Плазменная переработка мусора

Плазменная технология утилизации отходов.

Плазменная переработка мусора

С начала времен человечество безустанно пользуется ресурсами своей родной планеты, не задумываясь о последствиях. Более того, беря у своего дома все необходимое, взамен мы отдаем ему угарные газы, разлагающиеся веками отходы и грязные океаны. Вопрос сохранения экологии встал для человечества совсем недавно, относительно нашего существования. Необратимые последствия планете мы уже нанесли, теперь нашей задачей является не усугубить положение и работать над тем, чтобы наша активность не имела такой негативной отдачи в эко сфере.

Одним из наиболее актуальных вопросов в сохранении окружающей среды состоит в переработке и утилизации отходов. В последнее время очень много исследований посвящено этой теме, что неудивительно, если хотя бы мельком взглянуть на сроки разложения повседневного мусора, которому мы не придаем особого значения.

Вот некоторые из них:

  • Обыкновенная офисная бумага формата А4 имеет внушительный срок в 2 года для полного разложения
  • Стандартная строительная доска 150х50 ммпролежит до 10 лет.
  • Консервная банка не даст покоя окружающей среде более 10 лет.
  • С изделиями из железа планета будет бороться от 10 до 20 лет.
  • Аккумулятору вашего легкового автомобиля понадобится век, чтобы оставить после себя только воспоминания.
  • Фольга немного упорнее и ей понадобится немногим более 100 лет.
  • Автомобильная шина – 120-140 лет.
  • Пластиковые бутылки. Около 180-200 лет.
  • Одним из наиболее неприятных для экологии отходом считаются алюминиевые банки, которые разлагаются в среднем 500 лет.
  • Десятки тонн стекла набито по всем мировым пляжам и лесополосам незадачливыми туристами, а ведь оно является лидером по сроку разложения, более 1000 лет необходимо одной стеклянной бутылке до полного исчезновения.

Плазменная переработка мусора

Плазменная переработка

На фоне катастрофически долгих сроков полного разложения мусора, появилась необходимость разработки быстрой и экологически безопасной системы утилизации отходов. На данный момент таких систем уже множество, но фаворитом среди них безусловно является плазменная переработка, позволяющая мало того, что безопасно для окружающей среды утилизировать тонны мусора в кратчайшие сроки, но и получать на выходе сырье для повторного использования в промышленных интересах. Помимо этих достоинств при плазменной переработке выделяется электроэнергия, которую можно использовать для снабжения городов поставляющих отходы в пункт переработки, тем самым позволив в прямом смысле слова брать электричество из мусора. Но обо всем по порядку.

Плазменная переработка мусора – Революционный способ переработки отходов от бытовых и биологических до медицинских.

Смыслом данного метода заключается в термообработке отходов и доведения их до газообразного состояния. Основной задачей плазменной переработки является замещение мусорозжигающих заводов, которые во время переработки мусора выбрасывают в атмосферу колоссальное количество угарного газа CO2 и ядовитых выделений, образующихся при горении пластика и прочих искусственных химических соединений.
За счет применения плазменной технологии отходы перерабатываются в газ, который в дальнейшем перегоняется в пар с целью получения электроэнергии. Помимо газа образуется непиролизуемый материал и шлак, который в дальнейшем может снова применятся в производстве. На выходе мы имеем экологически чистый материал, который вновь можно запускать в производство.

Безусловным лидером по утилизации плазменный метод является благодаря следующим критериям:

  • Все токсичные материалы и газы сгорают, в отличии от прочих способов утилизации
    Плазменная система самодостаточна, так как имеет свой замкнутый производственный цикл. Полученный газ не выпускают в атмосферу как на мусоросжигающих заводах прошлого поколения, а пускают на выработку собственной энергии.
  • В результате плазменной обработки готовый продукт почти в 300 раз меньше первоначального объема отходов. Таких результатов не может показать ни один из всех существующих способов утилизации.
  • Отходы не приходится сортировать или сушить, плазменная система не требует какой-либо предутилизационной подготовки.
  • Плазменная утилизация является наиболее приемлемой с точки зрения затрат, так при переработке 1 тонны мусора расходы сокращаются в три раза, нежели при применении любого другого метода.

Являясь технологией тяжелой промышленности, плазменная переработка развивается семимильными шагами и уже успешно применяется в Японии, Англии, Китае, США, Индии. Так же на сегодняшний день в странах Евросоюза активно развиваются проекты по возведению пунктов плазменной переработки ТБО. Плазменная газификация тесно связана с Киотским соглашением, подразумевающим под собой снижение негативного влияния человека на экологию.

Способы утилизации отходов. Плазменная газификация

Плазменная переработка мусора

Плазменная газификация — это новое решение для удаления мусора с использованием плазменной технологии. Этот процесс утилизации мусора является самодостаточным и превращает мусор в электричество. Хотя плазменная технология была использована в течение многих лет, его применение в мусоропровод никогда серьезно не рассматривалось. Потому что обычный подход с использованием полигонов было намного дешевле. Но на сегодняшний день плазменная газификация начинает пользоваться популярностью, так как считается очень перспективным и экономически выгодным направлением. Так как она перерабатывает различные типы отходов (кроме ядерных)в энергию и ценные продукты для вторичного использования.

Плазменная переработка мусора

Плазменная технология

Основы плазменной технологии являются простыми. Ток (высокое напряжение) проходит между двумя электродами для создания дуги высокой интенсивности, которая, в свою очередь, вырывает электроны из воздуха и преобразует газ в плазму или в поле интенсивного и лучистой энергии.

Этот процесс проходит под люминесцентными и неоновыми подсветками, где низкое напряжение электричества, проходящего между электродами в герметичной стеклянной трубки, содержащей инертный газ возбуждает электроны в газе. Это электричество проходит между электродами создает плазму, которая может расплавить металл.

Плазменная переработка мусора

Процесс плазменной газификации

Во-первых, мусор поступает в шнек, машину, которая кромсает его на мелкие кусочки. Затем мусор попадает в плазменную камеру – герметичный, из нержавеющей стали сосуд, наполненный либо азотом или воздухом. 650-вольтовый электрический ток проходит между двумя электродами. Это вырывает электроны из воздуха и создает плазму.

Постоянный поток электричества через плазму поддерживает поле чрезвычайно интенсивной энергии достаточно мощный, чтобы разложить измельченный мусор. Побочным продуктом является стекло, как вещество, используемое в качестве сырья для высокопрочного асфальта или бытовых плиток и “синтез-газ”.

Плазменная переработка мусора

Синтез-газ представляет собой смесь водорода и монооксида углерода и он может быть преобразован в топливо, такое как водород, природный газ или этанол. Синтез-газ подается в систему охлаждения, которая генерирует пар. Этот пар приводит в движение турбины, которые производят электроэнергию, часть которой используется для питания преобразователя, в то время как остальные могут быть использованы для отопления завода/электрические нужды или проданы обратно в электросеть.

Поэтому, помимо первичного источника питания от электрической решетки сообщества, вся машина может произвести электроэнергию. Она также производит материалы, которые могут быть проданы для коммерческого использования, так что, в какой-то момент, система плазменной газификации будет генерировать прибыль для своих потребителей.

Плазменная переработка мусора

Преимущества системы

Преимущества системы очевидны. Это электрический заряд является экологически чистым, и он производит материалы, которые имеют коммерческое применение и могут приносить прибыль.

Помимо утилизация вновь образующихся отходов, система также может использоваться для утилизации накопленных на свалке. Очередная плановая приложение с использованием синтез-газа в качестве базы для производства водорода в промышленных количествах, которые будут использоваться в качестве топлива для водородных транспортных средств.

Перспективы использования плазменной технологии для переработки/уничтожения техногенных отходов Текст научной статьи по специальности « Энергетика»

Аннотация научной статьи по энергетике, автор научной работы — Шарина И.А., Перепечко Л.Н., Аньшаков А.С.

Приведены результаты исследований по применению плазменных технологий для переработки и уничтожения техногенных отходов . Сделан сравнительный анализ термических методов переработки на примере твёрдых бытовых отходов. Показано, что переработка в плазме неопасных техногенных отходов становится экономически выгодной либо при повышении тарифов, либо при условии использования вторичных товарных продуктов.

Похожие темы научных работ по энергетике , автор научной работы — Шарина И.А., Перепечко Л.Н., Аньшаков А.С.,

Future Development of Using Plasma Technologies for Treatment/Destruction of Industrial Waste

The results of studies on the use of plasma technology for the recycling and destruction of industrial wasteare given. A comparative analysis of thermal methods of processing on the example of sol >industrial waste in the plasma becomes economically advantageous at higher rates or when using a secondary commercial products.

Текст научной работы на тему «Перспективы использования плазменной технологии для переработки/уничтожения техногенных отходов»

ЭКО. – 2016. – №12 ШАРИНА И.А., ПЕРЕПЕЧКО Л.Н., АНЬШАКОВ А.С.

Перспективы использования плазменной технологии для переработки/уничтожения техногенных отходов

И.А. ШАРИНА. E-mail: sharina@itp.nsc.ru

Л.Н. ПЕРЕПЕЧКО, кандидат физико-математических наук.

А.С. АНЬШАКОВ, доктор технических наук, Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе Сибирского отделения РАН, Новосибирск. E-mail: anshzkov@itp.nsc.ru

Приведены результаты исследований по применению плазменных технологий для переработки и уничтожения техногенных отходов. Сделан сравнительный анализ термических методов переработки на примере твёрдых бытовых отходов. Показано, что переработка в плазме неопасных техногенных отходов становится экономически выгодной либо при повышении тарифов, либо при условии использования вторичных товарных продуктов.

Ключевые слова: низкотемпературная плазма, плазмотрон, техногенные отходы, энергетика, экология, сжигание, газификация, синтез-газ

Согласно исследованиям агентства MarketsandMarkets, мировой рынок технологий переработки отходов в энергию (Waste-to-Energy, WTE) по итогам 2010 г составил около 22,9 млрд долл. (эти цифры относятся только к твёрдым бытовым отходам и не учитывают переработку сельскохозяйственной продукции, жидких отходов, вредных и опасных веществ и пр.). Рынок до 2015 г. увеличивался со среднегодовым темпом 5,5%.

К числу основных методов высокотемпературной переработки органических отходов относятся следующие.

Инсинерация – сжигание в специальных печах при температурах 800-1200°С. Достоинства: метод применим ко всем видам отходов, не требуются предварительные сортировка и подготовка, достигаются уменьшение объема на 90% и полная стерилизация. Недостатки: выбросы токсичных газов, образование в процессе сжигания новых отходов, необходимость сложных систем газоочистки, что существенно удорожает технологии.

На рынке РФ широко представлены отечественные инсинераторы -«ИН», «ИУ», «Вулкан» и др.

Пиролиз – предварительное разложение органической составляющей отходов в бескислородной атмосфере при температуре 1200-1300°С. Достоинства: возможность управляемого сжигания, не образуются

диоксины и фураны. Недостатки: небольшая производительность (100-200 кг/ч).

На рынке РФ представлены отечественная установка «ЭЧУТО» и французская «Мюллер».

Плазменная технология – высокотемпературное воздействие при 1300-1700°С с полным разложение отходов. Плазменная переработка за счёт высокой температуры позволяет уничтожать высокотоксичные опасные отходы, в том числе медицинские. Достоинства: возможность полной переработки любых видов отходов, малые габариты оборудования, значительное уменьшение объема очищаемого газа и, соответственно, объема очистных сооружений; получение товарных продуктов (инертный шлак и топливные газы). Недостатки: высокий расход электроэнергии (0,5-20 кВтч/кг отходов), повышенные концентрации возгонов тяжелых металлов в отходящих газах, что усложняет работу газоочистной установки, большие эксплуатационные затраты на обслуживание плазмотронов и ремонт плазмохимического реактора.

Согласно исследованию компании Pike Research [1], более 90% глобального оборота обеспечивают станции, на которых используется термальная деструкция мусора (в том числе пиролиз, плазменная газификация). На биологические процессы (газ из отходов – landfillgas, биогаз, ферментация и проч.) приходится остальная часть рынка, и соотношение долей до 2016 г. не претерпит какого-либо изменения.

Сегодня в мире работают более 900 термических станций утилизации мусора. Эти станции перерабатывают ежегодно до 0,2 млрд т мусора, генерируя 130 млрд кВт-ч электроэнергии (примерно шестая часть ежегодной генерации электроэнергии в России). Лидирующей технологией в этом сегменте является традиционное сжигание мусора. Тем не менее сегмент так называемых «продвинутых технологий переработки» (advancedthermaltreatment, ATT), таких, как плазменная газификация, считается наиболее перспективным, и его доля, равно как и доля биологических станций, растет с каждым годом.

Главные участники рынка в сегменте термической переработки – компании ABB, AE&A Inova, Babcock&Wilcox Volund, Babcock Power, China Everbright, Covanta Energy, Ensyn, Fisia Babcock Environment, Foster Wheeler, HDR Inc., Jansen Combustion&Boiler Technologies, JFE, Keppel Seghers, Martin, Suez Environment, Veolia Environmental Services North America, Wheelabrator, Xcel Energy, Xylowatt.

