UA74681C2

UA74681C2 - Method and installation of thermo-biological disposal of household and industrial organic waste and silts of urban effluents

Info

Publication number: UA74681C2
Application number: UA2004021309A
Authority: UA
Inventors: Mykola Vasyliovych Rudiuk; Olha Mykolaivna Koval; Liudmyla Mykolaivna Markina; Arsenii Ivanovych Zaitsev
Original assignee: Mykola Vasyliovych Rudiuk; Olha Mykolaivna Koval; Liudmyla Mykolaivna Markina; Arsenii Ivanovych Zaitsev
Priority date: 2004-02-23
Filing date: 2004-02-23
Publication date: 2006-01-16

Abstract

The method of thermo-biological disposal of household and industrial organic waste and silts of urban effluents provides for their complex processing with obtaining of nontraditional energy carriers and biological humus. In this case, household and industrial waste after disinfection and drying is separated into solid organic waste subject to the pyrolysis and moist food waste, which are mixed up with the silts of urban effluents and the obtained mixture is treated for production of biological humus. Pyrolysis provides for obtaining steam-gas mixture supplied to the gas-turbine power station. The production of biological humus provides for fermentation of the mixture of moist food waste and silts, treatment of the fermented slime by microorganisms and fungus, processing the obtained mass by red wiggler worm. The specific modes of conducting technological operations are indicated. Wasteless production is ensured by proposed installation.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до методів гермобіологічої утилізації суміші побутових та промислових відходів і 2 мулів міських стічних вод і може бути використаний в міському комунальному господарстві для регенерації екологічно шкідливих органічних відходів, що забруднюють навколишнє середовище, з одержанням біоактивного гумусу, який може бути використано як добриво, електроенергії, нетрадиційних рідких, твердих і газоподібних видів палива, а також високоліквідних товарів народного споживання, що виготовляються з відсортованих вторинних ресурсів. 70 Відомо "Спосіб утилізації відходів" |див.авт. свід. СРСР Мо1201294 МПКА С1001/10, опубл.30.12.85. БВ Мо481, який включає піроліз без доступу повітря при температурі 400-980 Сб з отриманням багатокомпонентної парогазової суміші та твердого вуглецевого залишку, подальше охолодження парогазової суміші, розподіл її на компоненти у вигляді рідкої та газоподібної фракції, а твердий вуглецевий залишок подрібнюють і гранулюють разом зі змочувальною рідиною, потім висушують гранули, при цьому рідку фазу розділяють при допомозі т відстоювання на легкі вуглеводи і суміш важких вуглеводів та води, цю суміш використовують як змочувальну рідину для гранулювання.The invention relates to the methods of hermobiological disposal of a mixture of household and industrial waste and 2 mules of municipal sewage and can be used in municipal utilities for the regeneration of ecologically harmful organic waste that pollutes the environment, with the production of bioactive humus, which can be used as fertilizer, electricity , non-traditional liquid, solid and gaseous fuels, as well as highly liquid consumer goods made from sorted secondary resources. 70 "Waste disposal method" is known | see author. witness USSR Mo1201294 MPKA C1001/10, publ. 12/30/85. BV Mo481, which includes pyrolysis without access to air at a temperature of 400-980 С with the receipt of a multicomponent vapor-gas mixture and solid carbon residue, further cooling of the vapor-gas mixture, its distribution into components in the form of liquid and gaseous fractions, and the solid carbon residue is crushed and granulated together with with a wetting liquid, then the granules are dried, while the liquid phase is separated with the help of settling into light carbohydrates and a mixture of heavy carbohydrates and water, this mixture is used as a wetting liquid for granulation.

Ознаки, які збігаються з ознаками способу, що заявляється: - процес термічного розкладу органічних відходів методом піролізу без доступу повітря при температурі 400-9802С з отриманням багатокомпонентної парогазової суміші та твердого вуглецевого залишку.Signs that coincide with the signs of the claimed method: - the process of thermal decomposition of organic waste by the method of pyrolysis without access of air at a temperature of 400-9802C with obtaining a multicomponent steam-gas mixture and a solid carbon residue.

Причини, що перешкоджають отриманню необхідного технічного результату: - відомий спосіб не забезпечує безвідхідної утилізації органічних відходів Через те, що не передбачає спільну утилізацію сухих органічних і харчових відходів, у результаті утилізації піддається близько 3090 відходів, а інші відходи вивозяться на смітники, що є джерелом забруднення навколишнього середовища.Reasons preventing the achievement of the required technical result: - the known method does not ensure waste-free disposal of organic waste. Due to the fact that it does not provide for the joint disposal of dry organic and food waste, as a result of disposal, about 3090 wastes are disposed of, and other wastes are taken to landfills, which is a source environmental pollution.

Відома установка для здійснення способу утилізації органічних твердих побутових відходів |див. патент счA well-known installation for implementing a method of disposal of organic solid household waste | see patent

України Мо36342А МІПКб Е2305/027, опубл.16.04.01. Бюл. Мо3), що включає герметичний реактор, охоплений (У нагрівальним елементом, багатоступінчаста система охолодження, ступіні розташовані один над іншим у міру зниження їхньої температури, верхня частина кожної з них з'єднана з нижньою частиною наступної ступіні, а протилежна сторона нижньої частини кожного ступеню з'єднана з реактором, кінцевий ступінь виконаний у виді конденсатора з виводом піролізного газу і рідкого налива, а реактор обладнано завантажувальним і -- розвантажувальним пристроєм. сof Ukraine Mo36342A MIPKb E2305/027, publ. 16.04.01. Bul. Mo3) comprising a sealed reactor, covered (In a heating element, a multi-stage cooling system, the stages are arranged one above the other as their temperature decreases, the upper part of each is connected to the lower part of the next stage, and the opposite side of the lower part of each stage is connected to the reactor, the final stage is made in the form of a condenser with the output of pyrolysis gas and liquid bulk, and the reactor is equipped with a loading and unloading device.

