Твердые бытовые отходы. Утилизация и переработка бытовых отходов. Вторичное сырье. - "Газ можно получать не только из сланцев"

"Газ можно получать не только из сланцев"

Олег Носков
май 2014 г.

Мы уже писали о том, что бытовые отходы, которыми давно уже к ужасу экологов заваливают окрестности больших городов, сами по себе являются неплохим энергетическим ресурсом. Причем – возобновляемым ресурсом. Правда, пользу этот ресурс будет приносить только в том случае, если нему приложить соответствующие наработки в области технологий. И такие наработки есть. В том числе, есть они и у ученых новосибирского Академгородка.

В феврале этого года на мероприятии, посвященном инновациям для Новосибирска, директор Института теплофизики СО РАН Сергей Алексеенко в своей презентации упомянул технологию плазменной переработки отходов. Как это часто бывает, некоторые перспективные разработки при своем появлении не вызывают бури восторгов и даже какого-то пристального внимания. То же самое можно сказать и об упомянутой технологии. Тем не менее, переоценить перспективность данного направления невозможно.

Напомним, что при плазменной переработке отходов в реакционной зоне достигается очень высокая температура (более 1 200 градусов Цельсия), за счет чего происходит их глубокое разложение с образованием простых соединений. На выходе мы получаем так называемый синтез-газ, легко очищаемый от вредных примесей с помощью вихревых скрубберов. Кроме синтез-газа отдельно собираются шлаки и шламы, оставшиеся от неорганической части перерабатываемых отходов. Иначе говоря, вся органика в реакторах газифицируется, а неорганическая часть превращается в жидкий шлак (после чего он охлаждается и гранулируется).

В данном случае интерес представляет процесс получения синтез-газа, представляющего собой смесь моноокиси СО («угарного газа») и водорода.

Синтез-газ, как отмечают специалисты Института теплофизики, может либо сжигаться в энергетических котлах – для получения тепла или электричества, либо использоваться в качестве ценного продукта в химических производствах.

Данная технология, как мы уже отмечали ранее, является, по сути, очередным прогрессивным шагом в деле утилизации отходов, выгодно отличаясь от обычного сжигания мусора.

В плазменных электротехнологических установках применяется тот же принцип, что и при знакомой нам всем электродуговой сварке. Высокие температуры здесь достигаются благодаря электрическому разряду в газах, при котором газ переходит в плазменное состояние. Для этого используются специальные устройства, называемые плазмотронами, или плазменными генераторами. Плазмотроны применяются в металлургической и химической промышленности уже со второй половины XX века. Так, плазменная техника получила широкое распространение в сварочном производстве, при резке металлов, для нанесения покрытий с использованием различных порошковых материалов. Печи с плазменным нагревом используются для плавки керамики. И это далеко не полный перечень применения.

Естественно, что в процессе развития плазменной техники сама собой напросилась мысль применить подобные устройства и к переработке отходов. Важным моментом является то, что для плазменных технологий характерны новые эффекты, связанные с электропроводностью плазмы, что позволяет осуществлять химические превращения с высокой энергетической эффективностью и получать вещества и материалы с новыми свойствами. К тому же высокие температуры и большая концентрация энергии в единице объема способствуют значительной интенсификации традиционных химических превращений. Всё это в определенной мере как раз и нашло отражение в плазменной переработке отходов.

Ясно, что любая новинка не сразу входит в нашу жизнь. Необходим определенный период, во время которого технологию доводят до приемлемого состояния, когда устраняются некоторые сложности, происходит оптимизация процесса. Пока еще плазменная переработка отходов не получила в мировой практике широкого распространения. На то есть свои причины.

Как разъяснил главный научный сотрудник Института теплофизики СО РАН Анатолий Аньшаков, вопрос упирается в надежность агрегатов. Ведь предприятия по утилизации отходов должны работать непрерывно, круглосуточно. Само по себе это требование простое, но именно из-за него возникают соответствующие «слабые места», нуждающиеся в адекватном техническом решении. И такие решения есть далеко не у всех разработчиков. Так, ресурс работы плазменных генераторов недостаточен для того, чтобы такое предприятие работало бесперебойно в течение длительного времени. Каждые две-три недели вам придется менять электроды. А это достаточно хлопотно. Кроме того, электроды сделаны из меди, а медь также достаточно дорогой материал.

Тем не менее, специалисты Института теплофизики СО РАН вместе со своими коллегами из НГТУ нашли свой подход к оптимизации процесса и предложили конструктивное оформление всей технологической цепочки, позволяющее таким производствам работать с приемлемой рентабельностью. В частности, были проведены экспериментальные исследования по плазменной переработке ТБО в шахтной электропечи с металлическим водоохлаждаемым кожухом. Как утверждают разработчики, агрегаты такой конструкции могут производить отечественные предприятия, в том числе новосибирские. По предварительным расчетам, мини-завод с производительностью 5 тонн/час (более 40 тысяч тонн в год) способен произвести тепла, достаточного для выработки 4-5 МВт электроэнергии – при затратах, составляющих 2,5-3 МВт. То есть такое производство будет самоокупаемым даже при строгих подсчетах. Что касается капитальных затрат, то стоимость «под ключ» составит порядка 10 миллионов долларов. По текущему курсу – 360 миллионов рублей. Для большого города как Новосибирск понадобится десяток таких предприятий. То есть на всё про всё надо будет около 4 миллиардов рублей. Не так уж много, откровенно говоря (к примеру, объем инвестиций в предприятие по выпуску автоклавного газобетона, построенного недавно в Искитимском районе, как раз составил четыре миллиарда рублей).