На рынке биологической переработки ключевыми поставщиками выступают Bekon, Biogas Nord, Biogen Greenfinch, BTA, Global Water Engineering, Haase Anlagenbau, Kompogas, Organic Waste Systems, Ros Roca International, Schmack Biogas, Strabag Umweltanlagen, Valorga International, Wehrle Umwelt.

Одной из максимально безопасных экологически чистых технологий в настоящее время, по мнению ряда экспертов и разработчиков, считается плазменная – применение низкотемпературной плазмы (дуговой и высокочастотной) для решения экологических и энергетических задач на основе, например, плазменной газификации органической составляющей техногенных отходов и получения расплава неорганики для строительной индустрии.

В отличие от огневых, в плазменной технологии используется высокий уровень температур в газификаторе (1500-1700°С), что обеспечивает практически полный перевод содержащегося в отходах углерода в СО и позволяет нейтрализовать любые опасные вещества. Образующийся в результате газификации топливный газ состоит из водорода (45-55% объема), СО (25-30%), а также содержит небольшие количества метана, ацетилена и этилена. Калорийность полученного синтез-газа может составлять до 30-35% от теплотворной способности природного газа. Это делает возможным его использование для работы газовых турбин при выработке электроэнергии.

По данным Cayman Registered Corporation [2], в мире насчитывается ограниченное количество действующих плазменных установок. Вот некоторые из них.

– Bordeaux: витрификация золы на мусоросжигательном заводе (муниципальные твердые отходы) в Бордо;

– Evroplasma – CHOPower; переработка твердых бытовых отходов в плазме.

– Muttenz: уничтожение опасных отходов MGC – PlasmaAG (Plasmox);

– Zwilag: уничтожение радиоактивных отходов MGC – Plasma AG.

– Munster: уничтожение химических отравляющих веществ (Plasmox).

– опытные плазмотермические установки для переработки медицинских отходов и плавления золы от мусоросжигающего завода (г. Инчон) на основе

совместных разработок с Институтом теоретической и прикладной механики Сибирского отделения РАН, Новосибирск;

– Taejon/ KAERI (Корейский институт исследований атомной энергии) / Hanjung/ MeltTran (USA): установка по уничтожению радиоактивных отходов.

– Westinghouse/Hitachi: опытный завод и завод на 200 т твердых бытовых отходов в день. Проект не реализован.

– плазмохимический реактор для утилизации жидких промышленных отходов и шлам-лигнина на основе ВЧ-плазмы. Разработка Томского политехнического университета (ТПУ), Томск;

– плазменная иммобилизация отходов ядерного топлива в ВЧФ-разряде. Разработка ТПУ, Томск.

– установка PEAT для уничтожения жидких растворителей и полихлориро-ванных дифенилов (PCB). Используется российская плазменно-дуговая горелка.

– Wesinghouse Plasma Corp. совместно с фирмой Alter NRG (Канада): разработка плазменного оборудования для газификации твердых бытовых отходов производительностью 680 т в сутки;

– PEPS I и PEPS II – 500 кВт; стационарная и передвижная установки, построенные для лаборатории CERL для исследований в шт. Виржиния и Джорджия;

– MSE – установка PODS/ARDEC – Hawthorne Ammo Depot, шт. Невада. Уничтожение боеприпасов;

– научно-исследовательская лаборатория PAWDS – плазменно-дуговая система уничтожения мусора на борту авианосца. Прототип построен Pyrogenesis в Канаде;

– PET: эта компания построила установку для уничтожения химического оружия, шт. Северная Каролина;

– Retek – плазменно-дуговая установка мощностью 6,5 МВт для плавления титана и сплавов.

В списке представлены некоторые данные о штучных плазменных установках не только для переработки и уничтожения отходов, но и для других высокотехнологичных процессов.

При этом никакой информации об успешно работающих заводах и установках высокотемпературной переработки техногенных отходов в доступных источниках не появилось.

В США планировалось создать до 2015 г крупнейший завод по плазменной переработке твердых бытовых отходов (150 тыс. т в год). Но до сих пор сведения об успешно работающих заводах

и установках высокотемпературной переработки техногенных отходов отсутствуют.

В России и странах СНГ генераторами низкотемпературной плазмы занимаются многие организации, но каждая разработка имеет свою специфику.

В Институте теплофизики им. С. С. Кутателадзе (Новосибирск) создано одно из направлений развития электротермического оборудования – электроплазменные печи для переработки различных отходов с получением синтез-газа и остеклованного шлака. Научные положения данного подхода изложены в монографиях [3, 4, 5], в многочисленных статьях, представлены в трудах отечественных и международных конференций. Разработанные в Институте теплофизики СО РАН технологические дуговые плазмотроны обеспечивают длительный ресурс работы электродов (от 500 ч) при нагреве практически любых газовых сред до температуры 3000^5000 К.

Получаемый синтез-газ отличается высокой калорийностью -10-13 МДж/м3. С учетом возросшего интереса к плазме водяного пара для газификации отходов в институте разработан пароводяной плазмотрон мощностью до 100 кВт [6].

Наиболее близкими по параметрам являются плазменные установки Института теплофизики (ИТ) СО РАН и Института электрофизики и электроэнергетики (ИЭЭ) РАН (Санкт-Петербург). Тем не менее установка ИТ СО РАН имеет некоторые преимущества (таблица), что видно при сравнении данных по газификации одинакового сырья – древесины. В технологии ИТ СО РАН с использованием пароводяного плазмотрона в получаемом газе значительно меньше балластного азота. В результате теплота сгорания синтез-газа выше в 1,5 раза, такой синтез-газ пригоден для электрогенерирующих устройств.

По мнению авторов [7], плазму целесообразно применять в мобильных системах с небольшой производительностью для переработки широкого спектра отходов, для расплавления золы от мусоросжигательных заводов, для розжига и стабилизации горения отходов с низкой теплотой сгорания, однако считать её перспективной для многотоннажного производства по переработке твердых бытовых отходов не следует. Плазменная технология эффективна также для уничтожения опасных отходов, тарифы на переработку которых достаточно высоки. Переработка

в плазме остальных видов техногенных отходов становится экономически выгодной в двух случаях:

– при повышении тарифов, что является социальной проблемой;

– при условии получения и использования вторичных товарных продуктов, что позволит не только компенсировать затраты на электроэнергию и обслуживание, но и получить прибыль. Причём только имеющий высокую теплотворную способность синтез-газ пригоден для сжигания в электрогенерирующих устройствах с получением электроэнергии или тепла.

Сравнение плазменных технологий ИТ СО РАН и ИЭЭ РАН

Параметры процесса ИЭЭ РАН ИТ СО РАН

Вид перерабатываемых отходов

древесина RDF*I отходы шин*1 лузга риса БИО древесина (опилки)

Теплота сгорания сырья, МДж/кг 16 15 33 13,0 11,5**) 14,5

Вторичное дутьё Водяной пар

На 1 кг сырья: плазмообразующего газа, кг вторичного дутья, кг 1,44 1,51 2,88 1,33

Затраты энергии, кВтч/кг 1,0 1,06 1,85 0,79 1,67 1,02

Температура плазмы, С 1950 2000 1800 1750 1900 1800

Общая калорийность синтез-газа с 1 кг сырья, МДж/м2 15,28 14,47 29,6 13,95 10,2 17,15

Содержание горючих (Н2+СО) в газе, % об. 55,9 53,8 54,6 86,22 90,61 86,55

Теплота сгорания синтез-газа, МДж/м3 6,16 5,88 5,89 9,9***> 10,2***) 9,8***)

Состав газа, % об.: водород (Н), монооксид углерода (СО), углекислый газ (СО), вода (Н2О), азот (Ы2) кислород(О ) метан (СН) этан (С-Н) 24,5 31,4 3,5 4,9 35,7 26,3 27,5 3,2 4,9 37,8 30,6 24.0 5,2 4,9 35.1 49,4 36 2,8 8,5 2,2 0,8 0,02 61,56 28,8 7,6 1,69 0,25 61,54 24,8 7,3 5,1 1,1 0,16 0,05

Собственные оценки показывают, что по технологии Института теплофизики СО РАН при плазменной переработке сельскохозяйственной биомассы с теплотворной способностью около 18 МДж/кг реактором производительностью 500 кг/ч получают (при КПД электрогенерирующего агрегата 0,3) 1000 кВт-ч электроэнергии. Подведенная мощность на плазмотроны составляет около 350-400 кВт-ч. С учётом дополнительного расхода электричества на собственные нужды (100-150 кВт) технология обеспечивает дополнительную выработку электроэнергии 500 кВт-ч для продажи другим потребителям. Тогда как по технологии ИЭЭ РАН и компании Б.Л.Л. (Канада) [8] при плазменной переработке отходов с теплотворной способностью 10,5 МДж/кг реактором производительностью 20 т/ч получают 438 кВт-ч

электроэнергии для реализации на стороне.

Применение низкотемпературной плазмы в технологиях переработки и уничтожения техногенных отходов является перспективным технологическим направлением.

К настоящему времени плазменные технологии переработки отходов прошли экспериментальную стадию и готовы к промышленному внедрению, однако до сих пор они существуют лишь в единичных экспериментальных экземплярах и находятся в режиме тестирования.

Основной недостаток технологии, сдерживающий её практическое распространение, – использование самого дорогого вида энергии – электрической.

Плазменную технологию целесообразно применять для уничтожения опасных отходов, тарифы на переработку которых достаточно высоки.

Переработка в плазме остальных видов техногенных отходов становится экономически выгодной либо при повышении тарифов, либо при условии получения и использования вторичных товарных продуктов, в первую очередь синтез-газа, для сжигания в электрогенерирующих устройствах с получением электроэнергии или тепла.

1. Сайт компании Pike Research. URL: www.pikeresearch.com (дата обращения: 06.04.2015).

2. Сайт DuTemp Corporation. URL: www.dutemp.com (дата обращения: 06.04.2015).

3. Чередниченко В.С., Казанов А. М., Аньшаков А. С. и др. Современные методы переработки твердых бытовых отходов. – Новосибирск: ИТ СО РАН,1995. – 55 с.

4. Даутов Г. Ю., Тимошевский А. Н., Аньшаков А.С. Генерация низкотемпературной плазмы и плазменные технологии. – Новосибирск: Наука, 2004. – 464 с.

5. Чередниченко.В.С., Аньшаков А. С., Кузьмин М. Г. Плазменные электротехнологические установки. – Новосибирск: НГТУ, 2008. – 602 с.

6. Аньшаков А. С., Урбах Э. К., Радько С. И., УрбахА. Э., Фалеев В. А. Генераторплазмы водяного пара для газификации твёрдых топлив// Теплоэнергетика. – 2013. – № 12. – С. 29-32.

7. Тугов А. Н., Москвичев В. Ф. О целесообразности использования плазменных технологий для термической утилизации ТБО // Твёрдые бытовые отходы. – 2014. – № 9. – С.44-47.

В Институте электрофизики и электроэнергетики создан плазменный мусоросжигатель

В советской фантастике был описан светлый проект борьбы с мусором — загружать его в ракеты и отправлять на Солнце, чтоб он сгорел. Недешево, но идея хорошая.

В Институте электрофизики и электроэнергетики РАН под руководством академика Рутберга (о его награждении премией «Глобальная энергия» журнал «Наука» писал в N2) создан промышленный генератор плазмы, в котором для переработки бытового мусора применяется низкотемпературный плазмохимический процесс. При этом не только утилизуются отходы, но и вырабатывается электроэнергия. Проект завода по переработке твердых бытовых отходов был представлен на экспертизу в фонд «Сколково». Академик Евгений Велихов, руководитель секции ядерных технологий инновационного фонда, дал положительное заключение, предложив первый промышленный образец построить на территории Сколкова.

— Сейчас мы плотно работаем на эту тему с фондом, — говорит заместитель директора компании «Плазмохимические технологии» Сергей Терехов. — Существует протокол, подписанный всеми сторонами. Если все сложится удачно, то к концу года уже будет первое воплощение — не в металле еще, наверное, но хотя бы в начале строительства. И тогда через год уже может быть построен завод.

Убивает все известные диоксины

Сейчас мусоросжигательные заводы не способны обеспечить полное сгорание отходов из-за относительно невысокой температуры — 800-1000 градусов. Поэтому в атмосферу выбрасываются тонны вредных веществ, в том числе диоксины, представляющие серьезную угрозу всему живому. Промышленные фильтры, способные полностью очистить дым от вредных примесей, наукой пока не придуманы.

Плазмогенератор Рутберга создает рабочую область реактора, с температурами от 1200 до 2000 градусов, где идет процесс пиролиза (термического разложения) и плазменной газификации органических отходов. В качестве плазмообразующего газа используется атмосферный воздух и водяные пары. В ходе пиролиза органики образуется синтез-газ — смесь монооксида углерода и водорода (СО и Н2), при дальнейшем сгорании которого выделяются углекислый газ и вода.