Ознаки, що збігаються з істотними ознаками установки, що заявляється: - герметичний реактор, охоплений нагрівальним елементом; і - три ступеня охолодження. «ІFeatures that coincide with the essential features of the claimed installation: - hermetic reactor covered by a heating element; and - three degrees of cooling. "AND

Причини, що перешкоджають одержанню необхідного технічного результату.Reasons preventing the achievement of the required technical result.

Відома установка передбачає термічну утилізацію тільки сухих твердих органічних відходів, таких як - полімери усіх видів, зношені автошини, нафтошлами, що складає менш 30595 від всіх обсягів існуючих побутових і промислових відходів і мулів міських стічних вод. Утилізація частини органічних відходів, що залишилася, таких як харчові і мули міських стоків, у відомій установці не передбачена через їхню велику вологість, і, « дю тому, що вони не можуть бути утилізовані на даній установці, вони вивозяться на міські смітники. А з забезпечити їхнє сушіння до вологості 2-495 стає економічно не вигідно і недоцільно через великі витрати с дорогих і гостродефіцитних енергоносіїв. :з» Найбільш близьким за технічною суттю до способу, що заявляється, є спосіб утилізації органічних відходів див. патент України Мо52840 МПК7 Г2305/027, опубл. 15.01.03. Бюл. Мо1), що включає піроліз відходів у реакторі без доступу повітря при температурі 400-9802С з утворенням твердого вуглецевого залишку, піролізного газу і -1 що первинної багатокомпонентної парогазової суміші, охолодження її в багатоконтурній циркуляційній системі охолодження з розрахунковою кількістю контурів і температурами охолоджувачів, відбір важкої рідкої фракції та т. одержання на кінцевому контурі - конденсаторі легкої рідкої фракції з заданою молекулярною масою, контрольThe well-known installation involves the thermal utilization of only dry solid organic waste, such as - polymers of all kinds, worn tires, oil sludge, which is less than 30,595% of the total volume of existing household and industrial waste and city sewage sludge. Utilization of the remaining part of organic waste, such as food and urban sewage sludge, is not foreseen in the known installation due to their high humidity, and, "due to the fact that they cannot be disposed of at this installation, they are taken to municipal landfills. And to ensure their drying to a humidity of 2-495 becomes economically unprofitable and impractical due to the large costs of expensive and acutely scarce energy carriers. :z" The closest in terms of technical essence to the claimed method is the method of disposal of organic waste, see patent of Ukraine Mo52840 IPC7 G2305/027, publ. 15.01.03. Bul. Мо1), which includes pyrolysis of waste in a reactor without access to air at a temperature of 400-9802С with the formation of a solid carbon residue, pyrolysis gas and -1 primary multicomponent vapor-gas mixture, cooling it in a multi-circuit cooling circulation system with the calculated number of circuits and temperatures of coolers, selection of heavy liquid fraction, etc. receiving on the final circuit - condensers of light liquid fraction with a given molecular weight, control

Фу молекулярної маси М рідкої фракції, отриманої на кінцевому контурі системи охолодження, при М 2150 5р Температуру охолоджувачів кожного контуру, починаючи з першого, зменшують від розрахункової максимум на (ее) 502С, а при М«е150 температуру охолоджувачів кожного контуру, починаючи з останнього, збільшують на 502С, щк а якщо співвідношення М«150 не змінилося, тоді зменшують кількість контурів шляхом вирівнювання температур сусідніх контурів, починаючи з температури першого контуру.Fu of the molecular mass M of the liquid fraction obtained on the final circuit of the cooling system, at M 2150 5p. The temperature of the coolers of each circuit, starting from the first, is reduced from the calculated maximum by (ee) 502С, and at M"e150, the temperature of the coolers of each circuit, starting from the last , increase by 502С, shk and if the ratio M«150 has not changed, then reduce the number of circuits by equalizing the temperatures of neighboring circuits, starting from the temperature of the first circuit.

Ознаки, що збігаються з істотними ознаками способу, що заявляється: - глибоке термічне розкладання відходів методом піролізу в реакторі без доступу повітря при температурі 400-9802С з одержанням сухого твердого вуглецевого залишку і багатокомпонентної парогазової суміші. (Ф. Причини, що перешкоджають одержанню необхідного технічного результату: ка Відомий спосіб має дуже низький ступінь утилізації і передбачає тільки термічну утилізацію суміші сухих високомолекулярних органічних відходів, що складає близько 3095 від всього обсягу міських і промислових 60 відходів, частина відходів, що залишилася, надходить на міські смітники.Features that coincide with the essential features of the claimed method: - deep thermal decomposition of waste by pyrolysis in a reactor without access to air at a temperature of 400-9802C with the production of dry solid carbon residue and a multicomponent steam-gas mixture. (F. Reasons that prevent obtaining the necessary technical result: ka The known method has a very low degree of utilization and involves only the thermal utilization of a mixture of dry high-molecular organic waste, which is about 3095 of the total volume of urban and industrial 60 waste, the remaining part of waste, goes to city landfills.

Якщо розглядати існуючу технологію вивозу всієї суміші відходів на смітники в одному контейнері, що спостерігається в більшості країн світу, то для оптимальної їхньої утилізації потрібно сортування з відбором вторинної сировини, сухої суміші високомолекулярної органіки, харчових відходів, скла, текстилю і т.д., що також відсутнє у відомому способі. 65 Крім, того, даний спосіб цілюом виключає можливість утилізувати суміш вологих харчових відходів і мулів міських стічних вод, що обмежує функціональні можливості відомого способу.If we consider the existing technology of removing the entire mixture of waste to landfills in one container, which is observed in most countries of the world, then for their optimal utilization, sorting with the selection of secondary raw materials, a dry mixture of high-molecular organics, food waste, glass, textiles, etc. is required. which is also absent in the known method. 65 In addition, this method excludes the possibility of disposing of a mixture of wet food waste and municipal sewage sludge, which limits the functionality of the known method.

