Статья профессора Л. Шубова об экологических аспектах строительства в Москве десяти МСЗ. Энергетическая утилизация отходов а м гонопольскийЭнергетическая переработка отходовМировая энергетика уже более тридцати лет назад приступила к созданию региональных энергосистем. Наиболее ярким примером здесь является система утилизационных тепловых станции вокруг Парижа. Топливом для них является ТБО. Их расположение соответствует не только потребностям города на 80#, но и рентабельному плечу вывоза ТБО и длине теплотрасс. Москва стоит на пути создания комплексных, региональных эпергопредприятий, работающих на вторичном топливе - ТБО. Первое такое энергопредприятие - МСЗ № 2 - вырабатывает не только 30 Гкал/час тепла, передаваемых в систему отопления города, но 4,5 МВт электроэнергии, из которых большая часть отправляется внешним потребителям. Строящийся МСЗ № 4 будет отдавать в город до 60 Гкал/час тепла и до 9 МВт электроэнергии. МСЗ № 3 после реконструкции, соответственно 35 Гкал/час и 5 МВт.Таким образом создается единая система независимых региональных энергопредприятий. В этих условиях становится актуальным вопрос о себестоимости получаемой электроэнергии. В коммунальной энергетике для обеспечения конкурентоспособности на рынке электроэнергии, актуальным является создание высокоэффективных способов получения электроэнергии. Существующие в настоящее время схемы мусоросжигательных заводов используют для получения как электрической, так и тепловой энергии: паровой и паро-водяной цикл. В этом случае отходящие топочные газы являются лишь транспортной средой для переноса энергии от пламени топки к энергоносителю - воде. Как правило, МСЗ - это либо отопительные утилизационные котельные, либо утилизационные ТЭЦ, либо электростанции. Общий тепловой КПД таких предприятий не превосходит 23-25%. Опыт их эксплуатации в течение уже 50 лет показал, что они не уступают ТЭЦ, работающим на природном ископаемом топливе. На протяжении последних 30 лет в мире активно развиваются технологии получения электроэнергии, использующие газовые или парогазовые циклы. В этих технологиях основной энергоноситель - продукты сгорания, а вода или пар используются для утилизации низкоэнтальпийной (хвостовой) части энергии газового потока. На этом принципе работают газовые турбины широкого применения: от авиации до энергетики и транспорта. Их тепловой КПД достигает 47-53%. А паровые турбины в хвостовой части схемы позволяют получить еще до 20% по КПД. Это существенный вклад в эффективность получения электроэнергии. Технически схемы реализуются с использованием современных серийных газотурбинных установок (ГТУ) в следующих вариантах:
При таком способе самая высокознтальпийная часть тепловой энергии отходящих !азов превращается в электроэнергию с минимальными потерями без промежуточного теплоносителя. Отходящие газы охлаждаются до температуры работы газоочистных сооружений, т.е. до 600-550°С. В этом случае ориентировочный расчет показывает, что общий КПД П У составит 35- 38%. Современные ГТУ обеспечивают расход газовоздушной смеси от 100000 ло 1000000 м /час, что соответствует газовым выбросам МСЗ. Низкоэнтальпийное тепло газового потока за турбиной может быть сработано в паровой турбине с общим КПД до 20%. Газоочистное оборудование не меняется. Экологическая безопасность МСЗ остается на прежнем уровне. Таким образом, целесооб разна разработка мусоросжигательных энергоагрегатов, работающих по парогазовому циклу.
ztbo.ru СОЗДАНИЕ КОММУНАЛЬНО-ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕРРИТОРИЙСОЗДАНИЕ КОММУНАЛЬНО-ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕРРИТОРИЙПодробности Создано 19.08.2012 18:39Тема полигонов и несанкционированных свалок постоянно поднимается нашим журналом. О сегодняшней ситуации, связанной с захоронением отходов в мегаполисах, мы попросили рассказать заведующего кафедрой техники и технологии переработки отходов Московского государственного университета инженерной экологии, доктора технических наук, профессора, члена Федерального Общественного совета Росприроднадзора, академика РАЕН, Адама Михайловича Гонопольского. – Адам Михайлович, в чем заключаются различия между полигоном для захоронения ТБО и несанкционированной свалкой мусора? – Полигон для захоронения ТБО – весьма дорогостоящее, технически очень сложное природоохранное сооружение, требующее вывода значительных земельных ресурсов из хозяйственного оборота. Цель размещения отходов на полигонах – устранение их негативного воздействия на окружающую среду. Сказанное требует некоторых разъяснений, ибо десятилетиями существует миф о том, что захоронение – это самый дешевый способ обращения с ТБО. В реальности же мифам места нет, есть точное инженерное знание о процессах и технологиях и столь же точные (как это ни странно!) финансово-экономические данные по стоимости земли, машин, механизмов, природоохранных сооружений и обслуживания всего того, что входит в понятие «современный полигон». Возведенные по всем строительным правилам и нормам экологической безопасности на селения и окружающей среды полигоны настолько дороги, что экономная и бережливая Европа стремится избавиться от них уже 20 лет. Самый дорогостоящий элемент в системе обращения с отходами и в Европе, и в Подмосковье – это земля, так как свободных территорий для размещения новых полигонов давно уже нет. Участки для захоронения отходов представляют собой десятки тысяч гектаров земли, выведенных из хозяйственного использования и на десятки лет потерянных для любой деятельности. Строительство полигонов хоть как-то оправдывает эти потери за счет оказания в дальнейшем на данном объекте услуг по санитарной очистке городов от отходов. На полигонах обеспечивается и гидроизоляция подстилающих грунтов, и защита грунтовых вод от токсичных стоков, и защита воздушного бассейна от газовых выбросов, возникающих при контролируемом процессе ферментации. При оценке потерь следует учесть и предотвращенный полигонами ущерб здоровью населения и окружающей среде по сравнению с вариантом отсутствия полигонов и накапливанием мусора в городе. Данный ущерб оценивается потерями трудоспособности и выплатами за них. Однако, как известно, здоровье за деньги не купишь. Если же говорить о несанкционированных свалках и помойках, то на них никаких природоохранных сооружений не наблюдается, никаких инженерно-экологических технологий не используется. Все подобные места захоронения нелегитимны. Первопричина их возникновения кроется в дефиците перерабатывающих мощностей для экологически безопасной и экономически рентабельной переработки отходов. Дефицит перерабатывающих мощностей в Москве составляет 65 % от объема образования ТБО, тогда как в крупных городах цивилизованного мира существуют резервы профильных мощностей по всем возможным технологиям в количестве от 40 до 100 % от объема образования ТБО. И затраты на содержание резервных мощностей с лихвой окупаются предотвращенным ущербом здоровью населения окружающей среде, нужно только грамотно посчитать. – Основную нагрузку по захоронению московских отходов сейчас несут два полигона «Хметьево» и «Дмитровский», что явно недостаточно. По какому пути вы рекомендуете идти столичным и подмосковным властям в направлении обращения с отходами? - В связи с тем, что территорий, подходящих для захоронения отходов, в последние годы становится все меньше, а отходов – все больше, в связи с произошедшей переоценкой населением значимости благоприятной среды обитания, и справедливо ужесточившимися требованиями природоохранных и санитарных органов к полигонам и свалкам, возникла новая идеология обращения с