Сжигание мусора позволяет примерно в 3 раза уменьшить вес отходов, устранить некоторые неприятные свойства: запах, выделение токсичных жидкостей, бактерий, а также выработать дополнительную энергию, которую можно использовать для получения электричества или отопления.

Полученное в результате переработки топливо, в отличие от бытовых отходов, может дольше храниться и транспортироваться, практически не содержит металла, обладает меньшей влажностью и зольностью. Благодаря наличию в составе гранулированного топлива бумаги и картона оно обладает большой теплотворной способностью (около 3000 ккал/кг).

При изготовлении гранулированного топлива бытовые отходы измельчают и сепарируют (рис. 52). В процессе переработки применяются грохоты и пневматические сепараторы, а полученные таким способом органические вещества применяются впоследствии для компостирования.

Рис. 52. Схема получения гранулированного топлива: а – схема производства компоста; б – схема разделения ТБО (метод Трисок); в – схема получения гранулированного топлива (метод Комбисок): 1 – прием ТБО; 2 – биотермический барабан; 3 – перфорированная обечайка; 4 – мусоросжигательное отделение; 5 – сепаратор балласта; 6 – молотковая дробилка для компоста; 7 – дозревание компоста; 8 – дробилка для грубого измельчения; 9 – пневматический сепаратор; 10 – электромагнитный сепаратор; 11 – циклон; 12 – барабанный грохот; 13 – сортировочный барабан; 14 – пресс-гранулятор.

Бытовые отходы, поступающие на завод, измельчают до размера 200 мм. Затем они поступают в грохот и там разделяются на 2 составляющие. Из более крупной части получают бумажную массу и топливо, из мелкой – черный металл и стекло.

После дробления бытовые отходы направляются в пневматический сепаратор, где происходит отделение легких фракций. Более тяжелые фракции (после извлечения металлолома) направляют на компостирование. Легкие фракции (бумага, пластмассовая пленка и др.) в разделительном барабане смачиваются водой, что приводит к тому, что размокшая бумага становится непрочной и, разорванная лопастями барабана, выходит из его отверстий. Пленка в результате смачивания не теряет своей прочности.

Из бумажной массы затем получают низкосортную оберточную бумагу.

Полученное таким методом дорогостоящее гранулированное топливо обладает высокой зольностью и себестоимостью.

Печи, расплавляющие ископаемую руду, могут также служить и для сжигания бытовых отходов. При сжигании в шлаковом расплаве начинается полное разложение вредных соединений, окисление горючих компонентов и происходит небольшое количество выброса пыли.

Вредные вещества, образующиеся при обычном мусоросжигании, нейтрализуются в эффективных газоочистных устройствах. Но для нейтрализации диоксинов и фуранов высокой температуры горения уже не достаточно.

При сжигании в шлаковом расплаве 1 т бытовых отходов потребляется:

– кислород – 400 м3;

– уголь – 200 кг;

– природный газ – 100 м3.

При повышении температуры увеличивается испарение тугоплавких компонентов, которые при обычном способе сжигания бытовых отходов находятся в твердом состоянии. Для их нейтрализации нужны эффективные очистные сооружения.

При сжигании в шлаковом расплаве выделяется небольшое количество пыли, которая поглощает испаряемую ртуть. Вследствие ртуть выбрасывается в атмосферу.

Метод сжигания бытовых отходов в шлаковом расплаве требует огромных материальных затрат, обладает большой энергоемкостью и не до конца обеспечивает экологическую безопасность.

Метод плазменной газификации бытовых отходов отличается использованием сверхвысоких температур (2000–3200 °C). В процессе газификации бытовые отходы разжижаются и доходят до плазменного состояния.

При переработке мусора (рис. 53) образуется высококалорийный синтез-газ, который используется для производства энергии в виде пара или горячей воды. Образовавшийся шлак применяется для строительных нужд (например, для строительства дорог).

Рис. 53. Схема плазменного способа переработки бытовых отходов: 1 – печь; 2 – циклон; 3 – теплообменники; 4 – компрессор; 5 – рессивер; 6 – электрогенератор; 7 – газотурбинный двигатель; 8 – скруббер; 9 – дымосос; 10 – дымовая труба; 11 – выход жидкого шлака; 12 – выход жидкого металла.

В процессе газификации происходит окисление бытовых отходов в шлаковом расплаве. Бытовые отходы перерабатываются в шахтной печи. Размер бытового мусора должен быть не больше 40 см, что обеспечивает непрерывность загрузки.

Под воздействием высоких температур происходит разрушение органических компонентов. Неорганические компоненты в процессе плазменной газификации расплавляются. Все летучие вредные вещества удаляются из выделяющихся газов с помощью газоочистных устройств. Образующийся синтез-газ применяется для производства тепла и электроэнергии.