початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2277673

СПОСІБ СПАЛЮВАННЯ ІНФІКОВАНИХ МЕДИЧНИХ, ХІМІЧНИХ, БІОЛОГІЧНИХ ТА ІНШИХ НЕБЕЗПЕЧНИХ ВІДХОДІВ та піротехнічні МАТ ДЛЯ ЙОГО ЗДІЙСНЕННЯ

Ім'я винахідника: Багатіїв Іван Олександрович (RU); Латишенко Анатолій Володимирович (RU); Нечаєв Ігор Олексійович (RU); Яковлєв Сергій Ігорович
Ім'я патентовласника: Багатіїв Іван Олександрович (RU); Латишенко Анатолій Володимирович (RU); Нечаєв Ігор Олексійович (RU); Яковлєв Сергій Ігорович
Адреса для листування: 105037, Москва, вул. Першотравнева, 26, кв.11, пат.пов. Б.С.Ляховічу, рег. № 175
Дата початку дії патенту: 2004.12.09

Винахід відноситься до засобів для знищення та знешкодження небезпечних відходів, зокрема інфікованих медичних, хімічних, біологічних та інших небезпечних відходів, в установках для спалювання відходів або в польових умовах. Технічний результат: підвищення безпеки процесів спалювання небезпечних відходів, запобігання забрудненню навколишнього середовища, спрощення технології підготовки відходів до спалювання при забезпеченні високої надійності процесу спалювання. Спосіб спалювання інфікованих медичних, хімічних, біологічних та інших небезпечних відходів включає розміщення спалюваного об'єкта з нанесеною на його поверхню сумішшю фільтраційного горіння, що включає порошкоподібні метали: алюміній і магній, окислювач і технологічну добавку, в замкнутій порожнині з зазором від дна і стінок для забезпечення доступу повітря для горіння, підпал і захоронення після завершення процесу спалювання. Суміш фільтраційного горіння розміщують шаром завтовшки 10-22 мм між смугами або листами водонепроникною папери або поліетиленової плівки, які потім склеюють або зварюють з отриманням піротехнічних матів, що розміщуються навколо спалюваного об'єкта. Усередині кожного з зазначених матів розміщують вогнепровідний шнур, а використовувана суміш фільтраційного горіння додатково містить порошкоподібні цинк і залізо або оксид заліза при наступному співвідношенні порошкоподібних металів: залізо, алюміній, магній і цинк або порошкоподібних металів: алюміній, магній, цинк і оксид заліза, мас .%: залізо або оксид заліза 0,05-99,5, алюміній 0,1-30,95, магній 0,39-39,0, цинк 0,01-30,0. Охарактеризований і піротехнічний мат, який використовується при реалізації описаного способу.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до засобів для знищення та знешкодження небезпечних відходів, зокрема інфікованих медичних, хімічних, біологічних та інших небезпечних відходів, в установках для спалювання відходів або в польових умовах.

Відомий спосіб знешкодження інфікованих біологічних відходів спалюванням в польових умовах, що включає нанесення на спалюється об'єкт з усіх боків горючої порошкоподібної суміші на основі металізованого алюмінію, магнію та їх сплавів і подальше спалювання при розміщенні об'єкта під металевим відбивачем тепла (RU 2036385 C1, F 23 G 7 / 00, 27.05.1995 р).

Однак відомий спосіб не забезпечує рівномірного і повного спалювання об'єкта, в результаті чого відбувається забруднення навколишнього середовища продуктами неповного спалювання.

Найбільш близьким аналогом є спосіб знищення інфікованих медичних, хімічних і біологічних відходів та інших небезпечних матеріалів, описаний в RU 2157951 C1, F 23 G 7/00, 20.10.2000 р Відомий спосіб включає приміщення спалюваних об'єктів в замкнуту порожнину з зазором від дна і стінок для забезпечення доступу повітря, обсипання порошком фільтраційного горіння на основі суміші металів алюмінію (Al) і магнію (Mg), підпал і захоронення після завершення процесу спалювання. Спалюваний об'єкт розміщують в порожнині на попередньо насипаний в ній поверх колосникових грат (наприклад, на сітку) шар порошкоподібного складу фільтраційного горіння, а після обсипання об'єкта порошком і підпалу суміші примусово з атмосфери забирають (засмоктують) або нагнітають повітря, частина якого пропускають через порошок у зону горіння, а витрата регулюють. Порошкоподібний склад фільтраційного горіння містить 91-97 мас.% Порошків металів Al і Mg при їх співвідношенні 1: (0,5-1,5), окислювач і технологічні добавки.

