Утилизация лузги семечки

Утилизация лузги подсолнечника на маслоперерабатывающих предприятиях: экономичная термическая утилизация с получением тепла и ВМР

Лузга подсолнечника — один из самых массовых видов отходов АПК, и на ряде предприятий её суточный объем достигает 100 тонн. Переработка лузги в брикеты часто ограничена спросом, а себестоимость брикетирования нередко превышает рыночную цену альтернативных продуктов из первичного сырья. В этих условиях оптимальным решением становится термическая утилизация с рекуперацией тепла и получением вторичных материальных ресурсов (ВМР) — тепловой энергии и золы как товарного продукта.

Компания «Эко-Спектрум» провела комплекс исследований по сжиганию лузги семечки и предлагает промышленное решение на базе роторного инсинератора HURIKAN 5000R. Такой подход:

• обеспечивает независимость предприятия от сторонних операторов по вывозу и обезвреживанию отходов;
• даёт собственный источник тепла для отопления, ГВС и технологических нужд либо для продажи на соседние объекты;
• исключает накопление отходов, освобождает производственные территории, снижает пожароопасность;
• снижает совокупную себестоимость утилизации по сравнению с услугами сторонних организаций.

Подтвержденная экологическая и нормативная корректность

Для установления эксплуатационных расходов и себестоимости термической утилизации «Эко-Спектрум» выполнила серию испытаний с привлечением независимой аккредитованной лаборатории. Проведены качественные и количественные анализы выбросов дымовых газов, сформированы требования к системе газоочистки (ГОУ) перед выбросом в атмосферный воздух.

Проектные решения учитывают требования НДТ (ИТС 9-2020), а также положения Директивы 2000/76/ЕС «О сжигании отходов» и Директивы 2010/75/ЕС «О промышленных выбросах»: выдержка дымовых газов во вторичной камере не менее 2 секунд при температуре свыше 850 °С при избытке кислорода, соблюдение пороговых значений по загрязняющим веществам. Реализация технологических мер также согласуется с подходами законодательства РФ в области охраны окружающей среды и обращения с отходами.

 Исходные данные клиента:

Выбор решения: роторный инсинератор HURIKAN 5000R

Для утилизации крупных объемов лузги нами выбран инсинератор HURIKAN 5000R. Испытания на опытной установке подтвердили стабильный и глубокий дожиг образцов лузги при круглосуточной эксплуатации. Роторная серия HURIKAN предназначена для термического обезвреживания и утилизации отходов различного происхождения и агрегатного состояния: промышленные, ТКО, биологические и медицинские, отходы производства и потребления; жидкие, твердые, пастообразные, сыпучие. Возможен перечень свыше 4700 наименований, включая отходы нефтехимической, деревообрабатывающей, текстильной, сельскохозяйственной, пищевой, горнодобывающей, бумажной отраслей, коммунальные и строительные отходы, загрязненные грунты, осадки очистных сооружений и др. Серия является запатентованной и уникальной среди отечественных и зарубежных роторных мусоросжигательных установок.

Что влияет на производительность

Ключевые параметры отхода — морфологический, химический и элементный состав, влажность и зольность — определяют его теплотворную способность и объём образующихся дымовых газов. Для соблюдения нормативной задержки во вторичной камере (не менее 2 секунд при ≥850 °С) производительность варьирует в зависимости от характеристик материала. Для лузги семечки по результатам исследований и эксплуатации фактическая производительность может составлять 2–4 т/ч (см. Таблицу 1).

Таблица 1 Производительность на разных отходах

Контроль выбросов и газоочистка сухого типа

Инженеры «Эко-Спектрум» выполнили отбор проб после сжигания лузги семечки для определения концентраций загрязняющих веществ и корректного подбора ГОУ. Для исключения превышений по взвешенным веществам, суммарным углеводородам и SO₂ в состав комплекса включена система сухой газоочистки — циклонный фильтр со впрыском сухого щелочного реагента для улавливания пыли, диоксида серы, хлороводорода, тяжёлых металлов и органических примесей.