Рабочим органом плазмогенератора является плазмотрон — система электродов, создающих электрическую дугу, которая разогревает газ до ионизированного состояния. Сама установка представляет из себя реакторную колонну, в середине которой расположены генераторы плазмы, а в верхнюю часть засыпаются измельченные и гранулированные органические отходы. Попадая внутрь реактора, органика подвергается процессу газификации. Полученный синтетический газ может как подаваться на газовую турбину, которая вырабатывает электрический ток, так и использоваться для производства жидкого топлива и водорода. Несгораемые остатки в виде стеклоподобного шлака опускаются вниз.

— Плазма генерируется в плазмотроне при температуре от 2 до 6 тысяч градусов — объясняет принцип работы генератора академик. — Две тысячи — это минимум, шесть — это обычно максимум, хотя при необходимости можно и больше. В принципе, низкотемпературная плазма — это от пары тысяч до миллиона градусов, высокотемпературная — это сотни миллионов, те температуры, которые существуют при термоядерной реакции или в центре Солнца. Мы же оперируем температурами, которые соответствуют поверхности Солнца — это как раз и есть примерно 6 тысяч.

Так как в реактор попадает относительно холодное вещество (органические отходы), плазма разбавляется в нем, и температура внутри опускается до примерно полутора тысяч градусов — от 1200 до 1800. Этого вполне достаточно, чтобы поддерживался процесс плазмохимической реакции, но при этом не тратить лишней электроэнергии. Температура не ниже 1200 необходима, чтобы не было условий для образования диоксинов. Поэтому струя плазмы, испускаемая генераторами, регулируется таким образом, чтобы температура органической смеси находилась в установленных пределах — ниже нельзя, выше нет необходимости.

— В генератор подается защитный рабочий газ, то есть тот же воздух, — поясняет Рутберг, — чтобы ограничить область электрических дуг, где температура может быть и десять, и двадцать, и тридцать тысяч градусов. Через них продувается воздух, часть которого идет по краям объема, защищая стенки генератора — в итоге все перемешивается и создается рабочая температура плазмы.

Передвижная электрическая дуга

Самый изнашиваемый элемент плазмотрона — электроды. В плазмогенераторах, производимых иностранными компаниями, вне зависимости от того, из каких сплавов они сделаны, электроды разрушаются за 200-400 часов работы. В плазмотроне Рутберга, за счет специальной организации режима горения, когда электрическая дуга не привязывается к одной точке, а перемещается в магнитном поле, ресурс увеличен до двух тысяч часов, минимум до тысячи. Кроме того, по стоимости и простоте производства разработанные институтом электроды существенно дешевле зарубежных аналогов. В них используется либо чистая медь, либо порошковое соединение меди с железом.

Замена электродов в плазмотроне не представляет технологической проблемы — по словам Рутберга, она может быть произведена буквально за пять минут без какого-либо ущерба для общего процесса. Так как внутри реакторной колонны довольно большая масса вещества, она разогревается и остывает инертно.

— Вы можете все отключить хоть на полчаса, — говорит ученый. — Как процесс разогрева плазмохимического реактора может занять целые сутки, так и остывает он примерно столько же. Это раз. Второе, вы можете менять электроды последовательно, поскольку плазмотрон в реакторе не один — их там два, три, может быть и четыре. Вообще, мы рассчитываем на время непрерывной эксплуатации установки в 8 тысяч часов — то есть останавливать ее на профилактику можно раз или два в год.

— Из ста процентов мусора после переработки на сортировочной линии, — говорит Дмитрий Аронин, генеральный директор компании «Плазмотехнические технологии», — то есть после отбора всего полезного, что может быть использовано как вторсырье — это металл, бумага, стекло, пластик — остается порядка 25-30% органики, которую надо куда-то девать. Вся это органика может без проблем использоваться для газификации в плазмохимическом реакторе. Из того, что в нем переработается, останется 5-7 процентов остеклованного шлака, который в дальнейшем может применяться в дорожном строительстве.

Та установка, которую «Плазмохимические технологии» готовы поставить сейчас, способна перерабатывать 12 тысяч тонн мусора в год и будет производить до 2 мегаватт электроэнергии. Около половины производимой электроэнергии будет уходить на разогрев рабочей зоны реактора и поддержание процесса — так что авторы проекта рассчитывают на чистую отдачу электроэнергии не меньше мегаватта в час. За счет нагрева воды в контуре охлаждения станция будет производить и тепловую энергию, которая может использоваться для отопления. Получаемый в установке синтетический газ может быть сырьем для дальнейшей переработки.

— Из синтез-газа мы можем получать что угодно, — говорит Рутберг. — Можем вытащить водород — причем самый дешевый в производстве получится водород. Можем сжигать в газотурбине, под котлом, чтобы получить энергию, а можем производить спирты и дизтопливо. К сожалению, у нас в России не развито каталитическое производство, но за рубежом есть отработанные технологии. С их помощью можно получать и этанол, и метанол.

Сколковский мусор наружу не выйдет

— Но главное даже не это, — считает Аронин, — а то, что в трубу нашего предприятия по переработке мусора будет вылетать только CO2 и H2O — углекислый газ и вода. Те диоксины и фураны, которыми печально знамениты все мусоросжигательные заводы, исключены. Поэтому мы предложили фонду «Сколково» поставить первый завод по плазмохимической переработке твердых бытовых отходов на их территории. Параметры будущего города нам подходят. В среднем, один человек производит около полутонны мусора в год. Если население Сколкова составит 20-25 тысяч человек, как сейчас планируется, то такой завод производительностью полторы тонны в час проблему утилизации мусора решит полностью.

Подобных плазмохимических производств в мире пока нет. Существующие плазмогенераторы, говорит академик Рутберг, используются на других технологических принципах и давно морально устарели. Однако в Санкт-Петербурге уже действует опытная плазмогенераторная установка производительностью до 200 килограммов бытовых отходов в час, на которой отрабатываются все технологические процессы.

Также ведутся переговоры с зарубежными компаниями. Филипп Рутберг рассказал, что, например, проявили заинтересованность исландцы. Прибрежные воды острова загрязнены бытовым пластиком — его приносят атлантические течения.

— Пластик как сырье для плазмохимического реактора идеален. Чем больше пластика, тем лучше. Потому что он по энергосодержанию приближается к углю. То есть плазмохимическая утилизация всего того пластика, который плавает в океане, была бы наилучшим способом решения этой проблемы.

Константин Куцылло
Журнал «Коммерсантъ Наука», №4 (4), 25.07.2011

Реферат на тему “Плазменная утилизация отходов и сжигание отходов”

Утилизация промышленных отходов является важнейшим вопросом для сохранения экологически чистой окружающей среды. Практика утилизации появилась сравнительно недавно, поэтому многие технологии только развиваются.

Введение
1. Плазменные способ утилизации промышленных отходов
2. Сжигание отходов
Заключение
Список использованных источников

Утилизация промышленных отходов является важнейшим вопросом для сохранения экологически чистой окружающей среды. Практика утилизации появилась сравнительно недавно, поэтому многие технологии только развиваются. Преимущество этого вида переработки отходов заключается в получении вторичного сырья для промышленного употребления. В любом случае на законодательном уровне установлены определения категорий отходов, исходя от состава отходов.

Существует 4 категории отходов: неопасные отходы, опасные промышленные отходы, чрезвычайно опасные отходы, радиоактивные отходы. Для каждого типа отходов разработана специальная схема обязательных действий по переработке, невыполнение которых влечет административную и даже уголовную ответственность. Последние технологии утилизации промышленных отходов предоставляют возможность безотходной и экологически чистой переработки химических веществ, что особенно важно в условиях плотной урбанизации российских городов.

Особенное внимание уделяется утилизации опасных промышленных отходов, во избежание заражения не только окружающей флоры и фауны, но и работников, осуществляющих переработку, и жителей близлежащих поселений. Процесс утилизации опасных промышленных отходов в большинстве случаев принято осуществлять на специальных территориях, отдаленных от населенных пунктов. Опасные отходы перевозятся туда специальными транспортными средствами, которые оснащены страховочными оборудованиями с целью минимального заражения окружающей среды в случае аварийной ситуации.

Большая часть технологий утилизации отходов основаны на термальных методах. Пиролиз, который основан на бескислородной переработке отходов при дополнительной высокой температуре, расщепляет вредные вещества, образуя безвредное вторичное сырье. Плазменный метод основан на проведении электрического тока через отходы, в процессе чего происходит ионизация опасных газов. Химические и термохимические методы обработки твердых отходов осуществляется с помощью химических веществ, а во втором случае при дополнительном нагревании.

Во всем мире постоянно развиваются альтернативные методы утилизации промышленных отходов, уже существует порядка сорока различных методов, которые внедрены в утилизационные организации западных стран.

1. Плазменный способ утилизации промышленных отходов

Плазмохимическую технологию используют для переработки высокотоксичных жидких и газообразных отходов. При этом происходит не только обезвреживание опасных отходов, но и производство ценных товарных продуктов. Процесс осуществляется в плазмотроне за счет энергии электрической дуги при температуре выше 4000 °С. При такой температуре кислород и любые отходы расщепляются до электронов, ионов и радикалов. Степень разложения токсичных отходов достигает 99,9998 %, а в отдельных случаях 99,99995%.

Высокие затраты энергии и сложность проблем, связанных с плазмохимической технологией, предопределяют ее применение для ликвидации только тех отходов, огневое обезвреживание которых не удовлетворяет экологическим требованиям.

Перспективно применение плазменного метода для переработки отходов в восстановительной среде с целью получения ценных товарных продуктов. В нашей стране, например, разработана технология пиролиза жидких хлорорганических отходов в низкотемпературной восстановительной плазме, позволяющая получать ацетилен, этилен, хлористый водород и продукты на их основе.

Плазмообразующий газ (водород, азотоводородная смесь и др.) нагревается электрической дугой в плазмотроне 1 до 4000-5000 °С. Образующаяся низкотемпературная плазма из сопла плазмотрона поступает в плазмохимический реактор 2, куда форсунками впрыскиваются хлорорганические отходы. При смешивании отходов с плазмой происходит их испарение, термическое разложение (пиролиз) с получением олефиновых углеводородов, хлористого водорода и технического углерода (сажи). Пиролизный газ подвергают скоростной закалке в закалочном устройстве 3, а затем охлаждают и очищают от сажи. Очищенный газ используется при синтезе хлорорганических продуктов. Процесс является замкнутым, безотходным и рентабельным. Себестоимость получаемых продуктов является сравнительно низкой за счет использования неутилизируемых отходов.

Представляет интерес использование плазменной технологии для утилизации фреонов, являющихся озоноразрушающими веществами и представляющих серьезную опасность для озонового слоя Земли.

Для плазмохимического разрушения фреонов целесообразно в качестве плазмообразующего газа использовать водород. В этом случае в результате взаимодействия плазмы с фреонами будут образовываться кислые газы HC1 и HF, а также хлор, фтор и диоксид углерода. Абсорбцию кислых газов необходимо проводить в скруббере с получением товарных продуктов — соляной и плавиковой кислот. Удаление галогенов может быть осуществлено с помощью щелочи.

2. Сжигание отходов

Огневой способ обезвреживания и переработки отходов является наиболее универсальным, надежным и эффективным по сравнению с другими. Во многих случаях он является единственно возможным способом обезвреживания промышленных и бытовых отходов. Способ применяется для утилизации отходов в любом физическом состоянии: жидких, твердых, газообразных и пастообразных. Наряду с сжиганием горючих отходов огневую обработку используют и для утилизации негорючих отходов. В этом случае отходы подвергают воздействию высокотемпературных (более 1000 °С) продуктов сгорания топлива.

Сжиганием называется контролируемый процесс окисления твердых, жидких или газообразных горючих отходов. При горении образуются диоксид углерода, вода и зола. Сера и азот, содержащиеся в отходах, образуют при сжигании различные оксиды, а хлор восстанавливается до HCl. Помимо упомянутых газообразных продуктов при сжигании отходов образуются и твердые частицы – металлы, стекло, шлаки и др., которые требуют дальнейшей утилизации или захоронения.

Этот способ характеризуется высокой санитарно-гигиенической эффективностью. Область применения огневого способа и номенклатура отходов, подлежащих огневому обезвреживанию, постоянно расширяются. К ним относятся отходы хлорорганических производств, основного органического синтеза, производства пластических масс, резины и синтетических волокон, нефтеперерабатывающей промышленности, лесохимии, химико-фармацевтической и микробиологической промышленности, машиностроения, радиотехнической и приборостроительной промышленности, целлюлозно-бумажного производства и многих других отраслей промышленности.

Способом сжигания можно обезвреживать и такие сложные с точки зрения утилизации отходы, как смесь органических и неорганических продуктов, а также галогенорганические отходы.

Одним из наиболее опасных отходов, основным методом переработки которых служит сжигание, являются галогено-органические отходы. Фтористые и бромистые отходы менее распространены, но их обрабатывают тем же способом, что и хлорсодержащие материалы. Хлорированные органические материалы могут содержать водную фазу или определенное количество воды. Отходы с высоким содержанием хлора имеют низкую теплоту сгорания, так как хлор, аналогично брому и фтору, препятствует процессу горения.

Оптимальное проведение процесса сжигания зависит от соблюдения технологических параметров: температуры в огневом реакторе, удельной нагрузки, рабочего объема реактора, дисперсности распыления, аэродинамической структуры и степени турбулентности газового потока в реакторе и др.