Як прототип установки, що заявляється, прийнята установка для здійснення способу утилізації органічних відходів |див.патент України Мо52840 МПК7 г23055/027, опубл.15.01.03. Бюл. Мо1), що включає реактор пролізу із системою зовнішнього обігріву, бункери для завантаження і розвантаження реактора, патрубок для відводу парогазової суміші з реактора в багатоконтурну циркуляційну систему, що містить три контури, кожен контур має охолоджувач парогазової суміші з повітряним охолодженням у вигляді вентилятора з електроприводом і трубопроводом для повернення важкої рідкої фракції у реактор, охолоджувач кожного контуру обладнаний датчиком температури, з'єднаним із блоком управління, останній охолоджувач з'єднаний з вихідним конденсатором з водяним охолодженням. 70 Ознаки, що збігаються з істотними ознаками запропонованої установки: - реактор піролізу із системою зовнішнього обігріву; - багатоконтурну циркуляційну систему з охолоджувачами.As a prototype of the proposed installation, an installation for implementing a method of organic waste disposal is accepted | see patent of Ukraine Mo52840 MPK7 g23055/027, publ. 15.01.03. Bul. Мо1), which includes a prolysis reactor with an external heating system, bunkers for loading and unloading the reactor, a nozzle for removing the steam-gas mixture from the reactor into a multi-circuit circulation system containing three circuits, each circuit has a cooler of the steam-gas mixture with air cooling in the form of a fan with an electric drive and a pipeline to return the heavy liquid fraction to the reactor, the cooler of each circuit is equipped with a temperature sensor connected to the control unit, the latter cooler is connected to the outlet condenser with water cooling. 70 Features that coincide with the essential features of the proposed installation: - pyrolysis reactor with an external heating system; - multi-circuit circulation system with coolers.

Причини, що перешкоджають одержанню необхідного технічного результату: - дана установка забезпечує термічну утилізацію обмеженої частини органічних відходів, максимум до 3095 від всього обсягу побутових та промислових відходів, частина відходів, що залишилася, вивозиться на міські смітники. Таким чином, відома установка має дуже низький ступінь утилізації.Reasons preventing the achievement of the required technical result: - this installation provides thermal disposal of a limited part of organic waste, up to 3095% of the total volume of household and industrial waste, the remaining part of waste is taken to city landfills. Thus, the known plant has a very low recycling rate.

Крім того, установка передбачає одержання рідкого палива і піролізного газу, але не забезпечує їх використання, наприклад, сполучену роботу з газотурбінною електростанцією. У зв'язку з цим, установка має обмежені функціональні можливості.In addition, the installation provides for the production of liquid fuel and pyrolysis gas, but does not provide for their use, for example, combined operation with a gas turbine power plant. In this regard, the installation has limited functionality.

В основу винаходу поставлено задачу створити спосіб термобіологічної утилізації суміші побутових та промислових органічних відходів і мулів міських стічних вод шляхом введення нової послідовності операцій при суміщенні термічної і біологічної утилізації органічних відходів, що дозволить підвищити ступінь утилізації відходів і розширити функціональні можливості при одержанні нетрадиційних енергоносіїв і біоактивного добрива, і за рахунок цього створити екологічно безпечне, безвідхідне виробництво, яке енергетично с об самозабезпечується.The invention is based on the task of creating a method of thermobiological disposal of a mixture of household and industrial organic waste and municipal sewage sludge by introducing a new sequence of operations in the combination of thermal and biological disposal of organic waste, which will allow to increase the degree of waste disposal and expand the functional capabilities in obtaining non-traditional energy carriers and bioactive fertilizers, and due to this, create environmentally safe, waste-free production that is energetically self-sufficient.

В основу винаходу поставлено також задачу удосконалити установку для термобіологічної утилізації суміші і) побутових та промислових відходів і мулів міських стічних вод шляхом введення нових конструктивних елементів, що дозволить підвищити ступінь утилізації відходів і розширити функціональні можливості при одержаній нетрадиційних енергоносіїв і бідсактивного добрива, і за рахунок цього створити екологічно безпечне - де зо виробництво, яке енергетично самозабезпечується, строк окупності якого складає 2,2 роки.The invention is also based on the task of improving the installation for the thermobiological utilization of a mixture of i) household and industrial waste and urban sewage sludge by introducing new structural elements, which will allow to increase the degree of waste utilization and expand the functional capabilities when obtaining non-traditional energy carriers and bioactive fertilizer, and at the expense of to create an ecologically safe, energy self-sufficient production facility with a payback period of 2.2 years.