отходами в Московском регионе, связанная с разработкой и реализацией масштабного проекта в сфере обращения с отходами – проекта создания системы межрегиональных энергонезависимых производств полного цикла по сбору коммунальных отходов, их транспортированию, переработке в товарную продукцию. Его основная цель – решение проблемы отходов в масштабе страны на долгосрочную перспективу путем создания вне селитебных территорий системы межрегиональных энергонезависимых производств полного цикла по сбору коммунальных отходов, их транспортированию, переработке в товарную продукцию, а также сети оптовых логистических центров. Суть проекта состоит в том, чтобы вывести за пределы селитебных территорий из-под Департамента ЖКХ и Б такие этапы обращения с отходами, как вывоз отходов с мусороперегрузочных станций на переработку и (или) захоронение, выделение из отходов вторичных материальных ресурсов, получение вторсырья, сырьевую, энергетическую и биотехнологическую переработку вторсырья в товарную продукцию, захоронение неутилизируемой части отходов. В этих целях предлагается: 1) выделить на малонаселенных территориях регионов страны с развитой железнодорожной сетью коммунально-промышленные территорий (далее КПТ), по 3–4 на каждый федеральный округ (в зависимости от количества образующихся отходов) на расстояниях, значительно (в несколько раз!) превышающих регламентированные размеры санитарно-защитных зон для любых мощных предприятий по переработке отходов; 2) создать на КПТ многофункциональные энергонезависимые промышленные комплексы, выполняющие все технологические операции по сортировке и обезвреживанию отходов, с производством из подготовленных отходов тепловой и электрической энергии для покрытия собственных производственных нужд, с последующей переработкой коммерчески значимых фракций отходов в товарную продукцию и депонированием неутилизируемого остатка в целях получения технического компоста; 3) создать на КПТ многопрофильные транспортнологистические предприятия, обеспечивающие поставку отходов и сбыт продуктов их переработки железнодорожным транспортом, в том числе создать на обслуживаемых территориях сеть мусороперегрузочных станций на железнодорожных терминалах для перегрузки отходов из собирающих мусоровозов в железнодорожные контейнеры, формировать составы и отправлять их на разгрузочные терминалы на КПТ. Предусматривается интеграция действующей автомобильной доставки отходов от домовладений с железнодорожной сетью региона. Следует отметить, что подобные решения удачно апробированы в Великобритании и широко используются, к примеру, в ЮАР. Кроме явных перспектив для улучшения окружающей среды и ее состояния в случае транспортирования ТБО железнодорожным транспортом существуют и преимущества, относящиеся к экономическим и политическим аспектам рассматриваемой проблемы. Так, например, может осуществляться доставка ТБО ко многим периферийным субъектам РФ, находящимся на значительном удалении от Московской области, представляя тем самым дополнительные рабочие места в этих районах и создавая длительные экономико-политические отношения с субъектами – участниками данного процесса транспортирования и утилизации ТБО. Становится возможным и создание единой централизованной системы управлением, удалением и захоронением ТБО на большой территории, охватывающей центральный и европейский регионы нашей страны.
– Расскажите поподробнее о дальнейшей реализации проекта. Понадобится ли дополнительная инфраструктура? – Да. Необходимо будет на обслуживаемой территории построить новые (или перенести действующие) станции перегрузки мусора (СПМ) в полосу отчуждения к железнодорожным путям, создать условия для формирования железнодорожных составов с мусором и обеспечить технологические процессы погрузки ТБО в железнодорожные контейнеры. Что касается транспортной системы, то она включает в себя создание СПМ на железнодорожных терминалах, обустроенных для формирования составов, наличие ж/д путей от СПМ непосредственно к месту разгрузки контейнеров и необходимого количества ж/д тележек, организацию производства или закупки контейнеров с устройствами для подъема и опорожнения, возможность организации стабильного трафика для ж/д перевозок составов с отходами, а также сервисного обслуживания всех составляющих элементов ж/д системы специализированными организациями. На КПТ предполагается входная сортировка всего потока отходов по трем вариантам: 1. Выделение ВМР для их сырьевой переработки и далее для переработки в товарную продукцию; 2. Подготовка топлива из отходов с последующим получением тепловой и электрической энергии; 3.Подготовка неутилизируемых отходов к полигонной переработке в технический компост. Бытовые отходы из прилегающих к КПТ районов в радиусе 50 км завозят автотранспортом. В зависимости от объема и вида заказов на товарную продукцию из вторичного сырья и объема заказов на поставку технического компоста проводится сырьевая или биотехнологическая сортировка поступающих отходов. Эти объемы заказов вместе с затратами энергии на сортировку отходов определяют потребности в тепловой и электрической энергии, а значит и мощность по генерации энергии на мусоросжигательном заводе, которая включает в себя мощность, необходимую для сортировки отходов на топливо. Следовательно, основная функция МСЗ на КПТ не экологическая, а генерирующая при безусловном соблюдении всех экологических нормативов в течение всего периода эксплуатации. Для достижения максимальной эффективности генерации энергии на МСЗ необходимы новые, более эффективные технологии, чем используемые на большинстве МСЗ мира. По оценкам как европейских, так и отечественных специалистов, при стоимости 1 барреля нефти выше 40 USD рентабельность производства подавляющего числа товаров, производимых из вторичного сырья, значительно уступает рентабельности производства энергии, то есть кВт·ч. При этом очевидно, что грамотное сжигание отходов – это энергетический рециклинг, для которого возможен сценарий как электрического, так и теплофикационного использования получаемой от сжигания отходов энергии. – Однако среди населения до сих пор господствует мнение об опасности выбросов дымовых газов МСЗ. – Эти опасения оправданы лишь по отношению к технологиям мусоросжигания 1960-х – 1970-х гг. Реализованные на более чем 4 млн. мусоросжигательных заводов по всему миру, современные системы очистки потоков отходящих газов от опасных соединений успешно и безаварийно работают уже много лет. За 10 лет эксплуатации современных мусоросжигательных заводов Москвы под непрерывным государственным и общественным контролем не было зафиксировано ни одного случая превышения нормативных показателей по газовым выбросам не только диоксинов, фуранов, ртути, свинца, кадмия, хлора, фтора, брома, но и многих других строго нормируемых соединений. Так что задача обеспечения экологической безопасности МСЗ при сжигании сортированных и несортированных отходов в городе решена. В силу того, что отечественных МСЗ в природе не существует, в Москве реализованы лучшие на момент принятия решения зарубежные проекты. При этом столь любимая прессой страшилка о человеческом факторе здесь неприменима, так как МСЗ – полностью компьютеризированное, программно управляемое производство с дублированными системами управления. Сегодня при полностью решенной задаче обеспечения экологической безопасности МСЗ актуальной является задача создания высокоэффективных способов получения энергии из отходов. Тем самым решается и экологическая задача экономии природных ископаемых углеводородных топлив. На примере Москвы (других территорий с современной