Сжигание производят в печах различной конструкции, основным элементом которых является колосниковая решетка, на которой собственно и протекает процесс. Пространство внутри печи разделено на несколько зон, где последовательно протекают процессы, в результате которых происходит сжигание отходов.

Процесс сжигания состоит из пяти стадий, которые, как правило, протекают последовательно, но могут проходить и одновременно. Это — сушка, газификация, воспламенение, горение и дожигание.

В зоне сушки влага, содержащаяся в отходах, превращается в пар. Общая потребность в энергии на этой стадии состоит из двух составляющих: энергии, необходимой для повышения температуры до 100°С при атмосферном давлении (для подъема температуры воды с 20 до 100 °С необходимо 334 кДж/кг), и энергии, необходимой для превращения воды в пар (2260 кДж/кг). Температура других компонентов отходов не может превышать 100°С до тех пор, пока вода не превратится в пар.

На следующей стадии в зоне газификации происходит превращение горючих веществ в летучие компоненты.

Летучие газы, проходя по топке, попадают в зону воспламенения и загораются при 250°С. Распространение горения увеличивается при росте плотности и объема газового потока. После воспламенения летучие компоненты сгорают, причем дополнительный подвод тепла уже не требуется. Важно, чтобы “постель” (слой) сжигаемого материала была равномерной и имела нужную высоту. Учитывая, что отходы обычно засыпают в устройство для сжигания слоями высотой 100—120 см и что их объем сразу же уменьшается, нужно так проводить засыпку, чтобы всегда обеспечивалась равномерная плотность и необходимая высота слоя отходов, предназначенных для сжигания.

В зоне сгорания повышается температура отходов. Для полного их сгорания и охлаждения колосников в этой зоне необходим подвод достаточного количества воздуха, причем необходимо, чтобы отходы долго находились в зоне высоких температур. Если утилизируются сырые необработанные отходы, то период их полного сгорания составляет не менее 3 ч.

В зоне дожигания происходит охлаждение раскаленного шлака воздухом или водой до 250—350 °С.

В процессе сгорания 1 т твердых отходов в среднем образуется до 4000 м 3 газообразных продуктов (в пересчете на 0 °С), в которых содержится от 20 до 100 кг летучей золы.

Промышленные отходы перед сжиганием должны пройти ряд подготовительных операций: дробление, гомогенизацию, дегидратацию и др.

На рисунке 4 представлена промышленная установка сжигания токсичных отходов, предназначенная для одновременного сжигания как жидких, так и твердых отходов предприятий машиностроения, химической и лакокрасочной промышленности, в технологических циклах которых используются различные токсичные вещества, эмульсии, растворители и нефтепродукты. А также очистка металлической тары и металлолома от остатков красок, смол и клеевых материалов.

Преимущества данной установки состоят в следующем:

  • Сжигание различного вида отходов в четырехкамерной печи особой конструкции;
  • Оптимальное ведение процесса путем регулирования параметров теплообразования и сжигания;
  • Полное сжигание отходов с различной теплотворной способностью до стерильной золы;
  • Сокращение объема отходов в 50-100 раз;
  • Возможность переработки жидких негорючих отходов;
  • Особенности технологического процесса и конструкция установки обеспечивают отсутствие в сбросных газах вредных веществ;
  • Наличие эффективной системы газоочистки обеспечивает соблюдение предельно допустимых выбросов в атмосферу;
  • Безопасная эксплуатация оборудования с помощью системы блокировок и контроля процессов сжигания и газоочистки;

Подводя итог всему вышесказанному, можно сказать, что, несмотря на длительность изучения настоящей проблемы, утилизация и переработка отходов промышленности по-прежнему не ведется на должном уровне.

Острота проблемы, несмотря на достаточное количество путей решения, определяется увеличением уровня образования и накопления промышленных отходов. Усилия зарубежных стран направлены, прежде всего, на предупреждение и минимизацию образования отходов, а затем на их рециркуляцию, вторичное использование и разработку эффективных методов окончательной переработки, обезвреживания и окончательного удаления, а захоронения только отходов, не загрязняющих окружающую среду. Все эти мероприятия, бесспорно, уменьшают уровень негативного воздействия отходов промышленности на природу, но не решают проблему прогрессирующего их накопления в окружающей среде и, следовательно, нарастающей опасности проникновения в биосферу вредных веществ под влиянием техногенных и природных процессов. Разнообразие продукции, которая при современном развитии науки и техники может быть безотходно получена и потреблена, весьма ограничено, достижимо лишь на ряде технологических цепей и только высокорентабельными отраслями и производственными объединениями.

Ранее считавшееся перспективным способом снижения загрязнения окружающей среды сжигание токсичных бытовых и промышленных отходов, при котором исключение загрязнения окружающей среды высокотоксичными веществами, возможно только на крайне специальных дорогостоящих заводах, не окупающих в результате своей деятельности затраты на строительство и эксплуатацию. Движение к минимизации негативного воздействия промышленных отходов на окружающую среду следует осуществлять по двум магистральным направлениям.

Список использованных источников

1. Бобович, Б.Б. Транспортирование, сжигание и захоронение отходов: Учебное пособие. М-во общ и проф образования РФ, Моск. гос. индустр. университет, 1998.
2. Кукуева, Т.И. Утилизация промышленных и бытовых отходов. Томск, 1992.
3. Пальгунов, П.П. Утилизация промышленных отходов. М.:1990.
4. Пособие по проектированию полигонов по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов. Москва, 1990.
5. Раковская, Е.Г. Промышленная экология. С.-П., 2002.

Плазменная переработка ТБО

Сооружение, которое возведено вблизи Кармиэля (Израиль), нет пока больше нигде на планете. Хотя нуждается в нем, — точнее, в них — весь мир. Израиль стал пионером в кардинальном решении глобальной проблемы: переработке твердого бытового мусора , причем, предложил самый передовой, на сто процентов экологически чистый метод — плазменную переработку твердых бытовых отходов.

Разработка и освоение новой технологии — результат тесного сотрудничества ученых и инженеров трех стран — России, Украины и Израиля. Именно в Москве, в знаменитом Институте атомной энергии имени Курчатова (именуемого ныне Российским научным центром «Курчатовский институт»), сосредоточены важнейшие исследования в области физики плазмы. Руководит ими директор центра, ученый мировой величины академик Евгений Велихов . Во многом благодаря его активной деятельности воплотился в жизнь и данный проект.

На открытие завода прибыли представительные делегации из России и Украины, руководители частных компаний-инвесторов из Японии, Южной Кореи, США. А накануне церемонии руководство израильской фирмы ЕЕК провело пресс-конференцию для журналистов.

— Название Environmental Energy Resourses (это и есть аббревиатура ЕЕК) — « Чистые энергетические ресурсы » — полностью отвечает направлению нашей деятельности, — сказал президент компании Ицхак Шрем. — Плазменная технология , на основе которой построен завод, идет в ногу со временем, а то и опережает его. Она не оказывает вредного воздействия на окружающую среду, представляет собой самый передовой на сегодняшний день способ переработки твердых бытовых отходов и, что не менее важно, значительно более экономична по сравнению с существующими технологиями.

Ицхак Шрем обрисовал впечатляющую картину загрязнения планеты бытовым мусором. В Соединенных Штатах его объемы достигли в прошлом году 240 миллионов тонн, столько же приходится на долю Европы. А в целом человечество производит ежегодно до 700 миллионов тонн бытовых отходов , и цифра эта, понятно, будет со временем только увеличиваться.

Между тем на протяжении веков человек избавляется от мусора одним и тем же способом: либо хоронит его под землей, либо сжигает. В Дании, Швейцарии, Германии, Франции, Голландии сжигается от 40 до 60% бытовых отходов — остальное, как правило, закапывается в землю. Отрадное исключение представляют швейцарцы, которые не сожженные отходы направляют целиком на переработку. А такие страны, как Норвегия, Италия, Англия и Испания, львиную долю мусора — от 60 до 78% закапывают в землю. Ненамного отстает от них и Новый Свет. К примеру, в США под землю отправляют 56% бытового мусора (представляете — каждый год по 135 миллионов тонн!). Остальное сжигается (14%) или перерабатывается (30%).

Исключительный пример представляет в этом отношении Япония : в островном государстве земля слишком дорога, чтобы отдавать ее под мусорные кладбища, поэтому 76% своих бытовых отходов японцы сжигают, а остальное перерабатывают или также хоронят под землей.

Из развитых стран Израиль на фоне этой картины выглядит самым плачевным образом. Видимо, некоторые «специалисты» считают, что территория у нас такая большая, что ее можно без зазрения совести отдавать под мусорные свалки. 80 (восемьдесят!) процентов бытовых отходов мы хороним под землей. Закрыли печально знаменитую «гору» — Хирию — вблизи Тель-Авива; зато стали наращивать другую, «подземную» гору, в Рамат-Ховаве. По отходам, приходящимся на душу населения, мы не уступаем той же Америке — на 7 миллионов жителей «производим» в год 5 миллионов тонн мусора. Но если Америка 44% своих отходов сжигает или перерабатывает, мы отправляем на переработку всего 20%.

Впрочем, достаточно цифр. Ясно, что кардинальное решение «мусорной» проблемы назрело давно. Лишь благодаря жестким природоохранным законам Европа не задыхается в дыму мусоросжигающих заводов. Но обходится это и промышленникам, и налогоплательщикам недешево: половину затрат при этой технологии «съедают» мероприятия по охране окружающей среды. Израиль до таких расходов еще не дорос, потому и зарывает в землю всю гадость. Но, быть может, именно поэтому и именно здесь нашла воплощение идея плазменной переработки бытового мусора, идея, оказавшаяся на поверку не только самой технологичной, но и самой дешевой.

— В 2000 году, — рассказывает Ицхак Шрем, — мы создали компанию ЕЕК , призванную реализовать задуманный проект. Нас вдохновлял пятнадцатилетний опыт работы российских предприятий по переработке ядерных отходов. Они тоже работали на основе плазменно-химических процессов, и хотя нам предстояло решить несколько иную задачу, мы нисколько не сомневались в успехе. В течение шести лет мы смогли привлечь 34 миллиона долларов инвестиций. В числе основных участников проекта — Токийская финансовая группа (10,6 млн. долларов), компания « Ордан » (8,2 млн.), корейская инвестиционная фирма « Кестрел пасифик » (5,3 млн. долларов). Среди инвесторов также частные лица. В 2001 году мы закупили российскую технологию плазменно-химических процессов и приступили к совместным разработкам по ее исполь зованию в области переработки бытовых отходов. В начале этого года международное сотрудничество дало конкретные результаты: мы завершили строительство заводского корпуса и монтаж оборудования.

…Внешне завод выглядит не так солидно, как могло бы показаться. Небольшой здание административного корпуса, примыкающие к нему металлические конструкции, простое, на первый взгляд, оборудование, расположенное прямо под открытым небом. Между тем именно в этой простоте и заключена «изюминка» плазменной технологии . Ей не требуются большие производственные площади, не нужна «крыша над головой», а рабочий процесс настолько автоматизирован, что сокращает до минимума количество обслуживающего персонала. Но главное преимущество — в неоспоримых преимуществах плазменной термообработки по сравнению с другими методами переработки мусора.

На церемонию открытия завода прибыл научный руководитель проекта академик Евгений Велихов, и я сумел взять у него интервью.

— Евгений Павлович, ваш институт стал пионером в использовании плазменной технологии для переработки промышленных отходов. На ее основе в России в 1990 году был пущен первый завод по переработке радиоактивных отходов — мощностью 80 килограммов в час, пять лет назад — еще один, мощностью 250 килограммов в час. У израильского же завода мощность куда больше: он способен перерабатывать в час тысячу килограммов бытовых отходов

— Дело не просто в мощности. В данном случае плазменная технология позволяет полностью избавиться от токсичных материалов и газов , которые присутствуют при переработке любого мусора. При переработке ядерных отходов наблюдается совсем другая картина. Мы по определению не можем изменить природу радиоактивного ядра, мы попросту перекладываем ядерный материал из одного места в другое, только делаем его более компактным, удобным для захоронения. Мы не можем уничтожить радиоактивные отходы полностью, а здесь как раз полностью уничтожаем токсичные материалы. Да, и там, и здесь мы используем плазму, но для этого завода разработана совершенно другая технология.

— Вы, наверное, заметили перед заводскими воротами несколько демонстрантов. «Зеленые» протестовали против работы этого завода, а на плакатах было написано «Не сжигайте наше здоровье»…

— Эти люди просто не понимают, чего требуют. Этакую бессмыслицу можно объяснить только абсолютным незнанием дела. Во-первых, никакого сжигания здесь нет: благодаря высоким, до полутора тысяч градусов, температурам в плазмотроне идет совершенно иной процесс — процесс разложения продукта. А во-вторых, с точки зрения экологии наше производств, как я уже сказал, абсолютно чистое, не дающее никаких побочных продуктов. Неужели горы мусора, которые отравляют и у вас в Израиле, и у нас в России землю, воду, воздух — здоровее для организма?! Видите вышку на здании? Это компьютеризированная система контроля над состоянием окружающей среды вокруг предприятия. Стоимость ее — 35 тысяч долларов, и она оправдывает свое назначение: следит за всеми экологическими характеристиками производства. У специалистов министерства экологии никаких претензий, насколько я знаю, к нашему производству нет, почему же они должны быть у «зеленых»? На сегодня это небольшой завод, но в наших ближайших планах — возведение подобного производства уже не в опытных, а в коммерческих целях — мощностью свыше шести тонн в час .