Для небольших муниципальных образований подойдут предприятия с меньшей производительностью – 2,3 тонн/час (20 тыс. тонн в год). За счет утилизации газа здесь можно получить за год 500 тысяч кубометров горячей воды с температурой 95 градусов Цельсия и около 200 тысяч кубометров воды с температурой около 60 градусов Цельсия (получаемой при отводе тепловой энергии от вихревого скруббера и охлаждаемых элементов печи и плазмотронов). Такое предприятие займет площадь около 3 га, а для его обслуживания понадобится 30-40 человек. Примерный срок окупаемости капиталовложений – до трех лет.

Что нужно для того, чтобы в Новосибирской области началось создание таких производств? Перво-наперво, нужен демонстрационный (пилотный) образец, на котором можно «обкатать» технологию. Для начала имеет смысл построить заводик по плазменной переработке отходов с производительностью хотя бы в одну тонну в час. Цена вопроса здесь – где-то 250 миллионов рублей.

Деньги не столь уж внушительные и, кстати, вполне по силам бюджету Новосибирска. Предприятие можно построить за год. Еще год понадобится, чтобы всё испытать и отладить. Через пару лет приглашаем частных инвесторов. И на третий год Новосибирск становится тем местом, где осуществляется технологическая революция. Красивая картинка, не правда ли? Только кому это у нас, в Новосибирске нужно? Вот в чем вопрос!

И ведь совсем не исключено, что через три-четыре года, пока у нас тут раскачиваются, этот прорыв осуществят где-нибудь в другой стране. И такой страной может стать соседний Китай, где очень внимательно следят за разработками новосибирских ученых.

Источник: academcity.org

Статьи журнала "Твердые бытовые отходы"

Как уничтожить успешную отрасль Около года назад мы публиковали интервью с депутатом Государственной Думы ФС РФ А. И. Фокиным, авт...	Переработка отходов – к чему мы стремимся О единственно возможном пути решения отходной проблемы мы беседуем с депутатом Государственной Дум...
Ответственность за отходы В соответствии с нормативно-правовой базой России за правонарушения в части обращения с отходами п...	Отходы: учет и контроль В прошлом году в очередной раз была обновлена форма федерального государственного статистического ...
Корейские отходы: акцент на население Зачастую нам кажется, что Южная Корея и Япония очень похожи: мировое лидерство в производстве качест...	Обращение с отходами в России и Беларуси. Часть 1. Ретроспективный анализ законодательства В 2023 г. для журнала «ТБО» был подготовлен цикл статей, посвященный сравнительному анализу законода...
Чем дальше, тем страшнее: нюансы мусорной реформы С развитием мусорной реформы все чаще проявляются подводные камни, связанные с соблюдением требов...	Как юрлицам сэкономить на плате за вывоз ТКО: правовые и финансовые механизмы По стране шагает полномасштабная реформа по обращению с отходами, которая затрагивает в первую очере...

Настоящим, в соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 года, Вы подтверждаете свое согласие на обработку компанией ООО «Концепция связи XXI век» персональных данных: сбор, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), использование, передачу в целях продвижения товаров, работ, услуг на рынке путем осуществления прямых контактов с помощью средств связи, продажи продуктов и услуг на Ваше имя, блокирование, обезличивание, уничтожение.

Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует конфиденциальность получаемой информации. Обработка персональных данных осуществляется в целях эффективного исполнения заказов, договоров и иных обязательств, принятых компанией в качестве обязательных к исполнению.

В случае необходимости предоставления Ваших персональных данных правообладателю, дистрибьютору или реселлеру программного обеспечения в целях регистрации программного обеспечения на Ваше имя, Вы даёте согласие на передачу своих персональных данных.

Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует, что правообладатель, дистрибьютор или реселлер программного обеспечения осуществляет защиту персональных данных на условиях, аналогичных изложенным в Политике конфиденциальности персональных данных.

Настоящее согласие распространяется на следующие персональные данные: фамилия, имя и отчество, место работы, должность, адрес электронной почты, почтовый адрес доставки заказов, контактный телефон, платёжные реквизиты. Срок действия согласия является неограниченным. Вы можете в любой момент отозвать настоящее согласие, направив письменное уведомление на адрес: podpiska@vedomost.ru с пометкой «Отзыв согласия на обработку персональных данных».

Обращаем Ваше внимание, что отзыв согласия на обработку персональных данных влечёт за собой удаление Вашей учётной записи с соответствующего Интернет-сайта и/или уничтожение записей, содержащих Ваши персональные данные, в системах обработки персональных данных компании ООО «Концепция связи XXI век», что может сделать невозможным для Вас пользование ее интернет-сервисами.

Давая согласие на обработку персональных данных, Вы гарантируете, что представленная Вами информация является полной, точной и достоверной, а также что при представлении информации не нарушаются действующее законодательство Российской Федерации, законные права и интересы третьих лиц. Вы подтверждаете, что вся предоставленная информация заполнена Вами в отношении себя лично.

Настоящее согласие действует в течение всего периода хранения персональных данных, если иное не предусмотрено законодательством Российской Федерации.

Принимаю условия соглашения

"Газ можно получать не только из сланцев"

Еще по теме "Отходы меди"