комплексной системой обращения с ТБО в стране нет) можно убедиться в том, что именно этот фактор – один из наиболее важных для сокращения сроков окупаемости инвестиционных проектов строительства новых МСЗ. По выработке электроэнергии на МСЗ мировое лидерство удерживает Япония, затем следуют Франция, Германия, Англия, Испания, Италия. Доля выработки электроэнергии за счет использования тепла от сжигания ТБО в странах ЕС может составить к 2015 г. от 2 до 2,5% от общего количества вырабатываемой электроэнергии всеми энергоисточниками. Процессы утилизации тепла отходящих газов МСЗ основаны на широко распространенных в сегодняшней энергетике пароводяных циклах с использованием паротурбинных установок (ПТУ). Энергетический КПД малых ТЭЦ, работающих на отходящих топочных газах МСЗ, в настоящее время низок и находится в пределах 0,21–0,23, в то время как применение парогазовых установок (ПГУ) в других отраслях промышленности и в большой энергетике позволяет повысить этот показатель до 0,45–0,55. Очевидно, представляет интерес рассмотрение таких установок в условиях сооружения как новых малых ТЭЦ на МСЗ, так и при реконструкции энергетических схем действующих мусоросжигательных заводов. Ориентировочный расчет показывает, что если общий КПД ГТУ для МСЗ составит 35–37 %, то общий энергетический КПД парогазовой установки (ГТУ+ПТУ) для того же МСЗ составит 58–60%. Использование парогазовых установок позволяет более чем в 2 раза повысить основные показатели энергетической эффективности МСЗ по утилизации энергии и ее производству и снизить, по сравнению с существующими паротурбинными установками МСЗ, удельный расход тепла отходящих газов на производство электроэнергии, удельную металлоемкость и капвложения в систему утилизации тепла. Набор рециклинговых технологий КПТ определяется товарно-ценовыми нишами на вторичную продукцию. На сегодняшний день приемлемую рентабельность товарных производств из фракций ТБО могут обеспечить рециклинг ПЭТФ-тары, алюминиевой тары, макулатуры, полиэтиленовых изделий и композиционных упаковочных материалов, производство технического компоста. Наиболее рентабельна переработка алюминиевой тары в мелкую чушку пищевого алюминия (9–15 кг) из-за традиционно высоких цен на этот металл. Как показала практика работы отечественных предприятий, рециклинг макулатуры с производством гофрокартона также высокорентабельное производство. Весь набор технологического оборудования импортного и российского производства апробирован на практике. Аналогична картина с переработкой полиэтиленовых изделий и получением товарной продукции. Инновационной здесь является технология и реализующее ее оборудование для переработки композиционных упаковочных материалов, доля которых на рынке упаковки достигает 30 %. Данная технология, апробированная в серийном производстве, позволяет расширить сырьевую базу рециклинговых производств за счет новых технологий разделения слоев, например, материалов типа «тетра пак», на полиэтиленовую пленку и алюминиевую фольгу. Товарное производство технического компоста организуется прежде всего как инновационная природоохранная технология. Опубликованные данные и результаты наших исследований показали, что внесение от 10 до 20 % компоста приводит к значительному ускорению биохимической ферментации загружаемых на полигон отходов. В результате ускоряется процесс дозагрузки действующих полигонов, сокращается их после рекультивационный период. Появляется возможность снижения негативного влияния несанкционированных свалок на окружающую среду. В состав КПТ входит и транспортно – логистическое подразделение, которое обеспечивает предприятия КПТ необходимым количеством отходов, транспортных средств по графикам, соответствующим возможностям железной дороги, объемам переработки и эколого-гигиеническим требованиям при обращении с отходами, обеспечивает необходимым объемом договоров на поставку товарной продукции заказчикам за пределами КПТ, а также осуществляет диспетчирование работы КПТ в целом. Предполагается, что все новое строительство будет проводиться с учетом экологических требований, рекомендаций и основных положений международных «зеленых» стандартов BREEAM International, LEED. В этих целях разработан проект адаптированного к российским условиям «зеленого» стандарта «Требования по обеспечению экологической безопасности, энергетической эффективности, ресурсосбережения, устойчивого природопользования при проектировании, строительстве, реконструкции и эксплуатации объектов промышленной переработки коммунальных отходов». Тем самым достигается сокращение сроков окупаемости до 5–7 лет с момента вывода комплекса на проектную мощность и обеспечивается инвестиционная привлекательность проекта. Реализация данного проекта на уровне региона позволит полностью решить острую проблему обращения отходов на длительную перспективу, улучшить экологическую обстановку на городских и пригородных территориях, снизить уровень заболеваемости населения на территориях, прилегающих к полигонам ТБО. Обеспечивается устойчивое развитие инновационных технологий и оборудования в области переработки и обезвреживания коммунальных отходов. Планируется создать централизованную систему санитарной очистки каждого округа от коммунальных отходов, что, в свою очередь, обеспечит прозрачность всех процессов в этой сфере. Снижаются потребности в землеотводе под предприятия коммунальной сферы вблизи городов, декриминализируется бизнес-сообщество в сфере обращения с отходами, ликвидируются протестные настроения населения на селитебных территориях, прилегающих к предприятиям по переработке коммунальных отходов, создаются новые рабочие места для населения КПТ. Помимо этого обеспечивается увеличение налогооблагаемой базы за счет вовлечения в хозяйственный оборот ныне непроизводственных территорий. – Всякая реализация проекта предполагает выполнение первоочередных задач. – Они заложены и в нашем проекте. Во-первых, необходимо придать проекту статус национального проекта (далее – Проекта) для обеспечения государственной политической и административной поддержки на всех уровнях и на всех этапах его реализации. Во-вторых, предоставить участникам деятельности по Проекту на коммерческой основе право доступа к земельным и инфраструктурным ресурсам регионов для создания производственных и логистических мощностей отходоперерабатывающих комплексов на КПТ. В-третьих, разработать и согласовать с руководством обслуживаемых территорий тарифную политику транспортирования и переработки отходов на предприятиях отходоперерабатывающих комплексов. В-четвертых, предоставить участникам инвестиционной деятельности по Проекту в регионах, доступа к конкурсным торгам за право поставки товаров из вторсырья для государственных нужд. В-пятых, предоставить предприятиям отходоперерабатывающих комплексов на КПТ установленных действующим законодательством льгот по налогообложению для социально значимых предприятий. В-шестых, создать постоянно действующие на КПТ органы государственного и общественного контроля за выполнением природоохранного законодательства и законодательства по промышленной безопасности. В-седьмых, законодательно закрепить на региональном уровне принцип постепенного, по мере ввода в эксплуатацию комплексов, вывода из эксплуатации предприятий по переработке и обезвреживанию коммунальных отходов в селитебных территориях, не соответствующих законодательным и нормативным требованиям по охране окружающей среды в области обращения с коммунальными отходами. – Где в первую очередь предполагается реализовать представленный вами проект? – В настоящее время нами инициативно разрабатываются обоснования и предпроектные предложения по созданию трех КПТ в ЦФО, трех – в ЮФО, трех – в ПФО и трех – в СЗФО. Думается, что предпринимаемые нами меры позволят решить проблему ТБО на 50–70 лет. – Адам Михайлович, спасибо за интересную беседу. Удачи и успехов. По материалам сайта "Твердые бытовые отходы" и МСК-НТ. www.eco-pro.ru Диссертация на тему «Экологическая безопасность мусоросжигательных заводов при переменной мощности по сжиганию твердых бытовых отходов» автореферат по специальности ВАК 03.02.08 - Экология (по отраслям)1. Абрамович Г. Н. Прикладная газовая динамика. В 2 ч., Наука, 1991 2. Абрамович Г. Н. Турбулентное смешение газовых струй. Сборник статей -М: Наука, 1974. 