— Сейчас наблюдается всплеск интереса к атомным электростанциям. Поговаривают о ней и в Израиле…

— Да, Ренессанс в данной области заметен, и это понятно: подземные энергетические ресурсы иссякают и будут вскоре не в состоянии удовлетворить потребности человечества в энергии. Пересматривает политику в отношении строительства АЭС Америка, поворачиваются лицом к ядерной энергетике другие страны, недавние ее противники. А наш институт начал почти массовое производство таких АЭС — пока мощностью в 70 мегаватт, но планируем довести ее до 600 мегаватт. И не нужно никакого строительства, никаких хлопот об утилизации ядерных отходов. Мы доставляем такую станцию на основе лизинга, и она начинает работать так же, как работают ваши угольные станции, только не отравляет окружающую среду.

Наш институт выступил также инициатором крупнейшего — стоимостью 20 миллиардов евро — международного проекта по строительству плазменного термоядерного реактора, который будет вырабатывать электрическую энергию из водорода. В прошлом году было подписано совместное многостороннее соглашение о реализации этого проекта, в нем участвуют Европа, включая Россию, Америка, Китай, Япония, Индия, Южная Корея. Мне очень приятно, что и здесь, в Израиле, у нас сложилась такая активная, целеустремленная команда ученых, инженеров и предпринимателей.

— Установленный здесь, в Кармиэле, плазмотрон — плод ученых вашего института, но сама технология — детище как российских, так и израильских ученых, верно?

— Верно. Я всю жизнь занимаюсь тем, что объединяю людей в их научных исследованиях, так что выделять в данном случае какую-то сторону не хочу. Плодотворно работали все ученые и инженеры, и израильская сторона вложила не меньше интеллектуального и физического капитала, чем российская и украинская. Мы так же вместе работали на строительстве магниевого завода на Мертвом море — в этом году, кстати, исполняется десять лет, как мы пустили его в эксплуатацию. И надеюсь, будем плодотворно сотрудничать в дальнейшем.

…На наших глазах в большую воронку загружается грязная масса. Это и есть те самые бытовые отходы, которые мы выбрасываем каждый день в наши мусорные ведра. Больше этого мусора мы уже не увидим. За короткое время он проходит в плазмотроне несколько стадий переработки, а на конечном этапе превращается — трудно поверить — в черную стекловидную массу, ничем не напоминающую недавнее «сырье». Застывшая и разбитая на бесформенные куски, эта масса схожа с кварцем, так же, как и он, не издает никакого запаха. Увидел бы на дороге — подумал: обычный камень.

Объем этой массы составляет от двух до пяти процентов от объема исходного «материала» , — поясняет член российской делегации, директор института высоких технологий и экспериментального производства Курчатовского научного центра Валерий Гнеденко. — То есть, мы получаем продукт, который почти в пятьдесят раз меньше доставленного сюда мусора. Такой «усушки» отходов не знает ни одна другая технология . Полученный же при этом твердый материал абсолютно чист с экологической точки зрения, его можно использовать в строительстве дорог и зданий, он может тысячи лет хранится и под землей без всякого влияния на окружающую среду.

Кроме того, плазменная технология обеспечивает замкнутый цикл всего производственного процесса . Получаемый во время разложения продукта газ не выходит в атмосферу, а направляется на выработку собственной электроэнергии. Мощность заводского генератора — 600 киловатт, причем, 70% этого количества энергии достаточно для внутреннего пользования, а остальные 30% можно продавать на сторону. Таким образом, предприятие не потребляет, а, наоборот, вырабатывает электроэнергию, и использует для этого не уголь или мазут, а обычный мусор.

— А кто изготовитель всего этого оборудования?

Плазмотрон изготовлен в Украине, на Мариупольском заводе общего машиностроения . Это же предприятие поставило все необходимые металлические конструкции — их тут около ста тонн. И мы уже приступили к работе над другим плазменным реактором, который позволит перерабатывать две тонны отходов в час. Данной технологией заинтересовались уже в ряде стран Европы, и надеемся, этот экспериментальный завод скажет свое веское слово в ее пользу.

Самое просторное помещение административного корпуса — пульт управления заводом. Вернее, пульт — уже устаревшее понятие, поскольку всем процессом управляют компьютеры. На несколько дисплеев, установленных на длинном столе, выведены все параметры работы оборудования и, как сказал мне главный инженер компании Биньямин Блитман , для контроля над всем процессом достаточно двух специалистов в смену.

По словам главного инженера, монтаж и наладка оборудования прошли на заводе в рекордно короткие сроки , за два месяца, в них принимали участие специалисты всех сторон — израильской, российской, украинской, и никаких серьезных проблем при вводе в эксплуатацию не возникло. Словно это было не опытное, а хорошо знакомое всем производство…

Новый завод, действительно, представляет собой не промышленное, а экспериментальное производство. Согласно разрешению министерств промышленности и охраны окружающей среды, он может осуществить пока пятнадцать пусков в году, каждый сроком не более недели. То есть пятнадцать недель работы на ближайший год уникальному предприятию обеспечены. И хотя это не много, все же достаточно для того, чтобы на практике убедиться в эффективности новой технологии и привлечь к ней внимание потенциальных заказчиков.

Ицхак Шрем не сомневается в успехе. Как он отметил, человечество тратит сегодня на переработку бытовых отходов свыше 4 миллиардов долларов в год. Средняя стоимость переработки одной тонны мусора в Европе (речь идет о современных мусоросжигательных заводах) составляет 200 долларов, А плазменно-химическая технология предлагает эту цену снизить втрое — до 70 долларов за тонну . Разве это не выгодно и с экономической точки зрения?

ВНЕДРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЛАЗМЕННОЙ ВИХРЕВОЙ ДЕСТРУКЦИИ ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ЖИДКИХ КОММУНАЛЬНЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ

Плазменная переработка мусора

Описание проекта

Компания ПРОМБИОГАЗ, зарегистрированная в июне 2017 года, нуждается в привлечении стороннего финансирования на сумму в 252 миллиона рублей для осуществления проекта плазменной деструкции в высокотехнологичной сфере станкостроения.

Команда разработчиков сконструировала инновационную систему по очистке жидких углеродосодержащих отходов, основываясь на методе плазменной деструкции. Технологической базой проекта является опыт, накопленный в результате многолетней работы в Национальном исследовательском ядерном институте МИФИ.

Установка представляет собой набор функциональных блоков. Она состоит из аппарата вихревого слоя (далее – АВС), блока плазменной деструкции, и градирен либо турбогенератора (дополнительная опция), смонтированных в 20-ти футовых контейнерах, которые производятся малыми сериями. Остальные компоненты являются серийными изделиями, производимыми на производственных предприятиях Российской Федерации.

Установка плазменной утилизации (реактор) способна перерабатывать не только фильтрат полигонов ТКО, но и концентрат фильтрата благодаря высоким температурам и инициированным физико-химическим процессам в зоне реакции.

Компания генерирует доходы по 3 каналам:

1. сдача установок в эксплуатацию для полигонов ТКО для переработки фильтрата и других жидких углеродосодержащих отходов;

2. сдача установок в эксплуатацию для полигонов ТКО для утилизации концентрата фильтрата и других жидких углеводородсодержащих отходов 3 класса опасности;

3. продажа модульных установок на полигоны ТКО для переработки фильтрата и других жидких углеродосодержащих отходов (модульные установки после перехода на мелкосерийное производство).

Для того, чтобы реализовать проект потребуется внешнее финансирование на сумму 252 миллиона рублей.При разработке установок плазменной вихревой деструкции компания ПРОМБИОГАЗ уже понесла расходы в размере 33776855, 77 рублей, поэтому общая стоимость проекта составляет 285776855, 77 рублей.

Простой срок окупаемости (PBP) по проекту составляет 38 месяцев (3, 21 лет). Дисконтируемый срок окупаемости (DPBP) – 40 месяцев (3, 38 лет). Чистая приведенная стоимость (NPV) – 369840000 рублей, IRR– 60, 44%.

Прогноз ежегодного прироста выручки составляет 20% на протяжении пяти лет с момента привлечения стороннего финансирования, что подтверждается расчетами финансовой модели.

Клиентами компании ПРОМБИОГАЗ являются юридические лица – взаимоотношения организованы по модели B2B (Business to Business). Закрытый тип ведения бизнеса наших клиентов не дает нам полной статистической информации для анализа, однако с каждым из клиентов мы знакомы лично, поэтому можем анализировать их исходя из собственного опыта. Профиль целевых потребителей:

Тип клиента: юридические лица – участники рынка обращения с отходами ТКО

Средний объем продаж: в среднем 3 959 540 рублей в год за переработку фильтрата и концентрата фильтрата.

Структура организации: ООО / компании с государственным участием / государственные компании.

Численность персонала: от 50 человек.

Проблемы клиента: напряженная социальная обстановка в области обращения с отходами, срочная необходимость проводить мероприятия по дегазации полигонов и очистке фильтрата.

Обрабатываемые источники информации: личные партнерские отношения с клиентами; корректировки инвестиционных программ по развитию технологий обращения с отходами на полигонах ТБО/ТКО, распоряжения Правительства Московской области (Закон Московской области № 171/2001-ОЗ от 08.11.2001 Положение о Министерстве экологии и природопользования Московской области № 277/12 от 26.04.2013), Министерства экологии и природопользования Московской области (№870-РМ от 27.12.2017, №424-РМ от 01.08.2018); общие положения Министерства экологии и природопользования Российской Федерации, Федеральный закон № 89-ФЗ от 24.06.1998 «Об отходах производства и потребления», и т.д.

Мы прогнозируем объем доступного нам рынка следующим образом:

Количество клиентов, которых может заинтересовать установки по плазменной деструкции фильтрата в течение календарного года составляет: 270 полигонов ТКО, расположенных в Московской области и близлежащих регионах (ЦФО), Республике Татарстан, городах Новосибирске и Санкт-Петербурге.

Средний объем затрат в год, который эти клиенты могут потратить на наш продукт в течение года составляет: в среднем каждый полигон может потратить 1595635 рублей на переработку фильтрата. Дополнительно перерабатываются жидкие углеводородсодержащие отходы (такие как концентрат фильтрата, принадлежащий к 3 категории опасности) – на ежегодную сумму в 2363904 рублей. Подобная стоимость исходит из следующих расчетов:

— Стоимость переработки 1м3/сутки фильтрата составляет 324 руб.;

— Стоимость переработки 1м3/сутки концентрата фильтрата составляет 2400 руб.;

— Концентрат фильтрата составляет примерно 20% от общего числа фильтрата;

— Один модуль установки рассчитан на переработку в размере 250 м3/сутки;

— Один модуль установки способен работать 330 дней в году (круглосуточно)

Таким образом, объем доступного рынка составляет: 1 069 075 584 рубля в год с 270 полигонов ТКО.

Продукция компании ПРОМБИОГАЗ в первые 3 года рассчитана на рынок Московской области и близлежащих регионов (ЦФО), а также Республики Татарстан, города Санкт-Петербург и Новосибирск, в дальнейшем, при переходе на мелкосерийное производство – на сбыт в РФ. Наши установки являются импорт замещающими и – экспортно ориентированными, так как аналогов технологии плазменной вихревой деструкции в мире не существует, а существующие методы очистки фильтрата являются крайне энерго- и ресурсозатратными.

Объем рынка постоянно растет, так как объемы образующегося фильтрата напрямую зависят от массы складируемых отходов ТКО, и в среднем составляет 4, 5 млн м3 ежегодно, что может быть рассчитано как среднее значение образования фильтрата за последние 5 лет. Объемы потребления, из которых образуются отходы, также растут с каждым годом, что дает нам уверенность в том, что наша технология будет необходима и для переработки уже существующего фильтрата и концентрата фильтрата, и для переработки будущих объемов.

Компания ПРОМБИОГАЗ оценивает долю доступного рынка по переработке фильтрата методом плазменной деструкции в 100% по нескольким причинам. Во-первых, рынок новый – на данный момент в Российской Федерации отсутствует постановка задач для решения вышеупомянутой проблемы на государственном уровне. Во-вторых, наша компания с момента основания успешно сотрудничает, а не конкурирует со всеми крупными участниками рынка переработки фильтрата. В-третьих, мы обладаем компетенциями и уникальным опытом конструирования инновационных технологических решений. В-четвертых, на сегодняшний день нет ни Наилучших Доступных Технологий, ни инновационных технологий, которые могут перерабатывать концентрат фильтрата полностью и без высоких эксплуатационных затрат.