Суть винаходу, який заявляється, полягає в тому, що в способі термобіологічної утилізації побутових і со промислових відходів і мулів міських стічних вод, що включає піроліз органічних відходів у реакторі без Ге доступу повітря при температурі 400-9802С з утворенням парогазової суміші і твердого вуглецевого залишку, згідно з винаходом, побутові та промислові відходи попередньо знезаражують, сушать протягом 6-10хв. при в інтенсивному перемішуванні й обдуванні їх димовими газами з озонованим повітрям при температурі ї- 150-16092С, розділяють їх на сухі тверді органічні відходи, що подають у реактор на піроліз, а парогазову суміш, що утворилася, подають на газотурбінну електростанцію, і вологі харчові відходи, що дроблять і змішують з мулами міських стічних вод у співвідношенні - 2:1-4:1 при вологості 75-85906, отриману суміш подають « у верхню частину метантенку, де витримують її протягом 46-120 годин при температурі 54-58 «С, осади перебродженої органіки відбирають з метантенку, пропускають через піскоуловлювачі, зневоднюють до - с вологості 55-65965 і при інтенсивному перемішуванні вводять до них штами мікроорганізмів і грибків, витримують и у герметичній ємності 38-52 години при температурі 34-389Сб, а в отриману суміш додають 8-1095 свіжої ни дробленої органіки, наприклад, солому, розподіляють отриману суміш у бурти, запускають до них каліфорнійського черв'яка в співвідношенні мас 50:1-100:1, витримують 40-60 доби і відокремлюють черв'яків від отриманого біоактивного гумусу. - Суть винаходу полягає також в тому, що установка для термобілогічної утилізації суміші побутових та їз промислових відходів і мулів міських стічних вод, що включає реактор піролізу із системою зовнішнього обігріву і багатоконтурну циркуляційну систему з охолоджувачами, згідно з виноходом, оснащена пластинчастим (2) транспортером для прийому побутових і промислових відходів з обертовим голчастим барабаном, пристроєм о 50 знезаражування відходів у вигляді порожнього обертового циліндра, озонатором повітря і встановленими послідовно камерою дегазації, віброситом для відбору харчових відходів, дробаркою, змішувачем дроблених -. харчових відходів з мулами міських стічних вод, метантенком, що обігрівається, насосами подачі і добору суміші шламів, піскоуловлювачами пресом зневоднювання переброжених шламів, змішувачем шламів зі штамами мікроорганізмів і грибків, герметичною ємністю для дозрівання шламів, змішувачем шламів зі свіжою органікою, пристроєм формування буртів на транспортерних стрічках, віброситом для відбору черв'яків відThe essence of the claimed invention is that in the method of thermobiological disposal of household and co-industrial waste and municipal sewage sludge, which includes pyrolysis of organic waste in a reactor without access to air at a temperature of 400-9802C with the formation of a vapor-gas mixture and a solid carbon residue , according to the invention, household and industrial waste is pre-disinfected, dried for 6-10 minutes. with intensive mixing and blowing of them with flue gases with ozonized air at a temperature of 150-16092С, they are separated into dry solid organic waste, which is fed to the reactor for pyrolysis, and the resulting steam-gas mixture is fed to the gas turbine power plant, and wet food waste that is crushed and mixed with urban sewage sludge in the ratio - 2:1-4:1 at a humidity of 75-85906, the resulting mixture is fed "into the upper part of the methane tank, where it is kept for 46-120 hours at a temperature of 54-58" C, sediments of re-fermented organic matter are taken from the methane tank, passed through sand traps, dehydrated to a moisture content of 55-65965 and, with intensive mixing, strains of microorganisms and fungi are introduced into them, kept in a hermetic container for 38-52 hours at a temperature of 34-389С, and in 8-1095 ml of fresh crushed organic matter, for example, straw, is added to the resulting mixture, the resulting mixture is distributed in the sides, the California worm is launched into them in a mass ratio of 50:1-100:1, keep for 40-60 days and separate the worms from the obtained bioactive humus. - The essence of the invention is also that the installation for the thermobiological disposal of a mixture of household and industrial waste and municipal sewage sludge, which includes a pyrolysis reactor with an external heating system and a multi-circuit circulation system with coolers, according to the invention, is equipped with a plate (2) conveyor for receiving household and industrial waste with a rotating needle drum, a device for 50% disinfection of waste in the form of an empty rotating cylinder, an air ozonator and a sequentially installed degassing chamber, a vibrating sieve for the selection of food waste, a crusher, a mixer of crushed -. of food waste with urban sewage sludge, a heated methane tank, pumps for supplying and selecting the sludge mixture, sand traps, a press for dewatering fermented sludge, a sludge mixer with strains of microorganisms and fungi, a hermetic container for sludge maturation, a sludge mixer with fresh organic matter, a device for forming sides on conveyor belts, vibrating screen for selection of worms from