3. Анынаков A.C., Казакова JI.E., Казаков A.M. Переработка твердых бытовых отходов как возобновляемого энергетического сырья // Всерос. науч. конф.: "Электротехнология: сегодня и завтра", ЭТ-97, Чебоксары, 14-16 мая, 1997: Тез. докл. Чебоксары, 1997 4. Багрянцев Г.И., Черников В.Е. и др. Разработка технологии сжигания отходов г, Бердска и разработка рекомендаций для проектирования нестан-дартизированного оборудования: Отчет о НИР. Бердск, АООТ НПФ "Техэнергохимпром", 1995. 5. Баранов Д.А., Блиничев В.Н., Вязьмин А.В.и др.Процессы и аппараты химической технологии. Явления переноса, макрокинетика, подобие, моделирование, проектирование: В 5 т. Механические и гидромеханические процессы; Под ред. А.М.Кутепова. -М.: Логос, 2001. 6. Безуглая Э.Ю., Смирнова И.В. Воздух городов и его изменения. СПб., 2008. 7. Бельямовский Д.Н. Обезвредить дымовые газы при переработке твердых бытовых отходов // Жил. и коммун, хоз-во. 1991. - N 7. 8. Беньямовский Д.Н. Термический метод обезвреживания и утилизациитвердых бытовых отходов // Жилищно-коммнальное хоз-во. 1994. - № 7-8. 9. Беран П. Котлы мусоросжигательных станций / Энергетик. 1993. -№ 7. 10. Бусыгин В.П., Батюхнова О.Г., Захарова П.В. и др., Показатели и критерии оценки экологической безопасности производств// "Экологические системы и приборы" 2004 - №8 11. Васильев П.П Безопастность жизнедеятельности: Экология и охрана труда. Количественная оценка и примеры. Автор(ы). Издательство. Юнити, Юнити-Дана. 2003. 12. Вальдберг А. Ю. Николайкина Н.Е. Процессы и аппараты защиты окружающей среды : защита атмосферы: Учеб. пособие для вузов. — М.: Дрофа, 2008. 13. Вальдберг А.Ю. Очистка дымовых газов от мусоросжигательных заводов при термической переработке отходов // Обз. инф. Науч. и техн. аспекты охраны окруж. среды / ВИНИТИ. 1998. - N 4. 14. Варнавский B.C., Пурим В.Р. Важнейший резерв экономии природного топлива // Жилищно-коммунальное хоз-во. 1995. - № 1. 15. Высочин В.Н. Диоксины и родственные соединения: Аналит. обзор. -Новосибирск: ГПНТБ СО АН. 1989. 16. Глушков В.Г. Воронец В JL, Гришин E.H. и др. Мусороперерабатывающий завод как объект энерго-, ресурсосбережения и экологического назначения //. Энергосбережение в регионе: проблемы и перспективы. -Омск: ОмГУПС, 1998. 17. Глушков В.Г. Гришин E.H., Рябцев А.Д. Система счистки дымовых газов в проекте; Бердского опытного мусороперерабатывающего завода //. Аналит. обзор. Новосибирск: ГПНТБ СО АН. 1989. 18. ГН 2.1.6.014-94. М.: Госсанэпиднадзор России. 1994. 19. Гольдштейн В.М., Варанов Е.В. Очистка дымовых газов на мусоросжигательных заводах г. Москвы // Решение экологических проблем г. Москвы в рамках программы "Конверсия городу". - М.: 1994. 20. Гонопольский A.M. О расчете радиальных профилей параметров двухфазных плазменных потоков по их осредненным значениям. т.1 IX Всесоюзное совещание: «Теория и практика газотермического нанесения покрытий» (тезисы докладов), Дмитров, 1983. 21. Гонопольский А. М. Оптимизация процесса и аппаратуры плазменного напыления. Изв. СО АН СССР, Серия технических наук, вып. 4, № 1. 22. Гонопольский А. М. Процессы и аппараты защиты окружающей среды. Инженерная защита окружающих территорий мегаполиса. — М.: МГУ.ИЭ, 2004. 23. Гонопольский А. М. Энергетическая утилизация отходов. Изд. «Руды и металлы». — М.: — 2006. 24. Гонопольский A.M., Дыган М.М. Оценка экологической безопасности мусоросжигательных заводов при увеличении их производительности // Безопасность в техносфере. 2009. № 3. 25. Гонопольский A.M., Дыган М.М., Тимофеева A.A. Некоторые физико-химические свойства золошлаковых отходов мусоросжигательных заводов // Экология и промышленность России. 2008. № 7. 26. Гонопольский А. М., Слободкина Ф. А. Об оптимальном распределении расхода газа, вдуваемого через боковые стенки канала плазмотрона постоянного тока Изв. АН СССР, Серия механика жидкости и газа. №3, 1981. 27. Гречко A.B., Денисов В.Ф. Технологические испытания термической переработки твердых отходов сложного состава с обеспечением диоксиновой безопасности Химическая пром-сть. 1998. - № 2. 28. Гречко A.B., Денисов В.Ф., Калнин Е.И. Решение проблемы ликвидации твердых бытовых отходов на основе отечественной экологически чистой безотходной технологии // Промышленное и гражданское строительство. -1994. -№ 5. -С. 29. Гречко A.B., Денисов В.Ф., Кубасов B.JI. Технология переработки бытовых отходов в барботируемом расплаве решение вопросов экологии // Цветные металлы. - 1 995. - № 5. 30. Дейч М.Е. Техническая газодинамика (2-е издание). М.: Госэнергоиздат, 1961. 31. Дейч М.Е., Филиппов Г.А. Газодинамика двухфазных сред. М.: Энергоатомиздат, 1981. 32. Диденко В.Г., Беломутенко Д.В. Очистка многокомпонентных отходящих газов мусоросжигательных печей // Безопасность, экология, энергосбережение: матер, науч.-практ. семинара (Гизель-Дере, 1999 г.). Вып.1. Ростов-н/Д: Ростов, гос. строит, ун-т, 1999. 33. Дик Э.П., Сотсков Е.В., Тугов А.Н. Расчет потерь тепла с механическим недожогом при термическом обезвреживании твердых бытовых отходов // Электр, ст. -2003. -Ы 11. 34. Диоксины Супертоксиканты XXI Века, выпуск 2,1998 35. Ишалин, Э. Р. Прогностическая оценка потенциальных опасностей территории Республики Татарстан / Э. Р. Ишалин, В. С. Гасилов, Г. Н. Зиннатуллина. // Безопасность жизнедеятельности 2004 - № 1. 36. Казакова Л.Е. Переработка ТБО как энергетического возобновляемого сырья // Сб. науч. тр. НГТУ. 1997. - N 2(7). 37. Канторович Б. В. Введение в теорию горения и газификации твердого топлива. —М.: Металлургиздат, 1961. 38. Карышев А. К, Лапин Ю. Д., Симонов В. П. Теплофизика. Под ред. Карышева А. К. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. 39. Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. -М.: Химия, 1973. 40. Кириллин В. А., Сычев В. В., Шейндлин А. Е. Техническая термодинамика.— М.: Энергия, 1968. 41. Козин В. В., Москвина Н. Н. Ландшафтное районирование Ханты-Мансийского автономного округа. Ханты-Мансийск: Полиграфист, 2001. 42. Коробкин, В. И. Экология. / В. И. Коробкин, Л. В. Передельский — Ростов н/Д: Феникс, 2003. 43. Кулиш О.Н., Кужеватов С.А., Федоров Л.Г. Результаты внедрения автоматизированной системы некаталитической очистки дымовых газов от оксидов азота на втором московском мусоросжигательном заводе // Чичтый город 2004. №2(26). 44. Кулиш О.Н., Кужеватов С.А., Глейзер И.Ш. Очистка дымовых газов мусоросжигательных котлов от оксидов азота. // Пром. энергетика. 2002. -N10. 45. Ларионова О. И. Повышение эффективности выбора технических решений по обезвреживанию твердых бытовых отходов на основе разработки экспертной системы: Автореф. дис. к. т. н. 46. Леппик В.А. Энергетическая эффективность сжигания твердых бытовых отходов для использования теплоты в децентрализованном теплоснабжении: автореф. дис. . канд. техн. наук / Воронеж, гос. архит.-строит. ун-т. Воронеж, 2008. 47. Лобанова, Е. А. О формировании национальной системы экологических показателей / Е. А. Лобанова // Экологическая экспертиза. — 1999. — № 3. 