Однак відомий спосіб не забезпечує досить рівномірного протікання термохімічних процесів при спалюванні об'єкта, як наслідок, не виключає викиду в повному обсязі згорілих і розклалися продуктів із зони горіння. Технологічно важко забезпечити рівномірний розподіл порошкоподібної суміші на спалюваному об'єкті.

Завданням запропонованого винаходу є створення високотехнологічного, безпечного і економічно ефективного способу спалювання інфікованих медичних, хімічних, біологічних та інших небезпечних відходів.

Досягнутий технічний результат полягає в підвищенні безпеки процесів спалювання небезпечних відходів, попередженні забруднення навколишнього середовища, спрощення технології підготовки відходів до спалювання при забезпеченні високої надійності процесу спалювання.

Сформульований технічний результат досягається за рахунок того, що в способі спалювання інфікованих медичних, хімічних, біологічних та інших небезпечних відходів, що включає розміщення спалюваного об'єкта з нанесеною на його поверхню сумішшю фільтраційного горіння, що включає порошкоподібні метали: алюміній і магній, окислювач і технологічну добавку, в замкнутої порожнини з зазором від дна і стінок для забезпечення доступу повітря для горіння, підпал і захоронення після завершення процесу спалювання, суміш фільтраційного горіння розміщують шаром завтовшки 10-22 мм між смугами або листами водонепроникною папери або поліетиленової плівки, які потім склеюють або зварюють з отриманням піротехнічних матів, що розміщуються навколо спалюваного об'єкта, причому всередині кожного із зазначених матів розміщують вогнепровідний шнур, а використовувана суміш фільтраційного горіння додатково містить порошкоподібні цинк і залізо або оксид заліза при наступному співвідношенні порошкоподібних металів: залізо, алюміній, магній і цинк або порошкоподібних металів: алюміній , магній, цинк і оксид заліза, мас.%:

При спалюванні великого обсягу зазначених небезпечних відходів сформульований технічний результат досягається і за рахунок того, що зазначені піротехнічні мати додатково розміщують в обсязі спалюваного об'єкта таким чином, що товщина шару спалюваних відходів між ними становить 100-150 мм.

У спалюється об'єкт може бути додатково введено наповнювач, в якості якого може бути використаний торф при ваговому співвідношенні спалюється відхід: торф, рівному 1: 1, або деревна тирса при ваговому співвідношенні спалюється відхід: деревна тирса, рівному 1: 3, або пісок при ваговому співвідношенні спалюється відхід: пісок, рівному 6: 1.

Корпус, що обмежує зазначену замкнуту порожнину, при необхідності, охолоджують за рахунок пропускання атмосферного повітря між його стінками, а частина повітря використаного для охолодження корпусу може бути направлена ​​в зону горіння.

Сформульований технічний результат і досягається за рахунок того, що в заявленому способі спалювання використовують піротехнічний мат, що характеризується тим, що він виконаний у вигляді склеєних або зварених смуг або аркушів водонепроникною папери або поліетиленової плівки, між якими шаром товщиною 10-22 мм розміщена суміш фільтраційного горіння , що включає порошкоподібні метали: залізо, алюміній, магній і цинк або порошкові метали: алюміній, магній, цинк і оксид заліза при їх співвідношенні, мас.%:

окислювач і технологічну добавку при наступному співвідношенні компонентів суміші, мас.%:

Розміщення суміші фільтраційного горіння між смугами або листами водонепроникною папери або поліетиленової плівки, які потім склеюють або зварюють з отриманням піротехнічних матів, виключає недоліки операцій, здійснюваних з порошкоподібними компонентами поблизу установок для спалювання, і забезпечує рівномірність протікання високотемпературного термохімічного процесу піролізу.

При товщині шару суміші фільтраційного горіння між смугами або листами менше 10 мм не забезпечується рівномірність протікання високотемпературного термохімічного процесу піролізу. Товщина шару суміші фільтраційного горіння між смугами або листами більше 20 мм економічно недоцільна.

Використання в складі суміші фільтраційного горіння додатково порошкоподібних цинку і заліза або оксиду заліза при зазначених в формулу винаходу співвідношеннях і необхідно для забезпечення рівномірності протікання високотемпературного термохімічного процесу піролізу.