Ге! біоактивного гумусу і газотурбінною електростанцією, з'єднаною з охолоджувачем циркуляційної системи, при цьому голки барабана зігнуті убік обертання і мають пристосування для очищення голок. де Розкриваючи причинно-наслідковий зв'язок між істотними ознаками способу, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, необхідно відзначити наступне: 60 1. Ознаки: "Побутові та промислові відходи, що попередньо знезаражують, сушать протягом 6-10хв. при інтенсивному перемішуванні й обдуванні їх димовими газами з озонованим повітрям при температурі 150-1609227" дозволяють досягти поверхневого знезаражування, не змінюючи внутрішньої структури усіх видів відходів, особливо це стосується харчових відходів, що при інших температурних і часових режимах можуть "зваритися", утворити еластичну масу, що розмажеться по усіх твердих відходах, що зробить важким подальший бо процес їхньої обробки, а саме, сортування. Крім того, запропоновані параметри температури і часу не доводять полімерні відходи до їхнього плавлення, у противному випадку вони прилипнуть до поверхні і буде потрібно їхнє механічне видалення. 2. Ознаки: "... розділяють їх на сухі тверді органічні відходи, що подають у реактор на піроліз, а парогазову суміш, що утворилася, подають на газотурбінну електростанцію, і вологі харчові.." дозволяють розділити суміш відходів на два класи, перший клас - це сухі органічні відходи, що піддають термічному розкладанню - піролізу й одержують високоякісне паливо у вигляді парогазової суміші, отримане для роботи газотурбінної електростанції, і другий клас - це вологі харчові відходи, що піддають біологічній переробці з одержанням, в остаточному підсумку, бідсактивного добрива, тим самим забезпечується підвищення ступеня 7/о утилізації ї розширюються функціональні можливості пропонованого способу. 3. Ознаки: "...які дроблять і змішують з мулами міських стічних вод у відповідності 2:1-4:1 при вологості 75-83906" дозволяють з'єднати менш токсичні харчові відходи з більш токсичними мулами, цей процес є першим етапом зниження небезпечної концентрації важких металів, що знаходяться в мулах. У даній ознаці закладений принцип, що в природі немає нешкідливих речовин, є нешкідливі концентрації. 4. Ознаки: 7"... отриману суміш подають у верхню частину метантенку, де витримують її протягом 46-120 годин при температурі 54-582С, осади переброженої. органіки відбирають з метантенку, пропускають через піскоуловлювачі, зневоднюють до вологості 55-6595 і при інтенсивному перемішуванні вводять до них штами мікроорганізмів і грибків, витримують у герметичній ємності 38-52 години при температурі 34-382С" дозволяють, по-перше, провести анаеробне бродіння органічних відходів і, тим самим, перевести їх з активного стану в 2о пасивне, а, по-друге, провести другий етап зниження небезпечної концентрації важких металів в отриманій суміші осаду, у результаті мікроорганізми і грибки виробляють кислоту, що переводить іони важких металів в окисли нерозчинні у воді, відповідно вони не будуть усмоктуватися рослинами і, отже, не представляють небезпеки для навколишнього середовища. 5. Ознаки: "...в отриману суміш додають 8-1095 свіжої дробленої органіки, наприклад, солому, розподіляють с отриману суміш у бурти, запускають у них каліфорнійського черв'яка в співвідношенні мас 50:1 -100:1, витримують 40-60 доби і відокремлюють черв'яків від отриманого біоактивного гумусу" дозволяють отримувати і) біоактивнмій гумус, як якісне універсальне добриво для будь-якого виду рослин і, таким чином, утилізувати всі побутові і промислові відходи разом з мулами міських стічних вод за безвідхідною технологією в екологічно безпечному для навколишнього середовища режимі. «--Gee! of bioactive humus and a gas turbine power plant connected to the cooler of the circulation system, while the drum needles are bent to the side of rotation and have a device for cleaning the needles. de Revealing the cause-and-effect relationship between the essential features of the claimed method and the technical result achieved, it is necessary to note the following: mixing and blowing them with flue gases with ozonized air at a temperature of 150-1609227" allows to achieve surface disinfection without changing the internal structure of all types of waste, especially this applies to food waste, which at other temperature and time regimes can "cook", form an elastic mass, which will spread over all solid waste, which will make the further process of their processing, namely, sorting, difficult. In addition, the proposed parameters of temperature and time do not bring polymer waste to their melting, otherwise they will stick to the surface and their mechanical removal will be required. 2. Signs: "... they are divided into dry solid organic waste, which is fed to the reactor for pyrolysis, and the resulting steam-gas mixture is fed to the gas turbine power plant, and wet food..." allow the waste mixture to be divided into two classes, the first class - this is dry organic waste that is subjected to thermal decomposition - pyrolysis and receives high-quality fuel in the form of a steam-gas mixture, obtained for the operation of a gas turbine power plant, and the second class - this is wet food waste that is subjected to biological processing with the production, in the final result, of non-active fertilizer , thereby ensuring an increase in the degree of utilization by 7/o and expanding the functionality of the proposed method. 3. Signs: "...which are crushed and mixed with urban sewage sludge in accordance with 2:1-4:1 at a humidity of 75-83906" allow you to combine less toxic food waste with more toxic sludge, this process is the first stage reduction of dangerous concentration of heavy metals in sludge. This sign implies the principle that there are no harmless substances in nature, there are harmless concentrations. 4. Signs: 7"... the resulting mixture is fed into the upper part of the methane tank, where it is kept for 46-120 hours at a temperature of 54-582C, the sediments of the over-fermented organic matter are taken from the methane tank, passed through sand traps, dehydrated to a humidity of 55-6595 and with intensive mixing, strains of microorganisms and fungi are introduced into them, kept in a hermetic container for 38-52 hours at a temperature of 34-382C" allow, firstly, to carry out anaerobic fermentation of organic waste and, thereby, to transfer it from an active state to a 2o passive one, and, secondly, to carry out the second stage of reducing the dangerous concentration of heavy metals in the obtained sediment mixture, as a result, microorganisms and fungi produce acid that converts heavy metal ions into oxides insoluble in water, accordingly, they will not be absorbed by plants and, therefore, do not represent environmental hazards. 5. Signs: "...to the resulting mixture add 8-1095 of fresh crushed organic matter, for example, straw, distribute the resulting mixture into the sides, launch the California worm into them in a mass ratio of 50:1 -100:1, stand for 40 -60 days and separate worms from the obtained bioactive humus" allow to obtain i) bioactive humus as a high-quality universal fertilizer for any type of plants and, thus, to dispose of all household and industrial waste together with urban sewage sludge using zero-waste technology in an ecologically safe mode for the environment. "--

Таким чином, сукупність істотних ознак способу забезпечують високий ступінь утилізації всієї суміші побутових та промислових відходів і мулів міських стічних вод з одержанням нетрадиційних енергоносіїв і со біоактивного добрива, і за рахунок цього створення екологічно безпечного, безвідхідного виробництва, яке (Те) енергетично самозабезнечується .Thus, the set of essential features of the method ensure a high degree of utilization of the entire mixture of household and industrial waste and urban sewage sludge with the production of non-traditional energy carriers and co-bioactive fertilizer, and due to this, the creation of environmentally safe, waste-free production, which is (Te) energetically self-sufficient.

Розкриваючи причинно-наслідковий зв'язок між істотними ознаками установки, що заявляється, і досягнутим З технічним результатом, необхідно відзначити наступне: рч-Revealing the cause-and-effect relationship between the essential features of the claimed installation and the achieved technical result, it is necessary to note the following: rch-

Ознаки: "Установка оснащена пластинчастим транспортером для прийому побутових і промислових відходів з обертовим голчастим барабаном, пристроєм знезаражування відходів у виді порожнього обертового циліндра, озонатором повітря і встановленими послідовно камерою дегазації, віброситом для відбору харчових відходів, « дробаркою, змішувачем дроблених харчових відходів з мулами міських стічних вод, метантенком, що обігрівається, насосами подачі і добору суміші шламів, пісколовками, пресом зневоднювання переброжених - с шламів, змішувачем шламів зі штамами мікроорганізмів і грибків, герметичною ємністю для дозрівання шламів, ц змішувачем шламів зі свіжою органікою, пристроєм формування буртів на транспортерних стрічках, віброситом "» для відбору черв'яків від бісактивного гумусу і газотурбінною електростанцією, з'єднаною з охолоджувачем циркуляційної системи, при цьому голки барабана зігнуті убік обертання і мають пристосування для очищення голок. -І Таким чином, сукупність істотних ознак установки забезпечують високий ступінь утилізації відходів до 10095, розширюють функціональні можливості установки, що дозволяє одержати нетрадиційні енергоносії і т біоактивне добриво, і за рахунок цього створити екологічно безпечне, безвідхідне виробництво, яке енергетичноFeatures: "The installation is equipped with a plate conveyor for receiving household and industrial waste with a rotating needle drum, a device for decontamination of waste in the form of an empty rotating cylinder, an air ozonator and a degassing chamber installed in series, a vibrating screen for the selection of food waste, a crusher, a mixer of crushed food waste with sludge of municipal wastewater, a heated methane tank, pumps for supplying and selecting a mixture of sludge, sand traps, a press for dewatering fermented sludge, a mixer for sludge with strains of microorganisms and fungi, a hermetic container for maturation of sludge, a mixer for sludge with fresh organic matter, a device for forming edges on conveyor belts, a vibrating screen "" for the selection of worms from bisactive humus and a gas turbine power plant connected to the cooler of the circulation system, while the needles of the drum are bent to the side of rotation and have a device for cleaning the needles. -I Thus, the set of essential features of the installation provide a high degree of waste utilization up to 10095, expand the functional capabilities of the installation, which allows you to receive non-traditional energy carriers and bioactive fertilizer, and due to this, create environmentally safe, waste-free production, which is energy

Ге») самозабезпечується .Ge") is self-sufficient.

Суть винаходу пояснюється кресленням, де представлена схема установки для реалізації запропонованого со способу. - й Стрілками позначені потоки: В - суміш побутових і промислових відходів; ПГС - парогазова суміш; С - твердий вуглецевий залишок; ДГ - димові гази; ХВ - харчові відходи; СВ - сухі тверді органічні відходи; МСВ - мули міських стічних вод; ШМ - штами мікроорганізмів; СЛ - світла органіка; КЧ - потік каліфорнійського Черв'яка: БАГ - біоактивний гумус.The essence of the invention is explained by the drawing, which shows the scheme of the installation for implementing the proposed method. - and streams marked with arrows: B - a mixture of household and industrial waste; PGS - steam-gas mixture; C - solid carbon residue; DH - flue gases; ХВ - food waste; SV - dry solid organic waste; MSW - urban sewage sludge; ШМ - strains of microorganisms; SL - light organic matter; KCH - flow of the California Worm: BAG - bioactive humus.

Установка містить реактор піролізу 1 із системою зовнішнього обігріву, що складає з пальника 2 і димоходу о З, і триконтурну циркуляційну систему з охолоджувачами 4, 5 і 6, пластинчастим транспортером 7 для прийому іме) побутових та промислових відходів з обертовим голчастим барабаном 8. пристроєм знезаражування відходів у вигляді порожнього обертового циліндра 9, озонатором повітря 10 і встановленими послідовно камерою бо дегазації 11, віброситом 12 для відбору харчових відходів, дробаркою 13, змішувачем 14 дроблених харчових відходів з мулами міських стічних вод, метантенком 15, що обігрівається, з насосами подачі 16 і відбору 17 суміші шламів, піскоуловлювачами і 8, пресом 19 для зневоднювання переброжених шламів, змішувачем 20 шламів зі штамами мікроорганізмів і грибків, герметичною ємністю 21 для дозрівання шламів, змішувачем 22 шламів зі свіжою органікою, пристроєм 23 формування буртів 24 на транспортерних стрічках 25 і віброситом 26 65 для відбору черв'яків від біоактивного гумусу. Голки 27 барабана 8 зігнуті убік обертання і постачені пристосуванням 28 для очищення голок 27 від наколотих на них твердих відходів. Вихідний охолоджувач 6 циркуляційної системи з'єднаний трубопроводом 29 подачі паливної парогазової суміші на газотурбінну електростанцію 30. Внутрішня порожнина обертового циліндра 9 з'єднана газоходом 31 з виходом димоходу З і озонатором повітря 10 для подачі в циліндр 9 димових газів з озонованим повітрям. Вібросито 12 розділяє відходи на два потоки: потік харчових відходів, що надходять у дробарку 13, і потік сухих твердих органічних відходів, що надходять у реактор піролізу 1.The installation includes a pyrolysis reactor 1 with an external heating system, consisting of a burner 2 and a chimney 3, and a three-circuit circulation system with coolers 4, 5 and 6, a plate conveyor 7 for receiving household and industrial waste with a rotating needle drum 8. device waste disinfection in the form of an empty rotating cylinder 9, an air ozonator 10 and a serially installed degassing chamber 11, a vibrating screen 12 for the selection of food waste, a crusher 13, a mixer 14 of crushed food waste with urban sewage sludge, a methane tank 15, which is heated, with feed pumps 16 and selection 17 of a mixture of sludges, sand traps and 8, a press 19 for dewatering fermented sludges, a mixer 20 of sludges with strains of microorganisms and fungi, a hermetic container 21 for maturation of sludges, a mixer 22 of sludges with fresh organic matter, a device 23 for forming edges 24 on conveyor belts 25 and vibrosieve 26 65 for selection of worms from bioactive rubber su. The needles 27 of the drum 8 are bent to the side of rotation and supplied with a device 28 for cleaning the needles 27 from solid waste impaled on them. The outlet cooler 6 of the circulation system is connected by the pipeline 29 for supplying the fuel vapor-gas mixture to the gas turbine power plant 30. The inner cavity of the rotating cylinder 9 is connected by the gas duct 31 to the exit of the chimney C and the air ozonizer 10 for supplying flue gases with ozonated air to the cylinder 9. The vibrating screen 12 separates the waste into two streams: the stream of food waste entering the crusher 13 and the stream of dry solid organic waste entering the pyrolysis reactor 1.