48. Лойцянский П. Г. Механика жидкостей и газов. — М.: Гостехиздат, 1957. 49. Мазур, И. И. Курс инженерной экологии. / И. И. Мазур, О. И. Молдаванов. — М.: Высшая школа, 1999. 50. Матросов A.C. Управление отходами. М., Гардарики, 1999, 51. Мелихов C.B., Конюхов В.Г., Сафиулин Р.Ш Создание экологически чистой технологии утилизации твердых бытовых отходов // Повышение экологических показателей котельных агрегатов и промышленных топливосжигающих установок. М., 1992. 52. Мечев В.В., Гречко A.B., Денисов В.Ф. и др. Экологически чистая технология переработки бытовых отходов в печи Ванюкова // Цветные металлы.- 1992.-№12 53. Мирный А.Н., Абрамов Н.Ф., Никогосов Х.Н., Скворцов JI.C., Смирнов А.Н., Федоров Л.Г., Санитарная очистка и уборка населенных мест: Справочник / Под ред. А.Н. Мирного. М: Академия коммунального хозяйства, 2005. 54. Мирный А.Н., Скворцов Л.С. Концепции обращения с твердыми бытовыми отходами в Российской Федерации Экология и промышленность в России.- 1997. -№ 4. 55. Молчанова И.В., Двоскин Г.И., Старостин А.Д., Чивикина Г.И. Малые установки для термического обезвреживания органосодержащих отходов // Чистый город. 1999. - N 3(7). 56. Мусоросжигательные заводы DUKLA: Рекламная информация. Прага. 57. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. В 2-х томах., Наука 1987. 58. Носач В.Г., Скляренко Е.В. Внутритопочная термохимическая переработка мусора в слоевом мусоросжигающем котле // Пром. теплотехника. 2002. - Т.24, N 4. 59. Обработка дымовых газов. Документация для курсов обучения. КНИМ, Антиб, 1996. 60. Павличек Я. Мусоросжигательные установки небольшой производительности для переработки твердых бытовых отходов // Энергетик. 1993.-N 10. 61. Пажи, Д. Г., Галустов B.C. Основы техники распыливания жидкостей: учебник.- М. : Химия, 1984 62. Пашков J1.T. Основы теории горения: Учебное пособие. -М.: Изд-во МЭИ, 2002. 63. Попета A.B. Эффективные поверхности нагрева для котлов, сжигающих твердые бытовые отходы // Энергосбережение и водоподготовка. 2002. -N2. 64. Попов A.B. Система охлаждения и утилизации тепла дымовых газов мусоросжигающих заводов // Очистка и обезвреживание дымовых газов из установок, сжигающих отходы и мусор: сб. науч.-техн. ст. Новосибирск: Ин-т теплофизики СО РАН, 1999. 65. Попов А.Н. Волохонский J1.A. Использование электрометаллургических технологий для переработки твердых бытовых, медицинских и промышленных отходов Сталь,- 1995. № 9. 66. Пронина О.С. Технологические аспекты использования ТБО в теплоснабжении // Новости теплоснабжения. 2008. - N 2. 67. Пузырев Е.М., Щуренко В.П. Организация и обоснование топочного процесса и газоочистки при сжигании ТБО // Очистка и обезвреживание дымовых газов из установок, сжигающих отходы и мусор: сб. науч.-техн. ст. Новосибирск: Ин-т теплофизики СО РАН, 1999. 68. Пурим В.Р. Безотходная ТЭС с использованием бытового мусора в качестве топлива // Пром. энергетика. 2001. - N 3. 69. Пурим В.Р. Опыт проектирования тепловых электростанций, работающих на бытовых и промышленных отходах // Пром. энергетика. -1997.-N10. 70. Радинский Г.И., Тугов А.Н. АСУ ТП энерготехнологической установки, сжигающей твердые бытовые отходы // Пром. энергетика. 2001. - N 8. 71. Рамм В. М. Абсорбция газов. Изд. 2-е, переработ, и доп. М., Химия , 1976. 72. Раттенберг В.Н. Новые направления термического обезвреживания твердых бытовых отходов // Чистый город. 1998. - N 4. 73. Родионов А. И., Клушин В. Н., Систер В. Г. Технологические процессы экологической безопасности. Калуга, Издательство Н. Бочкаревой, 2007. 74. Родионов А. И., Кузнецов Ю. П., Соловьев Г. С. Защита биосферы от промышленных выбросов. Основы проектирования технологических процессов. М. : Химия : КолосС, 2005. 75. Росляков П.В., Изюмов М.А., Кохненко В.А. и др., О выборе оптимальной технологии термической переработки твердых бытовых отходов // Энергетик. 1996. - N 9. 76. Руководящий документ. Методические указания. Методика выполнения измерений массовой доли водорастворимых форм металлов. РД 52.18.286-91. 77. Румянцева, Е.Е. Экологическая безопасность строительных материалов, конструкций и изделий /Е.Е.Румянцева, Ю.Д.Губернский, Т.Ю.Кулакова. -М.: Университетская книга, 2005. 78. Русаков Н.В., Кручинина Н.Ю., Донерьян Л.Г. Отходы мусоросжигательных заводов в асфальтобетонных смесях // Экол. и пром-сть России. 1998. -№1. 79. Рыженков В.Е., Сосенский А.И., Викторов Ю.В. и др. Использование твердых бытовых отходов в качестве топлива // Тяжелое машиностроение. -1990. -.№ 9. 80. Сведения об охране атмосферного воздуха. URL: http://www.mosenergo.rU/catalog/2119.aspx 81. Свиркин В. Ф. Теоретическое и экспериментальное исследование высокотемпературной аргоновой струи. Автореф. дис. — Куйбышев: КУАИ, 1966. 82. Семенов В.Н., Комарова Л.Г., Комаров Л.Н., Чижов Д.И. Специальные конструктивные элементы печи для повышения ее работоспособности и снижения токсичности дымовых газов// Технол. машиностр. 2001. - N 1. 83. Семенов В.Н., Комарова Л.Г., Комаров Л.Н., Чижов Д.И. Технология сжигания твердых бытовых отходов в шлаковом расплаве // Технол. мет. -1999.-N 6. 84. Семилетов В.Н. Экологически чистые установки для сжигания твердых бытовых и промышленных отходов // Науч.-практ. конф. "Решение экол. проблем г.Москвы" в рамках прогр. "Конверсия город", Москва, 14-16 дек. 1994: тез. докл. - М., 1994. 85. Сигал И .Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива. 2-е изд. Л.: Недра, 1988. 86. ЮО.Сигал И.Я., Жуховицкий В.Б., Меллер В.Я. Расчет топочных процессов при сжигании твердых бытовых отходов // Экотехнология и ресурсосбережение. 1997. - N 6. 87. Систер В. Г., Мирный А. И. Современные технологии обезвреживания и утилизации твердых бытовых отходов. — М.: Акад. коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова, 2003. 88. Скворцов Г.А., Зайцев П.М., Классен П.В. Системы пылегазоочистки дымовых газов мусоросжигательных заводов // Хим. пром-сть. 1999. - N 12. 89. Смирнов А.Н., Кремер А.И. О перспективах совместной термической переработки твердых бытовых отходов и осадков сточных вод // Чистый город. 2004. - N 3(27). 90. Создание опытно-промышленного комплекса по экологической переработке твердых бытовых и промышленных отходов в г. Зеленогорске: ТЭО. СКТБ "Наука СО РАН, АО "Сибцветмет" НИИпроект, НИЦ "Кристалл", КО ВО ВНИПИЭТ Красноярск, 1997. 91. Соловьянов A.A., Дубов И.В. Совместная переработка твердых бытовых отходов и энергетических золошлаковых отходов // Изв. Акад. пром. экол. 1997. - N 2. 92. Юб.Тихомиров Н.П., Потравный И.М., Тихомиров Н.П., Методы анализа и управления эколого-экономическими рисками, М., Юнити; 2003 93. Ю7.Тугов А.Н., Изюмов М.А., Супранов В.М. Конструкции котлов для сжигания твердых бытовых отходов и специфика их теплового расчета // Электр, ст. 2002. - N 9. 94. Тугов А.Н., Литун Д.С., Эскин Н.Б. Комплекс работ по освоению и наладке процессов термической переработки твердых бытовых отходов // Электр, ст. -2001. -N 7. 95. Тугов А.Н., Рябов Г.А., Дик Э.П. Результаты освоения технологии сжигания отходов в вихревом кипящем слое // Чистый город. 2006. -N 2(34). 96. ПО.Тугов, А.Н.; Рябов, Г.А.; Родионов, В.И. Результаты освоения и перспективы использования технологии сжигания отходов в вихревом кипящем слое // Электрические станции. 2006. № 6. 97. Ш.Тугов А.Н., Эскин Н.В., Литун Д.С. Проблемы энергетического использования твердых бытовых отходов и внедрение разработок ВТИ на мусоросжигательных заводах // Электрические станции. 1996. - .№ 7. 98. Туманов Ю.Н., Галкин А.Ф., Соловьев В.Б. Плазменный пиролиз твердых бытовых отходов. // Экол. и пром-сть России. 