При спалюванні великих обсягів відходів укладання відходів проводять шарами в наступній послідовності:

- Піротехнічні мати, що містять суміш фільтраційного горіння, розміщену шаром товщиною 15-20 мм;

- Спалюється відхід товщиною 100-150 мм;

- Піротехнічні мати, що містять суміш фільтраційного горіння і т.д .;

- Верхнім останнім шаром, а і з боків укладаються піротехнічні мати, створюючи тим самим замкнуту порожнину. Детонатор служать для підпалу піротехнічних матів.

В якості технологічної добавки використовують горючі відходи - відпрацьовані мастила, змивки ЛЖК, відпрацьовані розчинники, кубові залишки органічних виробництв і ін.

Як окислювач використовують нітрати калію, натрію або амонію.

Як заліза використовують порошкоподібну залізо, як оксиду заліза - дрібнодисперсні відходи металообробки з розміром в перерізі не більше 250 мкм - дисперсний метал, тирса, мікростружка, голки і т.д.

Для рівномірного розподілу температурного поля в спалюваному об'єкті відходи в рідкому або пасти загущають наповнювачем в співвідношенні наповнювач / відхід:

Для виготовлення піротехнічних матів використовують смуги тонкого водонепроникного матеріалу - водонепроникна папір ГОСТ 8828-89, поліетиленова плівка.

При спалюванні високогорючіх відходів між стінками корпусу камери згоряння, що обмежують замкнуту порожнину, пропускають атмосферне повітря. Частина нагрітого між стінками повітря може бути подана в зону горіння в якості додаткового окислювача для забезпечення повноти спалювання. Кількість подається додатково нагрітого повітря регулюють залежно від температури в зоні згоряння і температури газів, що відходять на виході із замкнутої порожнини.

Суть винаходу пояснюється фіг.1 і 2, на яких:

Фиг.1 схематично зображено камера з внутрішньою порожниною для розміщення знищуваних відходів, оснащена поданими у вигляді блок-схеми системами подачі і регулювання витрати повітря і продуктів згоряння, їх відсмоктування, змішання і очищення.

Фиг.2 наведено приклад виконання піротехнічного мату.

За допомогою зазначених камери і пристрої очищення здійснюють розроблений спосіб знищення небезпечних медичних, хімічних і біологічних відходів та інших матеріалів. Однак можливі й інші компонувальні схеми виконання даних пристроїв, що реалізують запропонований спосіб.

Спосіб реалізують при цьому наступним чином: колосник-розпушувач 1 з знищуваним об'єктом 2, що знаходиться в замкнутій порожнині, утвореної піротехнічними матами 3, поміщають в камеру 4 з герметичною кришкою і клапаном аварійного викиду продуктів згоряння і ізолюють від атмосфери - закривають кришку. Детонатор піротехнічних матів підпалюють, наприклад, за допомогою термитной сірники через спеціальний перекривається люк. Потім примусово з атмосфери забирають повітря з допомогою, наприклад, тягово-дутьевой машини стандартного типу (не відображено) і пропускають попід стінами зовнішньої обшивки і внутрішньої камери 4 для захисту обшивки від перегріву. Частина повітря, використовуваного для охолодження, пропускають через колосник-розпушувач в зону горіння для оптимізації процесу знищення об'єкта 2, що може контролюватися датчиком 5 температури продуктів згоряння, а й (додатково) за яскравістю в зоні горіння (наприклад, дистанційний контроль термовизором або пірометром - не показані). Витрати як пропускається через зону горіння, так і екрануючого (охолоджуючого) повітря регулюють за допомогою, наприклад, регуляторів 6 стандартного типу, керованих за допомогою блоку управління 7 з урахуванням показань датчика 5 температури.

Для виключення забруднення навколишнього середовища продуктами згоряння, в яких при нестабільному процесі горіння можлива присутність аерозолів, а й газів, які впливають на навколишнє середовище (ОС) і людини, таких як сажисті частинки, гідратованих мінеральна пил, оксиди вуглецю, азоту і сірки, продукти згоряння відсмоктують з камери 4, очищають від зазначеної пилу, газів.

Первинне очищення проводиться за допомогою циклону 8, виконаного з жароміцного металу і жароміцного фільтра 9, виконаного із застосуванням кремнеорганічною тканих матеріалів. Потім продукти згоряння надходять в каталітичні фільтри 10, виконані у вигляді керамічних блоків стільникової структури з нанесеним каталітичним покриттям. Для ефективної роботи каталітичних фільтрів 10 і нейтралізації газових викидів температура виходять з камери 2 продуктів згоряння не знижується. Відсмоктування продуктів згоряння здійснюється за допомогою димососа 11.