Ниже представлен многофакторный анализ отрасли переработки фильтрата полигонов ТКО:

Оборот отрасли: если брать информацию из открытых источников, а именно из инвестиционной программы по обращению с отходами в Московской области и одного открытого тендера, то оборот отрасли на данный момент составляет 409361580 рублей (см При расчетах мы не учитывали потенциальные затраты полигонов на переработку фильтрата из собственных средств, так как информация не является доступной – однако мы можем предположить, что итоговый оборот отрасли будет в несколько раз выше. Финансирование закупок осуществляется с использованием механизма бюджетных субсидий в виде тарифных надбавок, утвержденных региональными Министерствами экологии.

Объём продаж в натуральных показателях: размещаемые тендеры и заказы на переработку фильтрата на открытых полигонов ТКО в Московской области и близлежащих регионах (ЦФО), куда свозят на захоронение отходы в основном из Москвы, республике Татарстан, Санкт-Петербурге и Новосибирске. Ниже представлены данные по открытым полигонам ТКО в выбранных регионах:

Московская область – 10 открытых полигонов;

Владимирская область – 10 открытых полигонов;

Воронежская область – 17 открытых полигонов;

Ивановская область – 14 открытых полигонов;

Калужская область – 15 открытых полигонов;

Костромская область – 10 открытых полигонов;

Курская область – 8 открытых полигонов;

Липецкая область – 13 открытых полигонов;

Орловская область – 2 открытых полигона;

Рязанская область – 20 открытых полигонов;

Cмоленская область – 17 открытых полигонов;

Тамбовская область – 15 открытых полигонов;

Тверская область – 5 открытых полигонов;

Тульская область – 14 открытых полигонов;

Ярославская область – 20 открытых полигонов;

Республика Татарстан – 52 открытых полигона;

Санкт-Петербург и Ленинградская область – 21 открытый полигон;

Новосибирская область – 7 открытых полигонов.

Таким образом, компания ПРОМБИОГАЗ может рассчитывать на заказы для утилизации фильтрата и концентрата фильтрата с 270 открытых полигонов ТКО.

Основные сегменты рынка: рынок условно поделен на методы утилизации фильтрата, которые можно расценивать как сегменты: это метод обратного осмоса, метод биологической очистки, метод гальванокоагуляции и метод инсинерации.

Тенденция рынка: новый растущий дефицитный рынок;

Степень насыщенности: в РФ представлено большое количество компаний, занимающихся очисткой сточных вод, однако нет ни одной компании, специализирующейся на утилизации фильтрата и концентрата фильтрата полигонов ТКО.

Отраслевые тренды: возникшее в последние 2 года пристальное внимание к проблеме экологического ущерба, вызванного халатной деятельностью полигонов ТКО и регулирующих органов. Растущая прогрессия возникновения острых и хронических аллергических заболеваний у детей в возрасте от 14 до 18 лет (в последние годы количество достигло 40%).

Скорость инноваций и технологических изменений в отрасли: низкая по нескольким причинам – устаревшие методы контроля над отраслью, не высокая осведомленность о проблеме утилизации фильтрата и, самое главное, отсутствие у конкурентов научных знаний и компетенций.

Степень государственного регулирования отрасли: в настоящий момент государство и регулирующие органы пытаются активно регулировать рынок обращения с отходами. Планируется создать единый контролирующий орган – региональных операторов по обращению с отходами, который будут осуществлять надзор за всей деятельностью на рынке обращения с отходами, контролировать все финансовые потоки в отрасли и принимать решения единолично. До конца 2018 года региональные операторы будут назначены во всех регионах РФ.

Также, для осуществления любых видов деятельности в отрасли необходимо иметь лицензии, как, например, лицензия на вывоз ТКО от жилых и коммерческих объектов, лицензия на разделение отходов по фракциям, лицензия на захоронение отходов и т.д.

Барьеры входа в отрасль: основными барьерами являются административные – для функционирования на данном рынке необходимы личные знакомства с представителями государственного аппарата и местных администраций; а также высокие экономические – расходы на организацию производства и дальнейшей реализации продукта являются зачастую непосильными для стартапов без привлечения стороннего финансирования.

Сезонность спроса и предложения: сезонный фактор существенно не влияет на организацию деятельности. Однако необходимо добавить, что зимой на полигонах периодически встают полевые работы по причине скапливания конденсата в трубопроводах, что затрудняет процесс сбора и отвода фильтрата и прочих жидкостей.

Прочие важные статистические данные: выработка фильтрата может достигать 50% от массы всех складируемых отходов (в зависимости от региона и морфологии тела полигона, влажности отходов и количества осадков).

Уникальность проекта

Метод плазменной вихревой деструкции жидких углеродосодержащих отходов является нашей собственной технологией, которая используется в режиме «НоуХау». Помимо фильтрата полигонов ТКО, установка способна перерабатывать любые жидкие отходы, в т.ч. сточные очистных сооружений, жидкие отходы перерабатывающих производств, отходов животноводства и птицеводства.

Инновационность технологических решений, заложенных в базовую технологию, является конкурентным преимуществом проекта – наша технология способна достигать температуры до 3000°С, что подразумевает полную деструкцию органических соединений фильтрата или концентрата фильтрата при отсутствии каких-либо вредных веществ в побочных продуктов при эксплуатации, кроме водяного пара и сухого минерального остатка. Для эксплуатации установки не требуется никаких химических реагентов и компонентов, что существенно снижает эксплуатационные затраты.

Помимо экологических преимуществ, при эксплуатации установки образуется большое количество тепловой энергии, которую можно трансформировать в электрическую энергию при помощи парогазовых электрогенераторов, которыми можно оснастить модули установки. Получаемую электроэнергию можно использовать для собственных нужд хозяйственных объектов на полигонах ТКО.

Продукция компании ПРОМБИОГАЗ находится вне конкуренции на рынке РФ по следующим параметрам:

— 100% утилизаций фильтрата/концентрата фильтрата а также любых других жидких углеродосодержащих отходов;

— Температурой внутри реактора (до 3000°С), – позволяющей полностью деструктуризировать органические соединения;

— Отсутствием каких-либо эмиссий, загрязняющих атмосферу после утилизации фильтрата: образуемые побочные продукты — водяной пар и сухой минеральный остаток (получаемые песок и соединения серыпреобразуются в NaSO4, CaSO4 и FeS2. Соединения фосфора восстанавливаются до так называемого «чёрного фосфора», представляющего собой чёрное вещество с металлическим блеском и с полностью отсутствующей растворимостью в воде или органических растворителях).

— Производством тепловой энергии;

— Низкими эксплуатационными расходами: конструкция установки подразумевает установку мобильной электростанции, которая обеспечит энергией плазменный деструктор, и другие хозяйственные объекты на тех полигонах ТКО, где она будет установлена;

— Отсутствием необходимости использования химических реагентов и компонентов, что позволяет добиться минимальной стоимости эксплуатации.

— Отсутствием капитальных затрат на строительные работы: установка размещается в 20-ти футовых ISO контейнерах, что позволит размещать модуль на бетонной площадке на любом полигоне ТКО;

— Все компоненты устройства российского производства.

Каналы монетизации

Компания ПРОМБИОГАЗ генерирует доходы по 3 каналам:

  1. сдача наших установок в эксплуатацию для полигонов ТКО для переработки фильтрата и других жидких углеродосодержащих отходов;
  2. сдача наших установок в эксплуатацию для полигонов ТКО для утилизации концентрата фильтрата и других жидких углеводородсодержащих отходов 3 категории опасности;
  3. продажа модульных установок на полигоны ТКО для переработки фильтрата и других жидких углеродосодержащих отходов (модульные установки после перехода на мелкосерийное производство).

Прогнозируемый ежемесячный доход компании складывается из трех составляющих, генерация дохода начнется на 19-й месяц после привлечения финансирования, когда будет подготовлена эксплуатационная площадка для переработки фильтрата и концентрата фильтрата. На 32-й месяц начнутся продажи модульных установок на полигоны.

Стратегия продаж и маркетинг

Структура владения полигонами ТКО на 2018 является смешанной — есть и частные полигоны и те, которые полностью подконтрольны государственным компаниям.

Основным методом сбыта являются прямые продажи непосредственным участникам рынка обращения с отходами — частным владельцам полигонов ТКО, региональным операторам, контролирующим полигоны и государству. В указанной доле рынка по России находятся 270 открытых полигонов по ЦФО, Республике Татарстан, городах Санкт-Петербург и Новосибирск.

При взаимодействии с частными компаниями продажи запланированы через заключение частных контрактов на утилизацию фильтрата/концентрата фильтрата; при взаимодействии с государственными компаниями — через участие в государственных закупках на конкурсной основе.

В течение первых 5 лет запланировано экспортировать 40% от общего количества произведенных установок. Экспорт запланирован в страны СНГ, Азии, Западной и Северной Европы. На данный момент в Нидерландах, Германии, Швеции, Норвегии и других подобных странах не решена проблема утилизации и концентрата фильтрата образуемого действующими установками обратного осмоса. Наши иностранные партнеры выявили крайнюю заинтересованность в приобретении наших установок для решения именно этих проблем.

Подробная информация о проекте доступна инвесторам после авторизации.

Подробная информация о проекте доступна инвесторам после авторизации.

Плазменная переработка мусора ТБО

Плазменное уничтожение тбо в сша

Плазменная переработка мусора

  • Захоронение отходов на полигонах. Сюда относятся
  1. Сортировка мусора
  2. Земляная засыпка
  • Естественные методы разложения ТБО. Сюда относится
  • Термическая переработка ТБО. Сюда относится
  1. Высокотемпературный пиролиз (плазменная переработка)
  2. Сжигание
  3. Низкотемпературный пиролиз,

Расскажем обо всем вкратце.

Захоронение на полигонах сегодня является наиболее распространенным в мире способом утилизации отходов. Данный метод применяется к несгораемым отходам и к таким отходам, которые в процессе горения выделяют токсичные вещества.

ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ Мозырь 2004 Обзор проблемы твердых бытовых отходов Ценность мусора 4.

Мы просто выбрасываем наше будущее. Ценность мусора. История. Традиционные методы утилизации отходов. (Здесь и далее под традиционными методами я имею в виду уничтожение ТБО в противовес переработке и последующему использованию) МИРОВОЙ ОПЫТ America Recycles Day-«Америка перерабатывает» · 1 млн.

Плазменный пиролиз

Пиролиз (от греч. руг — огонь, жар и lysis — разложение, распад) — разло­жение химических соединений при нагревании.

Это комбинированная техно­логия немецкой фирмы «Сименс».

Преимущества пиролизных установок: -достигаются практически полная утилизация материально энергетических ресурсов ТБО и энергоавтономность всего технологического цикла; -поскольку термическое разложение происходит без доступа воздуха, нет условий для образования таких токсичных соединений, как диоксин, фуран, бензапирен и др.

Особенности сбора отходов в США

Отходы стали «топовой» проблемой Соединенных Штатов очень давно – в 1965 году, когда другие государства об этом почти и не задумывались. Именно в этот год страна присвоила проблеме отходов высокий класс опасности – «национальный».

В США действует несколько моделей по сбору мусора. Каждое муниципальное образование само вправе выбрать, какая из них будет работать на территории.

Если в доме нет мусоропровода, то, как правило, недалеко ставят несколько контейнеров для разных видов мусора. В ряде штатов за мусором приезжают специальные мусоровозы с раздельными отсеками для сбора мусора.

Проблемы утилизации твердых бытовых отходов

Вполне логичным фактом, является то, что без своевременного внедрения инновационных технологий, по переработке мусора, планета в скором времени превратиться в громадную свалку и станет непригодной для существования не только людей, но и всех живых существ.

На сегодняшний день утилизация твёрдых бытовых отходов проводится следующими, известными методами, позволяющими, избавится от мусора:

  1. на садовых участках;
  2. в сельскохозяйственных организациях;
  3. в частных домах;
  4. в мелких хозяйствах;
  5. на животноводческих фермах и т. д.
  1. медицинские учреждения;
  2. химические предприятия;
  3. ЛПУ;
  4. лаборатории;
  5. ветеринарные клиники;
  6. нефтеперерабатывающая промышленность;

которые в дальнейшем, получивши, инертное состояние могут быть захоронены на специальных полигонах или размещены на временное хранение, для дальнейшей переработки и вторичного использования, как сырьевой материал.

Организация переработки и использования твердых бытовых отходов: опыт США и проблемы России Куркин Петр Юрьевич

Организация переработки и использования твердых бытовых отходов : опыт США и проблемы России Куркин Петр Юрьевич

Диссертация — 480 руб., доставка 10 минут , круглосуточно, без выходных и праздников Автореферат — бесплатно , доставка 10 минут , круглосуточно, без выходных и праздников Куркин Петр Юрьевич.

Московский мусор отправят под плазму

В Подмосковье построят восемь заводов по переработке промышленных и бытовых отходов методом плазменной газификации. Существует вероятность, что экологических проблем избежать не удастся

Ежегодно в столице образуется более 5 млн тонн мусора.

Плазменное сжигание считается перспективным методом, но член-корреспондент РАН Алексей Яблоков полагает, что власти, отказавшись от строительства мусоросжигательных заводов, сейчас предлагают, по сути, то же самое сжигание, но по более совершенной технологии. «Технология плазменного сжигания чище простого, но очень дорогая.