1999. - N 2-3. 99. ПЗ.Угначев В.И., Епихин А.Н., Тугов А.Н. Контроль работы газоочистного оборудования на установках для сжигания твердых бытовых отходов // Теплоэнергетика. 2001. - N 12. 100. Ужов В. Н., Вальдберг А. Ю. Подготовка промышленных газов к очистке. М.: Химия, 1975. 101. Уоллис Г. Одномерные двухфазные течения. Мир, 1972 102. Федоров Л.Г., Маякин A.C., Москвичев В.Ф. Теплоэлектростанция на альтернативном виде топлива (твердые бытовые отходы) // Энергосбережение. 2002. - N 2. 103. Хельтер X., Левин Б.И. О новых подходах к технологии термической переработки твердых бытовых отходов // Чистый город. 1999. - N 1(5). 104. Хоружая, Т. А. Оценка экологической опасности. / Т. А. Хоружая — М.: «Книга сервис», 2002. 105. Хуршудов, А. Г. Концепция экологической безопасности ресурсной северной территории / А. Г. Хуршудов // Биологические ресурсы и природопользование. — 1997. — Вып. 1. 106. Шершнев Е.С., Ларионов В.Г., Куркин П.Ю. Сжигание ТБО с получением электроэнергии и теплоты// Экол. и пром-сть России. 1999 - №4 107. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М. Наука. 1974123 .Шмаль, А. Г. Методология создания национальной системы экологической безопасности III Экологический вестник России. — 2005. — №7. 108. Шубов Л.Я., Федоров Л.Г., Залепухин Р.В., Кроткова В.Ф. Термические процессы в технологиях переработки твердых бытовых отходов: аналитическая оценка и практические рекомендации // Науч. и техн. аспекты охраны окруж. среды / ВИНИТИ. 1998. - N 5. 109. Эскин Н.Б., Тугов А.Н., Хомутский А.Н. и др. Анализ различных технологий термической переработки твердых бытовых отходов // Энергетик. 1994. - N 9. 110. Юфит С.С. Типичные ошибки авторов проектов мусоросжигательных заводов // Городское управление. 2000. - N 5(46). 111. Яновская Л.А., Юфит С.С. Органический синтез в двухфазных системах М.: Химия, 1982. 112. Яковлевский О.В. Гипотеза об универсальности эжекционных свойств турбулентных струй газа и её приложения. Известия АН СССР Отдел технических наук. Механика и машиностроение, 1961 -№3 113. Albino et al. Stabilization. Solidification of Hazardous Waste before Landfill Disposal. Journal of Environmental Science and Health, № 2A, 1994. 114. Bernt Johnke and reviewed by Robert Hoppaus, Eugene Lee (US), Bill Irving, T. Martinsen, and K. Mareckova. Emissions from Waste Incineration//Good Practice Guidance and Uncertainty Management in National Greenhouse Gas Inventories. 2000. 115. Directive 2000/76/EC of the European Parliament and of the Council, of 4 December 2000 on the incineration of waste. 116. International directory of solid waste management. 1996/97, the ISWA yearbook, 117. Hasselriis F. Оценка реальных выбросов от устройств для сжигания муниципальных, медицинских и опасных отходов // Науч. и техн. аспекты охраны окруж. среды: Обзорная информация / ВИНИТИ. 2000. - N 6. 118. Kaplan Р. О., DeCarolis J., Thorneloe S. Is It Better to Burn or Bury Waste for Clean Electricity Generation?/ Environmental Science & Technology vol. 43 NO 8 2009, E.P.A.; Energy Information Administration 119. Reference Document on the Best Available Techniques for Waste Incineration. EUROPEAN COMMISSION, 2006. www.dissercat.com Переработка отходов (высокотемпературная). Плазменные источники (часть 2)… часть 1Плазмохимическая ликвидация супертоксикантовЖидкие и диспергированные (пылевидные) твердые отходы, содержащие стойкие органические загрязнители, могут подвергаться обезвреживанию непосредственно в плазменной дуге [1]. При температурах выше 4 000 °С за счет энергии электрической дуги в плазмотроне молекулы кислорода и отходов расщепляются на атомы, радикалы, электроны и положительные ионы. При остывании в плазме протекают реакции с образованием простых соединений С02, Н20, НС1, HF, Р4О10 и др. Степень разложения полихлорированных дибензодиоксинов и фуранов (ПХДД и ПХДФ), полихлорбифенилов (ПХБ), хлор-, фтор-, сера-, фосфорсодержащих пестицидов достигала 99,999996. Испытания, включающие деструкцию смесей СС14 с метилэтилкетоном и водой и деструкцию трансформаторного масла, содержащего 13-18 % ПХБ и столько же трихлорбензола, показали, что эффективность уничтожения хлорсодержащих компонентов превышала 99,9995 % [1]. При обезвреживании хлорсодержащих отходов в результате разрушения Сотрудниками Института металлургии Уральского отделения РАН (ГУ ИМЕТ УрО РАН) в 2007 г. разработан способ утилизации жидких отходов, содержащих ПХБ, заключающийся в предварительном их испарении и подаче непосредственно в струю плазмообразующего газа [2]. Ввод отходов осуществляется совместно с нейтрализующим агентом — негашеной известью, измельченной до крупности менее 74 мкм. Связывание хлора в СаС12 предотвращает синтез вторичных органических супертоксикантов. ФГУП «Инженерный центр имени М. В. Келдыша» (бывший НИИ тепловых процессов) разработал технологию и реактор (рис. 1) для плазменной переработки пестицидов. Отличительная особенность этой технологии — нейтрализация кислотных газов в системе мокрой очистки за ступенью закалки отходящих газов. Высокие затраты энергии и сложность аппаратурного оформления реакторов ограничивают возможности широкого применения способа окислительного обезвреживания отходов непосредственно в плазменной струе. Более перспективным является применение способа с впрыском жидких отходов в плазменную струю для переработки отходов в восстановительной среде в целях получения ценных товарных продуктов. В СССР, например, был разработан и доведен до стадии опытно-промышленных испытаний пиролиз жидких хлор органических отходов в низкотемпературной восстановительной плазме, позволяющий получать ацетилен, этилен, хлористый водород и продукты на их основе [3].
Пиролиз отходов осуществляется в плазмоагрегате, состоящем из плазмотрона 2, плазмохимического реактора 3, закалочного устройства 4. Питание плазмотрона осуществляется от системы электропитания 1. Плазмоагрегат работает следующим образом: плазмообразующий газ нагревается в плазмотроне до среднемассовой температуры ~ 3 200-4 700 °С, затем в виде низкотемпературной плазмы поступает в плазмохимический реактор,куда форсунками впрыскиваются хлорорганические отходы. При смешении отходов с плазмой происходит их испарение, пиролиз с получением олефиновых углеводородов, НС1 и сажи (технического углерода). Полученный газ подвергают скоростной закалке в закалочном устройстве, а затем охлаждают, очищают от сажи, осуществляют селективную очистку от гомологов ацетилена и углеводородов С3, С4. Очищенный газ направляют на синтез хлорорганических продуктов. Производительность установки по отходам — 750 кг/ч, энергозатраты на переработку отходов — не более 2 кВт-ч/кг. Процесс является замкнутым, безотходным, рентабельным и применяется в химической и нефтехимической промышленности. Далее… часть 3И. М. Бернадинер,Московский энергетический институт (технический университет),М. Н. Бернадинер, ОАО «НПО «Техэнергохимпром»Источник: журнал «Твердые Бытовые Отходы» № 5 2011, раздел «Технологии» При использовании материала/любой его части ссылка на авторство и сайт (www.zaobt.ru) обязательна Литература1. Бернадинер М. Н., Шурыгин А. П. Огневая переработка и обезвреживание промышленных отходов. — М.: Химия, 1990. — 304 с. 2. Способ утилизации жидких отходов. Патент РФ, №2353857, опубликовано 27.04.2009. Бюллетень №12. 3. Плазмохимическая переработка отходов хлорорганических производств /А. М. Тухватуллин [и др.] // Химическая промышленность. -1986. -№9. 4. G. Ondrey, К. Fouhy. Plasma arcs sputter new waste // Chemical engineering. — 1991. — December. — S. 32-35. 