Для прискорення охолодження робочої камери 4, а і з метою виключення теплового забруднення атмосфери і попадання в неї залишків продуктів згоряння після завершення процесу спалювання відходів 2 збільшують до максимуму витрата забирається з атмосфери повітря, який при цьому пропускають через робочу камеру 4.

Після охолодження робочої камери 4 припиняють процес прокачування повітря, відкривають кришку і очищають її, і залишки спалювання у вигляді золи можуть бути поховані.

Зазначені дії забезпечують ефективне знищення всіх найбільш небезпечних відходів та матеріалів і виключають забруднення ОС.

За описаним вище способом були знищені інфіковані біологічні відходи. При цьому були використані піротехнічні мати з поліетиленової плівки з товщиною шару суміші фільтраційного горіння 15 мм. Склад суміші, мас.%: Порошкові метали - 80, нітрат натрію - 15, технологічна добавка - відпрацьоване масло - 5, при цьому використані склади порошкоподібної суміші, мас.%: Залізо - 45, алюміній - 15, магній - 15, цинк - 25 або оксид заліза - 10, алюміній - 30, магній - 30, цинк - 30.

Аналіз відходять після очищення газів і зольного залишку показав, що в межах похибки вимірювань в них відсутні сліди всіх можливих забруднюючих речовин і хвороботворних організмів.

Дана технологія (спосіб і склад) були розроблені і перевірені в численних натурних випробуваннях по знищенню медичних і хімічних відходів.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб спалювання медичних, хімічних, біологічних та інших переважно небезпечних відходів, що включає розміщення спалюваного об'єкта з нанесеною на його поверхню сумішшю фільтраційного горіння, що включає порошкоподібні метали: алюміній і магній, окислювач і технологічну добавку, в замкнутій порожнині з зазором від дна і стінок для забезпечення доступу повітря для горіння, підпал і захоронення після завершення процесу спалювання, що відрізняється тим, що суміш фільтраційного горіння розміщують шаром завтовшки 10-22 мм між смугами або листами водонепроникною папери або поліетиленової плівки, які потім склеюють або зварюють з отриманням піротехнічних матів, що розміщуються навколо спалюваного об'єкта, причому всередині кожного із зазначених матів розміщують вогнепровідний шнур, а використовувана суміш фільтраційного горіння додатково містить порошкоподібні цинк і залізо або оксид заліза при наступному співвідношенні порошкоподібних металів: залізо, алюміній, магній і цинк або порошкоподібних металів: алюміній, магній, цинк і оксид заліза, мас.%:

2. Спосіб за 1, який відрізняється тим, що зазначені піротехнічні мати додатково розміщують в обсязі спалюваного об'єкта таким чином, що товщина шару спалюваних відходів між ними становить 100-150 мм.

3. Спосіб за 1, який відрізняється тим, що в спалюється об'єкт додатково вводять наповнювач.

4. Спосіб за 3, який відрізняється тим, що в якості наповнювача використовують торф при ваговому співвідношенні спалюється відхід: торф, рівному 1: 1.

5. Спосіб за 3, який відрізняється тим, що в якості наповнювача використовують деревна тирса при ваговому співвідношенні спалюється відхід: деревна тирса, рівному 1: 3.

6. Спосіб за 3, який відрізняється тим, що в якості наповнювача використовують пісок при ваговому співвідношенні спалюється відхід: пісок, рівному 6: 1.

7. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що корпус, що обмежує зазначену замкнуту порожнину, охолоджують за рахунок пропускання атмосферного повітря між його стінками.

8. Спосіб за п.7, що відрізняється тим, що частина повітря, використаного для охолодження корпусу, направляють в зону горіння.

9. Піротехнічний мат для спалювання інфікованих медичних, хімічних, біологічних відходів та інших небезпечних матеріалів способом за допомогою одного з пп.1-8, який характеризується тим, що він виконаний у вигляді склеєних або зварених смуг або аркушів водонепроникною папери або поліетиленової плівки, між якими шаром товщиною 10-22 мм розміщена суміш фільтраційного горіння, що включає порошкоподібні метали: залізо, алюміній, магній і цинк або порошкові метали: алюміній, магній і цинк і оксид заліза при їх співвідношенні, мас.%:

окислювач і технологічну добавку при наступному співвідношенні компонентів суміші, мас.%:

Версія для друку
Дата публікації 20.02.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів