments from Siskiwit Lake, Isle Royale", SCIENCE V.226 (1984), pp. 568-569.

92. Dcmirbas A. Calculation of higher healing values of biomass fuels// Fuel, 1997, Volume 76(5):431-4.

93. Dong Changqing, Jin Baosheng, Zhong Zhaoping and Lan Jixiang. Tests on co-firing of municipal solid waste and coal in a circulating fluidized bed//Energy Conversion and Management, Volume 43, Issue 16, November 2002, Pages 2189-2199

94. ELEY MICHAEL H. An Improved Prototype Apparatus and Process for Separating Cellulosic Materials from Municipal Solid Waste, Applied Biochemistry end Biotechnology Vol. 45/46, 1994, 69-74.

95. ELEY MICHAEL H., GuINN GERALD R., BAGCHI AMD JOYITA. Cellulosic Materials Recovered from Steam Classified Municipal Solid Wastes as Feedstocks for Conversion to Fuels and Chemicals Applied Biochemistry end BiotechnologyVol. 51/52, 1995, 387-397.

96. Feoktistov A. Application of conveyor kiln for the thermal treatment of carbonaceous household wastes. Materialy XLVIII Sesji Pionu Gorniczego, Akademia Gorniczo-Hutnicza, Krakow, 2007

97. Feoktistov A. Emission of dioxins and thermal treatment of municipal solid wastes (MSW)//Materialy XLVII Sesji Pionu Gorniczego, Akademia Gorniczo-Hutnicza., Krakow, 2006

98. Fink Johannes Karl. Pyrolysis and combustion of polymer wastes in combination with metallurgical processes and the cement industry//Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, Volume 51, Issues 1-2, July 1999, Pages 239-252

99. Gomes A.P., Matos M.A. and Carvalho I.C. Separate collection of the biodegradable fraction of MSW: An economic assessment//Waste Management, In Press, Corrected Proof, Available online 5 November 2007,

100. Haley Colin A. C. Energy recovery from burning municipal solid wastes: a review// Resources, Conservation and Recycling, Volume 4, Issues 1-2, August 1990, Pages 77-103,

101. Hernandez-Atonal Francisco D., Ryu Changkook, Sharifi Vida N. and Swithenbank Jim Combustion of refuse-derived fuel in a fluidised bed//Chemical Engineering Science, Volume 62, Issues 1-2, January 2007, Pages 627-635

102. Hsien H. Khoo.Life cycle impact assessment of various waste conversion technologies//Waste Management, Volume 29, Issue 6, June 2009, Pages 1892-1900

103. Hui C.W. , Porter J.F., McKay G., Cheung R. and Leung P. An integrated plant for municipal solid waste co-combustion in cement production//Journal of Solid Waste Technology and Management, 28 (2002), 175-181.

104. Ishikawa Yukari, Noma Yukio, Yamamoto Takashi, Mori Yoshihito and Sakai Shin-ichi.PCB decomposition and formation in thermal treatment plant equipment//Chemosphere, Volume 67, Issue 7, April 2007, Pages 1383-1393

105. Jannelli E. and Minutillo M. Simulation of the flue gas cleaning system-of an RDF incineration power plant//Waste Management, Volume 27, Issue 5, 2007, Pages 684-690

106. Jimenez L, Gonzalez F. Study of the physical and chemical properties of lignocellulosic residues with a view to the production of fuels// Fuel L991;70547-50.

107. Juniper Consultancy Services Ltd, Mechanical-Biological Treatment: A Guide for Decision Makers Processes, Policies and Markets, March 2005 (Annexe A "Process Fundamentals")

108. Juniper Consultancy Services Ltd, Mechanical-Biological Treatment: A Guide for Decision Makers Processes, Policies and Markets, March 2005 (Annexe C "An Assessment of the Viability of Markets for the Outputs")

109. Kiiantee U., Zevenhoven R., Backman R. and Hupa M. Cement manufacturing using alternative fuels and the advantages of process modelling//Fuel Processing Technology, Volume 85, Issue 4, 15 March 2004, Pages 293-301

110. Kathiravale Sivapalan, Yunus Muhd Noor Muhd, Sopian K., Samsuddin A. H. and Rahman R. A. Modeling the heating value of Municipal Solid Waste. Fuel// Volume 82, Issue 9, June 2003, Pages 1119-1125.

111. Khan, A.M.Z., Abu Ghrarah, Z.ll.//Ncwapproach for estimating energy content of municipal solid waste. Journal of Environmental Engineering, Volume 117 (3), 1991. 376 380.

112. Kikuchi Ryunosuke. Recycling of municipal solid waste for cement production: pilot-scale test for transforming incineration ash of solid waste into cement clinker//Resources, Conservation and Recycling, Volume 31, Issue 2, February 2001, Pages 137-147

113. Kucukbuyruk S. Durus B, Merieboyu AE, Kadioglu E. Estimation of calorific values of Turkish lignites// Fuel 1991, Volume 70, pages 979-81.

114. Lee Vinci K.C., Cheung Wai-Hung and McKay Gordon. PCDD/PCDF reduction by the co-combustion process//Chemosphere, Volume 70, Issue 4, January 2008, Pages 682-688

115. Li Beixing, Liang Wenquan and He Zhen.Study on high-strength composite portland cement with a larger amount of industrial wastes//Cement and Concrete Research, Volume 32, Issue 8, August 2002, Pages 1341-1344"

116. Lin K.L. and Lin D.F. Hydration characteristics of municipal solid waste incinerator bottom ash slag as a pozzolanic material for use in cement//Cement and Concrete Composites, Volume 28, Issue 9, October 2006, Pages 817-823

117. Lin Kae Long. Feasibility study of using brick made from municipal solid waste incinerator fly ash slag//Journal of Hazardous Materials, Volume 137, Issue 3, 11 October 2006, Pages 1810-1816

118. Marmo. L. EU strategies and policies on soil and waste management to offset greenhouse gas emissions//Waste Management, In Press, Corrected Proof, Available online 26 November 2007

119. McKay G.Dioxin characterization, formation and minimization during municipal solid waste (MSW) incineration: review//Chemical Engineering Journal, 86 (2002), 343-368.

120. Mechanical Biological Treatment and Mechanical Heat Treatment of Municipal Solid Waste, Defra Waste Implementation Programme, New Technologies, Accessed 22.11.06, www.defra.gov.uk

121. Murphy J.D. and McKeogh. E. The benefits of integrated treatment of wastes for the production of energy//Energy, Volume 31, Issues 2-3, February-March 2006, Pages 294-310

122. Pan Jill R., Huang Chihpin, Kuo Jung-Jen and Lin Sheng-Huan. Recycling MSWI bottom and fly ash as raw materials for Portland cement//Waste Management, In Press, Corrected Proof, Available online 12 July 2007,

123. Pappu Asokan, Saxena Mohini and Asolekar R. Shyam.Solid wastes generation in India and their recycling potential in building materials//Building and Environment, Volume 42, Issue 6, June 2007, Pages 2311-2320

124. Parikh Jigisha, Channiwala S.A. and. Ghosal G.K.A correlation for calculating HHV from proximate analysis of solid fuels//Fuel, Volume 84, Issue 5, March 2005, Pages 487-494.

125. Partanen Jatta, Backman Peter, Backman Rainer and Hupa Mikko. Absorption of HC1 by limestone in hot flue gases. Part I: the effects of temperature, gas atmosphere and absorbent quality//Fuel, Volume 84, Issues 12-13, September 2005, Pages 1664-167

126. Prisciandaro M., Mazziotti G. and Veglió F. Effect of burning supplementary waste fuels on the pollutant emissions by cement plants: a statistical analysis of process data

127. Qiao X.C., Ng B.R., Tyrer M., Poon C.S. and Cheeseman C.R. Production of lightweight concrete using incinerator bottom ash//Construction and Building Materials, In Press, Corrected Proof, Available online 2 January 2007

128. Rotter Vera Susanne, Joerg Thomas Kost, Winkler and Bernd Bilitewski. Material flow analysis of RDF-production processes//Waste Management, Volume 24, Issue 10, 2004, Pages 1005-1021.

129. Saikia Nabajyoti, Kato Shigeru and Kojima Toshinori. Production of cement clinkers from municipal solid waste incineration (MSWI) fly ash//Waste Management, In Press, Corrected Proof, Available online 22 August 2006

130. Thomas Valerie M. and McCreight Colin M.Relation of chlorine, copper and sulphur to dioxin emission factors//Journal of Hazardous Materials, Volume 151, Issue I, 28 February 2008; Pages 164-170

131. Trezza M. A. and Scian A. N. Waste fuels: their effect on Portland cement clinker//Cement and Concrete Research, Volume 35, Issue 3, March 2005, Pages 438-444

132. UNEP Chemicals. Dioxin and Furan Inventories. National and Regional Emission of PCDD/PCDF. Geneva, Switzerland, 1999. 102 p.

133. US EPA. Exposure and Human Health Reassessment of 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-Dioxin (TCDD) and Related Compounds. Path 1, V.2, -Washington, DC, EPA/600/P-00/001Ab, 2000. 628p.

134. WAINWRIGHT, P J and BONI, S P K. Artificial Aggregate from Domestic Refuse//Concrete, 15(5), pp 25 29, 1981.

135. Wang Kuen-Sheng, Chiang Kung-Yuh, Lin Kae-Long and Sun Chang-Jung.Effects of a water-extraction process on heavy metal behavior in municipal solid waste incinerator fly ash//HydrometalIurgy, Volume 62, Issue 2, October 2001, Pages 73-81

136. Waste management world: URL: http://www.waste-management-world.com/displayarticle/273140/123/ARTCL/none/THERT/l/Thermal-treatment-options/

137. Zhang Hua, He Pin-Jing and Shao Li-Ming. Fate of heavy metals during municipal solid waste incineration in Shanghai//Journal of Hazardous Materials, Volume 156, Issues 1-3, 15 August 2008. Pages 365-373

138. Zibik A. and Stanek. W. Forecasting of the energy effects of injecting plastic wastes into the blast furnace in comparison with other auxiliary fuels// Energy, Volume 26, Issue 12, December 2001, Pages 1159-1173