5. Перспективы плазмохимического уничтожения ПХБ-содержащих конденсаторов и других токсичных отходов / А. П. Цыганков [и др.] // Экология производства. — 2004. -№ 5. — С. 75-79. 6. МоссэА. Л., Горбунов А. В., Савчин В. В. Электродуговые плазменные устройства для переработки и уничтожения токсичных отходов: материалы 4-го Международного симпозиума по теоретической и прикладной плазмохимии II Ивановский государственный технологический университет, 13-18 мая 2005 г. 7. Гонопольский А. М., Федоров О. Л. Обезвреживание отходов медицинских учреждений в герметичной плазменной печи // Чистый город. -1999.-№ 1(5) — С. 28-31. 8. Опыт внедрения системы сбора, транспортировки и плазменной переработки медицинских отходов (на примере Московской городской инфекционной клинической больницы №1)/А. М. Гонопольский [и др.] I/ Чистый город. — 1999. — № 3 (7). -С. 16-20. 9. Способ и установка для переработки радиоактивных отходов. Патент РФ, № 2320038, опубликовано 20.03.2008. Бюллетень № 8. 10. Плазменные технологии: расширение возможности переработки отходов: материалы Международной конференции «Стратегия безопасности использования атомной энергии — прошлое, настоящее и будущее» / И. И. Кадыров [и др.]. — СПб. — 25-29 сентября 2006 г. 11. Моссэ А. Л., Савчин В. В. Плазмотермическая обработка токсичных отходов II Твердые бытовые отходы. — 2006. — № 12. — С. 22-24. 12. Савчин В. В., Моссэ А. Л. Разработка и исследование плазменной шахтной печи для утилизации радиоактивных отходов: материалы 5-го Международного симпозиума по теоретической и прикладной плазмохимии // Ивановский государственный технологический университет, 3-8 сентября 2008 г. 13. Установка для плазменной газификации различных видов отходов: теплоэнергетика высоких температур / А. Н. Братцев [и др.]. — 2006. -Т. 44. -№6.~ С. 832-837. 14. Переработка твердых отходов методом плазменной газификации: вода и экология: проблемы и решения /А.Н. Братцев [и др.]. — 2006. -№4.~ С. 69-73. 15. Петров С. В. Плазменная газификация отходов: мир техники и технологии. — 2009. — № 7. — С. 54-55. 16. Бернадинер И. М. Диоксины и другие токсиканты при высокотемпературной переработке и обезвреживании отходов. — М.: Издательский дом МЭИ, 2007. — 48 с. 17. Савчин В. В., Моссэ А. Л. Плазменные методы в технологии переработки РАО: материалы VМеждународной конференции «Сотрудничество для решения проблемы отходов». — Харьков, 2008. -С. 50-52. zaobt.ru Статья профессора Л. Шубова об экологических аспектах строительства в Москве десяти МСЗМосква в недалеком будущем должна стать образцово-показательным мировым центром мусоросжигания. Об этом свидетельствуют выступления официальных лиц, публикации в СМИ, другие источники информации, да, собственно, и деловые свершения: в январе с.г. введен в строй мусоросжигательный завод №3 (МСЗ №3), на подходе - четвертый МСЗ. В городе планируют построить 10 (десять) МСЗ - по числу административных округов. После этого, как полагают, проблема твердых бытовых отходов (ТБО) будет решена раз и навсегда - их перестанут вывозить на свалки Подмосковья, а будут направлять в мусоросжигательные печи. А образуется в Москве этих самых ТБО, ни много ни мало, аж более 4 млн.т в год. Москва - город богатый и может выложить более трех миллиардов долларов (без учета возврата процентов европейским инвесторам, что примерно вдвое увеличит затраты) на строительство МСЗ, оснащенных современной импортной техникой. Во всяком случае ни один город в мире не имеет более двух МСЗ и, судя по всему, мы будем впереди планеты всей не только в области балета… Отечественные технологии сжигания отсутствуют и их бессмысленно создавать и развивать - по крайней мере по двум причинам: никакой конкуренции мировому рынку мы уже составить не сможем (сложно выйти на уровень высокой мировой техники, имеющей полувековой опыт развития и практического применения), а главное, сами технологии сжигания начинают потихоньку вытесняться более прогрессивными термическими технологиями (газификация, гидрогенизация, плазменная обработка и др.) и, очевидно, работать следует над созданием принципиально новых процессов (если мы действительно хотим стать мировыми технологическими лидерами). В Москве априори считается, что сжигание - это единственный метод решения проблемы ТБО. А раз других методов вроде бы нет, значит остается строить мусоросжигательные заводы. Нет другого пути. А на нет и суда нет. Вот краткое обоснование технической (и экономической) политики, проводимой в Москве для решения глобальной проблемы городских отходов. Чтобы такую политику проводить, необходимо иметь, как минимум, политическую волю и средства. И то и другое налицо. Мировой опыт свидетельствует - проблема отходов может решаться только при реализации централизованной политики (во всем мире проблема отходов решается на национальном и региональном уровне). Важно только, чтобы централизованная политика была научно обоснованной. Стратегическое направление централизованной политики в Москве формируют специалисты, убедившие правительство столицы в его правильности. А как выбрать правильное направление развития или по-другому - как определить наиболее эффективные направления капиталовложений в решение проблемы? Чтобы определить научно обоснованную техническую и экономическую политику, необходимо объективно изучить уровень, детали и особенности мировой практики, тенденции ее развития, учитывать требования экологии и ресурсосбережения и обязательно адаптировать (и оптимизировать!) мировой опыт к конкретным российским условиям. Научно обоснованная политика позволяет решать проблему ТБО с наименьшими затратами, сведя к минимуму экологический риск практических действий. Основная тенденция развития мировой практики - сокращение количества захораниваемых отходов. Наибольший прогресс достигнут в Швейцарии, где захоранивают всего 20 - 25% образующихся ТБО. Что сделано и делается в Европе для сведения к минимуму полигонного захоронения ТБО? В двух словах: создана развитая индустрия переработки и использования вторсырья на базе организации раздельного сбора ценных компонентов ТБО; создана и развивается система специализированных производств по сортировке, термической и биотермической переработке отходов, по переработке вторсырья. Отличительная особенность - на всех стадиях обращения с ТБО используется сепарация, изменяющая качественный и количественный состав потоков отходов и оптимизирующая сопряженные производства. Весьма важно, что термической и биотермической переработке подвергается лишь часть ТБО: в основном та фракция отходов, из которой удалены как ценные, так и опасные компоненты. Это существенно снижает затраты на создание и функционирование весьма дорогостоящих объектов, повышает экологическую безопасность производства. Можно констатировать: в цивилизованном по отношению к отходам мире ТБО управляют по критериям ресурсосбережения и экологической безопасности. В итоге в европейском городе образуется несколько потоков отходов: вторсырье, опасные бытовые компоненты (отработанные батарейки, термометры, ртутные лампы, электронный лом, остатки красителей и т.