Как устроены раздельный сбор и переработка мусора в США

Американцы, еще десять-пятнадцать лет назад считавшие, что раздельный сбор мусора не совместим с их менталитетом, сейчас добросовестно сортируют отходы и даже ежегодно празднуют День переработки мусора.

В это время в стране действовало 9700 программ по сору отходов для переработки и 3800 объектов по производству компоста. Также велась активная пропаганда сортировки ТБО.

Всего их три. Какую выбрать, решают местные власти, и в большинстве своем муниципалитеты поощряют жителей к сортировке мусора.

Способы переработки ТБО

Основные методы переработки: По оценкам экологов, в России на мусорных полигонах и свалках ежегодно образуется около 1,1 миллиарда м³ биогаза = 788 000 тонн.

Правда, большая его часть никак не используется.

  1. Территории полигонов не могут быть использованы в других целях.
  2. Угроза загрязнения окружающей среды.
  3. Большая площадь занимаемых территорий.

Из приблизительно 2500 мусоросжигательных заводов построенных в мире, 400 расположены в Европе. В течение года они производят порядка 130 миллиардов кВт/ч электроэнергии — в 4,5 раза больше, чем вырабатывается на Ленинградской АЭС.

Плазменная переработка ТБО

На открытие завода прибыли представительные делегации из России и Украины, руководители частных компаний-инвесторов из Японии, Южной Кореи, США.

А накануне церемонии руководство израильской фирмы ЕЕК провело пресс-конференцию для журналистов. На церемонию открытия завода прибыл научный руководитель проекта академик Евгений Велихов, и я сумел взять у него интервью. — Вы, наверное, заметили перед заводскими воротами несколько демонстрантов.

«Зеленые» протестовали против работы этого завода, а на плакатах было написано «Не сжигайте наше здоровье»… — Сейчас наблюдается всплеск интереса к атомным электростанциям. Поговаривают о ней и в Израиле… — Установленный здесь, в Кармиэле, плазмотрон — плод ученых вашего института, но сама технология — детище как российских, так и израильских ученых, верно?

долларов направляется на продвижение товаров, полученных путем переработки, на рынке; · 1,5 млн.

долларов распределяется по 20 районам, которые затем перераспределяют их для дальнейшего уменьшения отходов; · 1,1 млн.

Плазменная переработка мусора (ТБО)

К тому же, при использовании данной технологии получаемый на выходе шлак является совершенно безопасным продуктом, и он может быть использован впоследствии для самых различных целей.

Среди факторов, влияющих сегодня на проблему ТБО в России, следует в первую очередь отметить следующие: ь Различия в культуре потребления и недавний дефицит потребительских услуг и товаров приводили к меньшим, чем на Западе объемам ТБО на душу населения; ь Слабое экологическое законодательство и отсутствие собственности на землю делало утилизацию отходов очень дешевой; ь Существовавшая экономическая система не обеспечивала эффективного использования ресурсов и материалов; ь Секретность и недостаток исследований создали вакуум надежной информации по проблеме.

ь В России производятся, импортируются и потребляются сложные продукты развитого промышленного общества, то есть состав и количество отходов все более приближаются к западным.

ь Быстрые изменения в обществе, в т.ч. в экономической и политической ситуации обостряют весь комплекс проблем.

Преимущества плазменной переработки мусора

Для этого на улицах выставляются контейнеры, предназначенные для различных бытовых отходов:

Плазменная переработка мусора – самая экономичная технология утилизации отходов, так как: Внедрение плазменной утилизации позволит более качественно решить проблему с устранением ТБО.

Мусорные отходы во всем мире занимают огромные площади. Они отравляют окружающую среду, загрязняют грунтовые воды и отравляют воздух.

Плазменно-пиролизный метод переработки ТБО

Плазменная переработка мусора

  • Плазменно-пиролизный метод переработки ТБО
  • Проектные работы
  • Металлообработка
  • Конструирование РїСЂРёР±РѕСЂРѕРІ Рё оборудования
  • Установка Рё подключение накопителя кинетической энергии для электричек, трамваев Рё троллейбусов

Мы динамично развивающаяся компания по предоставлению услуг обработке металла и разработке приборов контроля.

15.07.15Сайт запущен! Дорогие посетители, теперь Р’С‹ также можете ознакомиться СЃ услугами нашей компании Рё РІ интернете, РЅР° нашем сайте.Маргарет ТэтчерР�нженер — это человек, который может объяснить, как работает то или РёРЅРѕРµ устройство, РЅРѕ РЅРµ может объяснить, почему РѕРЅРѕ РЅРµ работает.

В настоящее во всем мире время одним из важнейших направлений развития является внедрение эффективных технологий утилизации отходов.

Существует много методов по утилизации отходов, обладающих своими плюсами и минусами.

Одним из наиболее эффективных способов считается плазменно-пиролизная переработка отходов, с последующей выработкой полезной продукции: электрической и тепловой энергии, углеводородного сырья, строительных материалов.

�нновационная технология плазменной газификации

Переработка осуществляется посредством использования плазмохимической технологии, которая является высокотемпературной разновидностью технологии пиролиза (газификации) Технология проверена на мировых рынках, пригодна в дальнейшем для тиражирования

Ключевым преимуществом плазменной газификации в сравнении с обычной, используемой на сегодняшний день газификацией, является значительно более высокий температурный режим: до 5000 градусов, что делает технологию экологически чистой и практически безотходной.

Сравнительный анализ методов утилизации отходов

Плазменная газификация Обычная газификация Сжигание
Полное разрушение 90% разрушение (800 С) 70% разрушение (650С)
Нет смол, фуранов и диоксинов Есть смолы, фураны и диоксины Много смол, фуранов и диоксинов
Только неорганическая часть 5% стеклованный компаунд 10% золы 30% токсичной золы
Любой вид отходов Кроме отдельных неорганических видов Кроме отдельных неорганических видов
Не требуется сортировка Требуется сортировка Требуется сортировка
Большой объем Малый объем Большой объем
Нет выбросов газов, нет летучей золы Средние выбросы дымовых газов и летучая зола Высокие выбросы дымовых газов и летучая зола
Не чувствителен к влажности Чувствителен к влажности Чувствителен к влажности

Содержание проекта

Строительство завода по плазменно-пиролизной переработке древесных отходов.

Мощность завода составляет 1500 кг перерабатываемых отходов в час, до 11 тыс. тонн в год.

Мощность РїРѕ выработке электрической энергии — РґРѕ 6 РњР’С‚, полезная выработка РЅРµ менее 4 РњР’С‚.

Занимаемая площадь – 400 кв. м.

Технология переработки отходов

  • Подготовка сырья. РџСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ измельчение сырья, обезвоживание, доизмельчение Рё подача РІ плазменный реактор.
  • Необходимый температурный режим РІ реакторе обеспечивается работой плазмотрона, Рє которому непрерывно подводится электрический ток.
  • Плазменная или плазмохимическая технология переработки органических отходов является высокотемпературной разновидностью технологии пиролиза (газификации). Р’ реакционной камере осуществляется пиролизный процесс без доступа РІРѕР·РґСѓС…Р° СЃ образованием РїСЂРё высоких температурах (РѕС‚ 1300 РґРѕ 2000°С) пиролизного газа, который дожигается РІ специальной камере. Р—Р° счет энергии электрической РґСѓРіРё плазмотрона, пирогаз диссоциирует Рё ионизируется, превращаясь РІ плазму СЃ высокой теплоемкостью Рё теплопроводностью. Образовавшаяся РІ процессе деструкции газовая смесь поднимается РІ верхнюю часть реактора, отдает СЃРІРѕРµ физическое тепло твердым отходам, Р·Р° счет чего РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ РёС… термодеструкция СЃ образованием парогазовой смеси. Шлак, который накапливается РІ нижней части реактора РІ РІРёРґРµ расплава, периодически удаляется.
  • Плазмообразующий газ продувается через электрическую РґСѓРіСѓ, РіРґРµ РѕРЅ ионизируется. Соединение основных атомов Рё молекул принимает форму синтез-газа, который используется для производства электричества Рё тепла, или как сырье для производства синтетических углеводородов. Полученное тепло используется РІ котле-утилизаторе для выработки пара Рё электроэнергии, Р° дымовые газы направляются РЅР° газоочистку.
  • Отходы подвергаются воздействию таких высоких температур, что органическая составляющая газифицируется Рё подвергается разделению РЅР° молекулы, Р° неорганическая составляющая образует стекловидный шлак. Отличия плазменного процесса РѕС‚ обычного сжигания отходов состоят РІ более высоких температурах Рё полностью замкнутом технологическом цикле системы. Р’ плазменной системе образуется меньше твердых остатков, что упрощает РёС… обработку.
  • Выходящий РёР· реактора синтез-газ подвергается очистке РѕС‚ примесей, охлаждается РґРѕ температур 250-400 градусов РЎ
  • Синтез-газ направляется для выработки электроэнергии РЅР° газопоршневой электростанции
  • Часть произведенной электроэнергии отбирается для собственных нужд, РІ том числе для поддержания горения плазмотрона.
  • Стекловидный шлак может быть использован для производства газобетонов, теплоизоляционных плит Рё РІ качестве составной части дорожной одежды.

Выработка электрической энергии

  • Номинальная мощность: 1500 РєР’С‚
  • РўРёРї двигателя: 4-С… тактный, газопоршневой, V-образный СЃ газотурбинным наддувом, охлаждением наддувочного РІРѕР·РґСѓС…Р°, искровым зажиганием
  • Давление газа РЅР° РІС…РѕРґРµ: 50 мбар
  • Удельный расход топлива РІ номинальном режиме: 0.22 РЅРј3/кВтЧ
  • Масса (сухая): 27600 РєРі
  • Габаритные размеры: 6635С… 2430С… 3116 РјРј(ДхШхВ)
  • Назначенный ресурс РґРѕ капитального ремонта: 90 000 С‡
  • Условия эксплуатации:

— температура наружного РІРѕР·РґСѓС…Р°: РѕС‚ -50 РґРѕ +50 °С — относительная влажность РІРѕР·РґСѓС…Р° РїСЂРё 25°С: 98%

Экономика проекта

Общая стоимость завода для реализации проекта составляет 5,7 млн. рублей в ценах июня 2016г.

, включая проектирование и шеф-монтаж При переработке 1 500 кг/час древесных отходов вырабатывается 1 700 нм³/час синтез-газа.

Выработка электроэнергии: 1 700 нм³ x 4 = 6 800 КВт/час Собственное потребление электроэнергии: 1 000 КВт/час Отпуск электроэнергии в сеть: 5 800 КВт/ч Персонал: 16 человек Ресурс оборудования плазменного реактора до капитального ремонта: 86 000 часов

Гарантийный срок: 12 месяцев с начала эксплуатации

Методы и способы переработки мусора (ТБО)

Плазменная переработка мусора

И логично, что без применения инновационных способов мусоропереработки, существует большая вероятность превращения планеты в одну громадную свалку. И неудивительно, что ученые постоянно придумывают и внедряют на практике новые способы переработки ТБО. Какие же методики применяются сегодня?

1. Захоронение отходов на полигонах. Сюда относятся

  • Сортировка мусора
  • Земляная засыпка

2. Естественные методы разложения ТБО. Сюда относится

3. Термическая переработка ТБО. Сюда относится

  • Сжигание
  • Низкотемпературный пиролиз,
  • Высокотемпературный пиролиз (плазменная переработка)

Расскажем обо всем вкратце.

Захоронение мусора

Захоронение на полигонах сегодня является наиболее распространенным в мире способом утилизации отходов. Данный метод применяется к несгораемым отходам и к таким отходам, которые в процессе горения выделяют токсичные вещества.

Полигон отходов (ТБО) не является обычной свалкой. Современные полигоны для утилизации— это сложные инженерные сооружения, оснащенные системами борьбы с загрязнениями подземных вод и атмосферного воздуха.

Некоторые полигоны умеют перерабатывать газ, образующийся в процессе гниения отходов газ в электроэнергию и тепло.

К сожалению, сегодня это в большей степени относится к европейским странам, поскольку в России очень малый процент полигонов соответствует данным характеристикам.

Главный минус традиционного захоронения отходов заключается в том, что даже при использовании многочисленных систем очистки и фильтров этот вид утилизации не дает возможности полностью избавиться от таких негативных эффектов разложения отходов как гниение и ферментация, которые загрязняют воздух и воду. Поэтому, хотя относительно других способов утилизации, захоронение ТБО стоит достаточно дешево, экологи рекомендуют перерабатывать отходы, сводя к минимуму тем самым риски загрязнения окружающей среды.

Компостирование мусора

Компостирование представляет собой технологию переработки отходов, которая основана на их естественном биоразложении. По этой причине компостирование широко применяется для переработки отходов имеющих органическое происхождение. Сегодня существуют технологии компостирования как пищевых отходов, так и неразделенного потока ТБО.

В нашей стране компостирование не получило достаточно широкого распространения, и обычно оно применяется населением в индивидуальных домах либо на садовых участках.

Однако процесс компостирования также может быть централизован и осуществляться на специальных площадках, представляющих собой завод по переработке (ТБО) мусора органического происхождения.

Конечным продуктом данного процесса является компост, которому можно найти различные применения в сельском хозяйстве.

Термическая переработка мусора (ТБО)

Поскольку бытовые отходы содержат достаточно высокий процент органической фракции, для переработки ТБО довольно часто применяют термические методы.

Термическая переработка мусора (ТБО) представляет собой совокупность процессов теплового воздействия на отходы, необходимых для уменьшения их объема и массы, обезвреживания, и получения энергоносителей и инертных материалов (с возможностью утилизации).

Важными преимуществами современных методов термической переработки являются:

  • эффективное обезвреживание отходов (полное уничтожение патогенной микрофлоры).
  • снижение объема отходов до 10 раз.
  • использование энергетического потенциала органических отходов.

Из всего многообразия, которым могут похвастаться методы переработки ТБО, наиболее распространено сжигание. Основными преимуществами сжигания являются:

  • высокий уровень апробированности технологий
  • серийно выпускаемое оборудование.
  • продолжительный гарантийный срок эксплуатации
  • высокий уровень автоматизации.

Основной тенденция развития мусоросжигания является переход от прямого сжигания отходов к оптимизированному сжиганию полученной из ТБО топливной фракции и плавный переход от сжигания как процесса ликвидации мусору к сжиганию как процессу, который обеспечивает дополнительное получение электрической и тепловой энергии. И наиболее перспективно сегодня применение плазменных технологий, благодаря которым обеспечивается температура выше, чем температуры плавления шлака, что дает возможность получить на выходе безвредный остеклованный продукт и полезную энергию.

Тема: Плазменный способ переработки отходов

Опции темы
Отображение

Плазменный способ переработки отходов

Плазменная технология преимущественно используется для утилизации отходов потребления и производства. Такой процесс характеризуется не только обезвреживанием потенциально опасных для окружающей среды веществ, но и получение ценных товарных продуктов.

Для технической реализации необходим плазмотрон, а сама переработка достигается за счет энергии, которой обладает электрическая дуга при температуре 4000 ºС.

Такой температуры обычно достаточно для расщепления кислорода и других отходов до ионов, радикалов и электронов. В случае токсичных отходов степень разложения составляет 99,9998 %, а в других случаях – 99, 99995 %.

В целом плазменная переработка характеризуется высокими затратами энергии и определенной сложностью реализации, поэтому ее используют преимущественно для обезвреживания тех отходов, которые после воздействия огня продолжают не соответствовать экологическим требованиям.

В общем случае в состав плазменной системы входит плазменный генератор (плазмотрон). Через электрическую дугу продувается плазмообразующий газ, после чего происходит его ионизация. Основные молекулы и атомы принимают форму синтетического газа, который может применяться в качестве источника производства тепла и электричества, а также как сырье при производстве синтетических углеводородов. Также в результате плазменной переработки отходов освобождается тепло, которое можно использовать для выработки электроэнергии и пара в котле-утилизаторе. Еще одну составляющую – дымовые газы, можно направить на газоочистку.

Перед началом плазменной переработки бытовые отходы предварительно готовятся и измельчаются, после чего загружаются в приемный бункер. Оттуда сырье посредством шнекового загрузочного устройства поступает в непосредственно в реактор. Там отходы движутся сверху вниз, поочередно проходя этапы сушки и пиролиза. Необходимая температура протекания процесса поддерживается за счет работы плазмотрона, который получает питание от электрической сети. Энергия электрической дуги плазмотрона превращает газ в плазму с высокой теплопроводностью и теплоемкостью.

Проходя через плазму, органические соединения распадаются на углекислый газ, водяной пар, азот, водород, моноксид углерода и водяной пар. Образовавшаяся газовая смесь поступает в верхнюю часть реактора, где отдает свое тепло твердым отходам. За счет этого и происходит их термодеструкция.

Для накапливания шлака предназначена нижняя часть реактора. Обычно там он находится в виде расплава и должен периодически удаляться специальным устройством.

Плазменная технология обладает важным преимуществом, которое выражается в возможности создание компактных передвижных перерабатывающих модулей и универсальности в отношении перерабатываемых вещества.

Но реалии таковы, что на сегодняшний день плазменные технологии переработки твердых бытовых отходов пока так и не нашли широкого применения, что обусловлено отсутствием надежных дуговых плазмотронов с достаточным ресурсом непрерывной работы. Среди других недостатков плазменной технологии необходимо отметить высокий расход электроэнергии, высокие эксплуатационные затраты на обслуживание плазмотронов и ремонт реактора.

Среди преимуществ данной технологии выделим возможность утилизации высокотоксичных опасных отходов, включая медицинские. Это достигается за счет воздействия высоких температур, при которых органическая составляющая обрабатываемого сырья газифицируется и подвергается разделению на молекулы, а неорганическая – образует стекловидный шлак.

В чем же отличие плазменного процесса от обычного сжигания? В первую очередь, плазменная обработка характеризуется более высокими рабочими температурами и имеет замкнутый технологический цикл. Ни одно неорганическое соединение не способно пройти через плазменную систему, не подвергнувшись влиянию высокой температуры. Обработка остаточных продуктов после плазменного воздействия упрощена за счет образования меньшего количества золоостатков.

Плазменный способ утилизация отходов

Плазмохимическую технологию используют для переработки высокотоксичных жидких и газообразных отходов. При этом происходит не только обезвреживание опасных отходов, но и производство ценных товарных продуктов. Процесс осуществляется в плазмотроне за счет энергии электрической дуги при температуре выше 4000 °С. При такой температуре кислород и любые отходы расщепляются до электронов, ионов и радикалов. Степень разложения токсичных отходов достигает 99,9998 %, а в отдельных случаях 99,99995 %.

Высокие затраты энергии и сложность проблем, связанных с плазмохимической технологией, предопределяют ее применение для ликвидации только тех отходов, огневое обезвреживание которых не удовлетворяет экологическим требованиям.

Перспективно применение плазменного метода для переработки отходов в восстановительной среде с целью получения ценных товарных продуктов. В нашей стране, например, разработана технология пиролиза жидких хлорорганических отходов и низкотемпературной восстановительной плазме, позволяющая получать ацетилен, этилен, хлористый водород и продукты на их основе.

Схема плазменного агрегата для переработки жидких хлорорганических отходов представлена на. Плазмообразующий I из (водород, азотоводородная смесь и др.) нагревается электрической дугой в плазмотроне 1 до 4000—5000 °С. Образующаяся низкотемпературная плазма из сопла плазмотрона поступает в плазмохимический реактор 2, куда форсунками впрыскиваются хлорорганические отходы.

При смешивании отходов с плазмой происходит их испарение, термическое разложение (пиролиз) с получением олефиновых углеводородов, хлористого водорода и технического углерода (сажи). Пиролизный газ подвергают скоростной закалке в закалочном устройстве 3, а затем охлаждают и очищают от сажи. Очищенный газ используется при синтезе хлорорганических продуктов. Процесс является замкнутым, безотходным и рентабельным. Себестоимость получаемых продуктом является сравнительно низкой за счет использования неутилизируемых отходов.

Сжигание отходов.

СЖИГАНИЕ ОТХОДОВ — обезвреживание отходов путем сжигания на специальных установках (мусоросжигательных заводах).

Отходы, представляющие опасность. Опасными считаются отходы, содержащие патологические, взрывчатые, радиоактивные или ядовитые вещества. Остатки из печи для сжигания отходов или зола в бытовых отходах могут воспламениться в установках для сбора или захоронения отходов. Отходы жидких й твердых материалов, представляющие опасность, в некоторых случаях собирают в контейнеры и включают в общий поток твердых отходов. Бригада сборщиков отходов должна идентифицировать все отходы, представляющие опасность. Опасные отходы обрабатывают отдельно от остальных с принятием соответствующих мер безопасности. Обычные и специальные машины для сбора отходов необходимо снабжать средствами тушения огня и защитной одеждой, используемой при обработке опасных материалов.

Сжигание отходов растворителей должно проводиться либо в специальной установке на территории предприятия, либо, по согласованию с местными органами санитарного и пожарного надзора, на специально отведенных полигонах.[ . ]

Сжигание отходов в установке производительностью 40—45 т/сут усугубляет экологическую ситуацию, поскольку в составе шлама присутствуют соединения хлора и органики. Их сжигание при температуре 750°С неизбежно приводит к образованию диоксинов, попадающих в атмосферу.

Сжигание отходов пластмасс — наименее эффективный способ их удаления и обезвреживания, так как при этом полностью разрушается дорогостоящий полимер и другие компоненты пластика. Оно применяется при переработке отходов пластмасс только в тех случаях, когда другие способы по техническим или экономическим причинам не могут быть использованы. В частности, сжигание отходов пластмасс используют, когда их выделение из смеси других отходов невозможно или слишком дорого.

Захоронение отходов .

Захоронение отходов должно происходить на специально организованных полигонах.

Полигоны для захоронения отходов являются природоохранными сооружениями, предназначенными для регулярного централизованного сбора, удаления, обезвреживания и хранения неутилизируемых отходов. Количество и мощность полигоном для каждого региона обосновывается технико-экономическими расчетами.

В странах ЕЭС полигоны для захоронения отходов под разделяются на полигоны для опасных отходов, полигоны для бытовых отходов и полигоны для инертных отходов. Данная классификация является в значительной мере условной, так как не всегда можно провести четкую грань между опасными, неопасными и инертными отходами, поскольку эта грань может изменяться во времени под воздействием различных факторов.

В соответствии с действующими у нас в стране строительными нормами (СНиП 2.01.28-85) в составе полигонов должно быть три объекта, которые могут находиться на разных площадках: 1) цех для обеззараживания и первоначальной обработки отходов с целью их полного обезвреживания или снижения класса опасности, а также сокращения объемов отходов, подлежащих захоронению; 2) участок захоронения отходов; 3) гараж специализированной автотехники, предназначенной для перевозки и захоронения отходов.

При организации полигонов для захоронения отходов важное значение имеют:

• правильный выбор площадки;

• создание необходимых инженерных сооружений;

• порядок заполнения полигона отходами;

• глубина предварительной обработки отходов;

• проведение мониторинга окружающей среды;

• контроль за образованием, сбором и транспортировкой биогаза;

• контроль за образованием, сбором и удалением фильтрата.

В соответствии с современными требованиями захоронение

отходов должно быть оборудовано следующими отдельными инженерными сооружениями:

■ уплотненным основанием из минеральных слоев в комбинации с искусственными материалами;

■ сооружениями по сбору просачивающейся воды и ее очистке;

■ сооружениями по сбору и утилизации выделяющегося газа;

■ сооружениями по защите ландшафта с помощью рекультивации земель.

Полигоны размещают в свободных от застройки, открытых, хорошо проветриваемых незатопляемых местах, на которых возможно выполнение необходимых инженерных работ. Вокруг полигона на расстоянии не менее 3000 м должна быть создана санитарно-защитная зона.

Полигон может располагаться на расстоянии не менее 200 м от сельскохозяйственных угодий и транзитных магистральных дорог и не менее 50 м от лесных массивов.

Захронение отходов в море .

Одним из методов захоронения промышленных отходов является сброс их в море. Захоронение отходов в море снижает нагрузку на литосферу, поэтому является вполне перспективным для ряда отходов, которые не оказывают отрицательного влияния на флору и фауну моря. Следует сразу отметить, что такому захоронению подлежат отходы, которые не могут нанести ущерб окружающей среде. Захоронение таких отходов производится различными способами: путем сборса из резервуаров барж, перевозимых буксирами, с помощью трубопроводов, удаленных в море на десятки километров, или же с помощью упаковки и сброса отходов в герметичных контейнерах.

Одним из наиболее распространенных способов захоронения отходов в море является использование барж для транспортировки отходов к месту захоронения. Стоимость названных способов захоронения отличается в десятки раз. Наиболее высока стоимость трубопроводной технологии сброса отходов в море, но даже она вдвое ниже стоимости утилизации отходов путем сжигания.

Захоронение отходов в море является экономически нецелесообразным в случае значительного удаления (более 1000 км) источника образования отходов от морского побережья. При сбросе жидких и илообразных отходов в море происходит многократное разбавление их водой, приводящее практически к полному рассеиванию отходов в водной среде. Скорость рассеивания зависит от плотности отходов, скорости движения баржи и скорости сброса отходов.

Интересен предложенный за рубежом способ захоронения в море отходов в пластиковых контейнерах, которые затапливаются в прибрежных водах на участках, предназначенных для создания земель с насыпным грунтом для последующей рекультивации и строительства. По этому способу отходы сбрасываются в специальные пластиковые контейнеры большой емкости, временно размещенные в бассейнах-накопителях, и промываются водой для очистки от водорастворимых фракций (после чего вода подается в общую систему очистных сооружений). Заполненные контейнеры транспортируются в места захоронения, где засыпаются землей с целью создания участков рекультивированной земли.

Заслуживает внимания технология захоронения отходов в море, предложенная одной из американских фирм, по которой твердые отходы измельчаются, сортируются с целью извлечения полезных компонентов, брикетируются, упаковываются в герметичную полимерную тару и транспортируются баржой к месту захоронения.

Плазменная переработка мусора

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Поделиться ссылкой:

Добавить комментарий