Спосіб здійснюється в установці таким чином:The method is carried out in the installation as follows:

Попередньо побутові та промислові органічні відходи надходять з населеного пункту на сміттєзбиральних машинах, потім вони висипаються на пластинчастий транспортер 7 і попадають під обертовий голчастий 70 барабан 8, що своїми голками 27 розриває поліетиленові мішки, у яких знаходяться відходи, що викидаються населенням. Пристрій 28 у виді пластини з прорізами розташований під кутом до поверхні барабана 8, а голки 27 проходять Через прорізи в барабані, при цьому пластина очищає вигнуті голки 27 від наколотих на них твердих відходів і залишків поліетиленових пакетів. Далі розпушені відходи надходять до порожнього обертового циліндру У для поверхневого знезаражування і підсушування протягом 6-10 хвилин при інтенсивному /5 перемішуванні й обдуванні їх димовими газами з озонованим повітрям при температурі 150-16020. Димові гази надходять із системи зовнішнього обігріву реактора 1 з температурою близько 4002С, потім вони змішуються з холодним озонованим повітрям, у результаті температура знижується до 150-1602С. Вплив С, СО» з озонованим повітрям при температурі 150-1602С протягом 6-10 хвилин на відходи вбиває усі хвороботворні мікроорганізми, і тим самим відбувається поверхневе знезаражування, при цьому не міняється внутрішня структура відходів.First, domestic and industrial organic waste comes from the settlement on garbage collection machines, then it is dumped on the plate conveyor 7 and falls under the rotating needle drum 70, which with its needles 27 tears the polyethylene bags, which contain the waste thrown away by the population. The device 28 in the form of a plate with slots is located at an angle to the surface of the drum 8, and the needles 27 pass through the slots in the drum, while the plate cleans the curved needles 27 from impaled solid waste and the remains of plastic bags. Next, the loosened waste enters the empty rotating cylinder B for surface disinfection and drying for 6-10 minutes with intensive /5 mixing and blowing with flue gases with ozonized air at a temperature of 150-16020. Flue gases come from the external heating system of reactor 1 with a temperature of about 4002С, then they mix with cold ozonized air, as a result, the temperature drops to 150-1602С. The impact of C, CO" with ozonated air at a temperature of 150-1602C for 6-10 minutes on the waste kills all pathogenic microorganisms, and thereby surface disinfection occurs, while the internal structure of the waste does not change.

Особливо це стосується харчових відходів, що при більш високих температурних режимах можуть "зваритися", утворити еластичну масу, яка розмажеється по поверхні твердих відходів, що зробить важким подальший процес їхньої обробки. Після знезаражування відходи надходять у камеру дегазації 11, де вони провітрюються свіжим повітрям, а потім попадають на вібросито 12 з дірками З0х9Омм, униз провалюються всі харчові й інші дрібні відходи і попадають на дробарку 13. Сухі тверді органічні відходи (СВ) попадають у реактор піролізу 1, де С вони без доступу повітря при температурі 400-9802С розкладаються з утворенням парогазової суміші (ПГС) і (5) твердого вуглецевого залишку (С). Реактор 1 обігрівається системою зовнішнього обігріву, що складає з пальника 2 і димоходу 3. Глибина розкладання органічних відходів у реакторі 1 задається триконтурною циркуляційною системою з охолоджувачами 4, 5 і 6, температура яких у залежності від глибини розкладання може мінятися для охолоджувача 4 від 320 до 3702С, охолоджувача 5 від 220 до 2702С, охолоджувача б від 130 тю до 160:с. ПГС, що утворилася, через трубопровід 29 надходить на газотурбінну електростанцію 30. Вироблена со електроенергія в кількості до 5095 використовується для постачання усіх електроспоживачів заводу, у технологічному процесі якого використовується даний спосіб. На дробарці 13 харчові відходи дробляться до ікс, фракції 2-5мм, далі надходять у змішувач 14, де вони змішуються з мулами міських стічних вод (МСВ). «This especially applies to food waste, which at higher temperatures can "boil", form an elastic mass that spreads over the surface of solid waste, which will make the further process of their processing difficult. After disinfection, the waste enters the degassing chamber 11, where it is ventilated with fresh air, and then falls on the vibrating sieve 12 with holes 30x9Omm, all food and other small waste fall down and fall on the crusher 13. Dry solid organic waste (SW) enters the pyrolysis reactor 1, where C they decompose without air access at a temperature of 400-9802С with the formation of a vapor-gas mixture (VGS) and (5) a solid carbon residue (C). Reactor 1 is heated by an external heating system consisting of burner 2 and chimney 3. The depth of decomposition of organic waste in reactor 1 is set by a three-circuit circulation system with coolers 4, 5 and 6, the temperature of which, depending on the depth of decomposition, can vary for cooler 4 from 320 to 3702С, cooler 5 from 220 to 2702С, cooler b from 130 tyu to 160:s. The generated PGS flows through the pipeline 29 to the gas turbine power plant 30. The produced electricity in the amount of up to 5095 is used to supply all electricity consumers of the plant, in the technological process of which this method is used. On the crusher 13, food waste is crushed to x, fractions of 2-5 mm, then it enters the mixer 14, where it is mixed with municipal sewage sludge (MSW). "

Характерною рисою мулів міських стічних вод є те, що вони містять підвищену концентрацію іонів важких металів | процес змішування харчових відходів з мулами в співвідношенні 2:1-4:1 при вологості 75-8595 знижує загальну - концентрацію важких металів від 2 до 10 разів. Далі отриману суміш шламовим насосом 16 подають у верхню частину метантенку 15, де витримують її протягом 46-120 годин при температурі 54-58 С. Відбувається анаеробне бродіння органічної суміші і вона осідає на дно метантенку 15. Після цього осідання перебродженої « органіки шламовим насосом 17 подають на піскоуловлювачі 18, де відокремлюють неорганічні тверді частки, у З тому числі і пісок, від органіки. Чисту органіку збезводнюють на пресі 19 до вологості 55-6095 і в змішувачі с 20 вводять до неї штами мікроорганізмів і грибків (ШМ), потім у герметичній ємності 21 витримують 38-52A characteristic feature of urban sewage sludge is that it contains an increased concentration of heavy metal ions | the process of mixing food waste with sludge in a ratio of 2:1-4:1 at a humidity of 75-8595 reduces the total concentration of heavy metals from 2 to 10 times. Next, the obtained mixture is fed by the slurry pump 16 to the upper part of the methane tank 15, where it is kept for 46-120 hours at a temperature of 54-58 C. Anaerobic fermentation of the organic mixture takes place and it settles to the bottom of the methane tank 15. After this settling of the re-fermented "organics" by the sludge pump 17 fed to the sand trap 18, where inorganic solid particles, including sand, are separated from organic matter. Pure organic matter is dehydrated in a press 19 to a moisture content of 55-6095 and in a mixer with 20 strains of microorganisms and fungi (ShM) are introduced into it, then in a hermetic container 21 they are kept for 38-52