Подготовка и сортировка отходов

Для стабильности горения и снижения эксплуатационных затрат рекомендуется интеграция с системой сортировки и подготовки отходов (просеивание, отделение крупных включений, удаление металломагнитных частиц, выравнивание влажности и дозирование сыпучих материалов). Такая подготовка поддерживает равномерность подачи и повышает эффективность термического обезвреживания.

Технологический процесс сжигания лузги подсолнечника

Отходы загружаются в приемный бункер, из которого через винтовой конвейер поступают в вращающуюся главную камеру и проходят через зону факела горелки. В среде кислорода начинается интенсивное окисление. Внутри главной камеры материал постепенно перемещается и подвергается высоким температурам. Зола автоматически выгружается через золоуловитель, а образующиеся газы направляются во вторичную камеру дожига для полного окисления до CO₂ и H₂O при температуре ≥850 °C с выдержкой не менее 2 секунд.

Нагретые газы далее проходят через теплообменник, где охлаждаются до температур, соответствующих эксплуатационным требованиям ГОУ, с одновременным полезным отбором тепловой энергии. Затем газы поступают в систему пылегазоочистки сухого типа, включающую циклонный фильтр и дозированный впрыск сухого реагента. Очищенные газы выбрасываются в атмосферный воздух через дымовую трубу.

Технологическая схема

БЛОКИ ТЕРМИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА НА БАЗЕ HURIKAN 5000 R
комплектация «ГОУ сухого типа»

Экономика проекта и энергоэффективность

По результатам испытаний себестоимость утилизации лузги подсолнечника в инсинераторе HURIKAN 200 R составляет 3,08 руб/кг при работе на природном газе, с учетом затрат на электроэнергию и комплектацию системой газоочистки. Достижение таких показателей обеспечивается благодаря энергосберегающей футеровке, ресурсосберегающему газоочистному оборудованию и эффективной автоматизации (патентообладатель технологии ООО «ЭКО-СПЕКТРУМ»).

 Выдержка из протокола испытаний

Зола как ВМР: подтверждение безопасности и направления использования

Проба зольного остатка направлена в независимую аккредитованную лабораторию для биотестирования и определения класса опасности, а также в УНПК «Аналит» Кубанского государственного университета для определений качественного и количественного химического состава. Эти данные необходимы для оценки вариантов обращения с золой как вторичным минеральным сырьём (например, использование в строительных материалах, минеральных добавках и иных продуктах при наличии подтверждающих протоколов и заключений).

Ключевые преимущества решения «Эко-Спектрум»

• Утилизация лузги подсолнечника и других отходов АПК в режиме 24/7 с производительностью 2–4 т/ч.
• Рекуперация тепла для отопления, ГВС и технологических задач, возможность коммерциализации тепловой энергии.
• ГОУ сухого типа: улавливание пыли, SO₂, HCl и органических примесей, соответствие требованиям НДТ и европейских директив.
• Сокращение расходов по сравнению с передачей отходов внешним операторам; снижение пожарных и экологических рисков.
• Подтверждённые лабораторно показатели выбросов и проработанные требования к газоочистке.
• Потенциал превращения золы в товарный продукт (ВМР) при наличии необходимых исследований и разрешительной документации.

Заключение

Роторный инсинератор HURIKAN 5000R — технологически обоснованный и экономически эффективный инструмент для термической утилизации лузги подсолнечника и других видов отходов. Он сочетает надежный дожиг, соответствие требованиям по выбросам, рекуперацию тепла и подготовку золы к дальнейшему обращению как с ВМР. Комплекс может быть интегрирован с системой сортировки и подготовки отходов, занимает площадку не более 13×15 м, работает в климате от −10 до +45 °C и обеспечивает предприятие предсказуемой себестоимостью утилизации и дополнительной ценностью за счет тепла и золы.

Проектирование, разработка и изготовление оборудования «Эко-Спектрум» опираются на принципы химии, физики, термодинамики, экологии, механики, математики, инженерной и компьютерной графики, программирования, электротехники, светотехники, машиностроения и сопротивления материалов.