Із» години при температурі 34-382С, у результаті мікроорганізми виробляють кислоту, що переводить іони важких металів в окисли, нерозчинні у воді. У такому стані вони не представляють небезпеки для навколишнього середовища. Крім того, мікроорганізми і грибки створюють біоактивне середовище в одержуваному компості, до 79 якого потім додають 8-1095 свіжої дробленої органіки (СЛ) у вигляді соломи чи опалих листків, і перемішують у - змішувачі 22. З отриманої суміші пристосуванням 23 формують бурти 24 на транспортерних стрічках 25. У бурти т» запускають каліфорнійського черв'яка (КУ) у співвідношенні мас 50:1-100:1, витримують 40-60 діб. Розташування буртів 24 на транспортерних стрічках дозволить автоматизувати процес. Далі перероблену каліфорнійськимAfter an hour at a temperature of 34-382C, as a result, microorganisms produce acid that converts heavy metal ions into oxides that are insoluble in water. In this state, they do not pose a danger to the environment. In addition, microorganisms and fungi create a bioactive environment in the resulting compost, to which 79 is then added 8-1095 of fresh crushed organic matter (SL) in the form of straw or fallen leaves, and mixed in - the mixer 22. From the resulting mixture, the device 23 forms the sides 24 on conveyor belts 25. California worm (KU) is launched into the sides of the tank in a mass ratio of 50:1-100:1, kept for 40-60 days. The location of the edges 24 on the conveyor belts will allow the process to be automated. Then processed by the Californian

Ф черв'яком суміш відходів у вигляді бісактивного гумусу висипають на вібросито 26 для поділу черв'яків від (ее) 50 гумусу (ВАГ). Черв'яки повертаються в процес формування нових буртів, а біосактивний гумус упаковують і га подають на склад готової продукції.With a worm, a mixture of waste in the form of bisactive humus is poured onto a vibrating sieve 26 to separate worms from (ee) 50 humus (VAG). The worms return to the process of forming new burrs, and the bioactive humus is packaged and sent to the warehouse for finished products.

Таким чином, пропонований спосіб дозволяє підвищити ступінь утилізації відходів до 10095 і, тим самим, розширити функціональні можливості існуючих способів утилізації, і за рахунок цього створити екологічно безпечне виробництво, яке енергетично самозабезпечусться. Строк окупності термобіологічного комплексу по 99 утилізації побутових та промислових відходів і мулів міських стічних вод продуктивністю ЗООт/добу складає 2,2Thus, the proposed method allows you to increase the degree of waste utilization to 10095 and, thereby, to expand the functionality of existing methods of utilization, and due to this, to create an environmentally safe production that is energy self-sufficient. The payback period of the thermobiological complex for 99 utilization of household and industrial waste and urban sewage sludge with a productivity of ZOOt/day is 2.2

ГФ) роки, що є гарним показником високорентабельного виробництва. іме)GF) years, which is a good indicator of highly profitable production. name)

Claims

The formula of the invention

1. The method of thermobiological disposal of household and industrial organic waste and municipal sewage sludge, which includes pyrolysis of organic waste in a reactor without access to air at a temperature of 400-980 °C with the formation of a vapor-gas mixture and a solid carbon residue, which differs in that household and industrial waste is pre-disinfected, dried for 6-10 minutes with intensive mixing and blowing with flue gases with ozonized air at a temperature of 150-160 C, separated into dry solid organic waste, which is fed into the pyrolysis reactor, and wet food waste, which is crushed , mixed with urban sewage sludge in a ratio of 2:1-4:1 at a humidity of 75-85 96, and the resulting mixture is fed to the upper part of the methane tank, where it is kept for 46-120 hours at a temperature of 54-58 C, sludge of re-fermented organics taken from the methane tank, passed through sand traps, dehydrated to a humidity of 55-60 90 and, with intensive mixing, introduced into it strains of microorganisms and fungi, kept in a hermetic container for 38-52 hours at a temperature of 34-38 °C, and 8-10 95 of fresh crushed organic matter, such as straw, is added to the resulting mixture, the resulting mixture is distributed among the sides, a California worm is launched to them in a mass ratio of 50:1-100:1, keep for 40-60 days and separate the worms from 70% of the bioactive humus obtained, while the steam-gas mixture formed during pyrolysis is fed to a gas turbine power plant.

2. Installation for the thermobiological disposal of a mixture of household and industrial organic waste and municipal sewage sludge, which includes a pyrolysis reactor with an external heating system and a multi-circuit circulation system with coolers, which is characterized by the fact that it is equipped with a plate 75 conveyor for receiving household and industrial waste from a rotating needle drum, a device for decontamination of waste in the form of a hollow rotating cylinder, an air ozonator and a degassing chamber installed in series, a vibrating screen for the selection of food waste, a crusher, a mixer of crushed food waste with urban sewage sludge, a heated methane tank with two sludge feed pumps and selection of sludge mixture, sand traps, a dewatering press for fermented sludge, a sludge mixer with strains of microorganisms, a hermetic container for sludge maturation, a sludge mixer with fresh crushed organics, a device for forming edges on conveyor belts chkah, a vibrating sieve for selecting worms from bisactive humus and a gas turbine power plant, which is connected to the cooler of the circulation system, while the needles of the drum are bent in the direction of rotation and have a device for cleaning the needles. Ha shchi 6) "- (ee) (Se) " and -

- and? -i sh" (o) (ee) - ime) 60 b5