п.) и остаточные отходы. Вопросы минимизации количества захораниваемых отходов начинают решаться на стадии сбора ТБО - за счет выделения ресурсов, пригодных для вторичного использования, за счет выделения опасных компонентов. А что мы имеем на практике в Москве? Москва вклинивается в систему санитарной очистки европейского города, вырывает один из элементов управления ТБО - сжигание, механически переносит его в Москву, оставляя за кадром остальные элементы управления ТБО - сбор, удаление, сортировку, утилизацию, захоронение. И при этом утверждается, что это самый прогрессивный путь развития! Повторюсь: в Европе совершенно другая система управления ТБО и сжигают лишь часть отходов, из которых удалены как ценные, так и опасные компоненты! Какая же здесь аналогия? К тому же на современных зарубежных заводах осуществляется дополнительная сортировка ТБО. Пример - весьма крупный завод «Робинз» в Чикаго, где из ТБО с помощью механизированной сортировки выделяют горючую фракцию и сжигают ее, а не всю массу образующихся ТБО! При налаженной системе селективного сбора и механизированной сортировке остаточных отходов поток отходов на сжигание сокращается вдвое, да и по составу это уже совсем другое сырье как объект для сжигания. В Москве же направляют на сжигание всю массу образующихся ТБО, по крайней мере вдвое увеличивая капитальные и эксплуатационные затраты! Дотации из бюджета Москвы на функционирование десяти МСЗ составят около 300 млн. долларов в год (без НДС). Мне, как налогоплательщику, это не безразлично. Давайте рассмотрим экологические аспекты строительства в Москве десяти МСЗ. Берусь утверждать, что реализация проекта строительства в Москве десяти МСЗ существенно повлияет на жизнь города в целом. Судите сами. Несложный расчет показывает, что при функционировании десяти МСЗ в атмосферу ежечасно будет выбрасываться около 2,5 млн. куб.м обескислороженных дымовых газов - из расчета 5 - 6 тыс.м3 воздуха на тонну сжигаемых ТБО (кислород израсходован на окисление углерода органических соединений). Поскольку производство непрерывное, ежесуточно будет выбрасываться 60 млн. куб.м. газа. Такой газ жизнь не поддерживает. Будучи более тяжелым, чем атмосферный воздух, он вытесняет его из приземного слоя, неизбежно оказывая негативное влияние на здоровье человека. К тому же дымовые газы МСЗ, даже при соответствии выбросов действующим нормам, обогащены вредными веществами (тяжелые металлы, диоксины и фураны, оксиды серы и азота, пыль и т.п.), ибо содержание вредных веществ в дымовом газе не равно нулю и происходит их постепенное накопление в зоне действия завода (в почве, воде и т.п.). Не случайно в странах ЕС практикуют постоянный мониторинг здоровья населения, проживающего в зоне действия МСЗ. В Москве, к сожалению, этого нет, а предложение Ассоциации «Мусорщики Москвы» включить такой пункт в закон «Об отходах производства и потребления г.Москвы» был на стадии обсуждения закона в Мосгордуме отклонен (как и предложение предусмотреть в законе обязательность селективного сбора таких опасных компонентов ТБО как отработанные батарейки, люминесцентные лампы, аккумуляторы, электронный лом и т.п. - с целью предотвращения их попадания в ТБО и, соответственно, в мусоросжигательную печь). Т.о., массовое строительство МСЗ оказывает серьезное негативное влияние на окружающую среду и жизнь города - прежде всего из-за огромного объема выбрасываемых в атмосферу обескислороженных (и к тому же теплых) дымовых газов. Такая ситуация является неотъемлемой сущностью сжигания как технологического процесса и никакая современная газоочистка это изменить не может. Апологеты мусоросжигания это игнорируют (а, быть может, и не понимают). Современная газоочистка должна обеспечивать содержание вредных веществ в отходящих газах не выше существующих норм. Апологеты мусоросжигания представляют газоочистку как гарантию безопасности сжигания ТБО, как панацею от всех бед. Так ли это? Эффективность газоочистки во многом зависит от состава газов на входе очистных устройств. Повлиять на этот состав можно только с помощью сортировки исходного сырья перед процессом сжигания, предотвратив попадание в печь опасных компонентов, о которых речь шла выше. Но в Москве этого нет и этим заниматься никто не хочет. Попадающие в ТБО аккумуляторы, отработанные батарейки, электронный лом и бытовая техника являются источником летучих тяжелых металлов (свинец, кадмий, ртуть), а также галогенов (в частности, в электронном ломе в качестве антивоспламенителей присутствуют бромсодержащие соединения). Образующиеся в условиях сжигания ТБО при 1000°С хлористый водород, бромистый водород и другие соединения характеризуются высокой токсичностью, высокой реакционной способностью. Реагируя с кадмием и свинцом, они образуют хлориды и бромиды, уносящиеся с дымовыми газами. При повышенных концентрациях этих весьма токсичных соединений на входе в систему газоочистки последняя со своими задачами не справляется - возможности газоочистки не беспредельны, вследствие чего происходят неизбежные проскоки вредных веществ в атмосферу (внеплановые выбросы). Об этом наглядно свидетельствует фотофакт, опубликованный в газете «Звездный бульвар», №17, 2007: из трубы МСЗ №2, что на Алтуфьевском шоссе, идет розовый дым.
Фотофакт: розовый дым из трубы МСЗ №2 © Окружная газета СВАО «Звёздный бульвар» Розовый цвет является индикатором присутствия в выбросах в атмосферу брома и кадмия, которые чрезвычайно опасны для здоровья человека. Интенсивность окраски свидетельствует о высокой концентрации вредных веществ в отходящих газах (весьма характерно, что дирекция МСЗ №2 заверила общественность, что экологическую обстановку это ухудшить не может!!). А ведь присутствие в газах галогенов (в частности брома) с большой вероятностью говорит о том, что газы содержат также диоксины и фураны (визуально, правда, незаметные), которые являются наиболее токсичными из известных на сегодня органических соединений. Подобные внеплановые (сверхнормативные) выбросы всегда происходят и будут происходить при функционировании МСЗ, если нет подготовки ТБО к сжиганию. Основной метод подготовки, как показывает мировой опыт - сортировка ( как на основе селективного сбора, так и в автоматическом режиме в заводских условиях). Но люди, ответственные за решение в Москве проблемы ТБО, сортировку не приемлют ни в каком виде (некое подобие сортировки на Рудневском заводе - не в счет). А каков «научный» фундамент массового строительства в Москве МСЗ? Леонид Федоров, зам. Руководителя департамента ЖКХ и Б г.Москвы (до недавнего времени возглавлял Управление по организации обезвреживания и переработки отходов производства и потребления г.Москвы), круг интересов которого как бывшего директора МСЗ ограничивается мусоросжиганием, любит оставаться в тени и обоснование своей политики не дает. Вряд ли он понимает, что проблема ТБО - это взаимосвязанная эколого-экономическая и технологическая проблема и ее решение не сводится к применению какой-то одной избранной технологии (об этом свидетельствует мировой опыт). Обоснование московской политики он поручил своим приспешникам. Александр Смирнов - бывший директор МСЗ, ныне генеральный директор ГУП «Экотехпром» дает такое обоснование: московское население «не готово к раздельному сбору отходов, как это делают в Европе. Затраты на подобные эксперименты могут быть огромными, а результат - минимальным. Значит надо строить мусоросжигательные заводы» (Московская среда, 2008, №6, с.10). Комментарии излишни. Адам Ганапольский (по другим источникам Гонопольский, Гонапольский - если это не псевдоним, то по почерку лицо одно и то же) - зам генерального директора ГУП «Экотехпром», главный теоретический идеолог мусоросжигания. Высказал в печати философскую мысль: «…лишь недавно пришло осознание того, что сжигание - это энергетический рециклинг, а сырьевой рециклинг - это далеко не всегда экологически безопасное производство» (Сборник материалов 2-й Международной научно-практической конференции WASMA, М., 2006, с. 18-19). Иными словами, лучше ТБО сжигать, чем выделять из них вторсырье и его перерабатывать, ибо сжигание более безопасно! Комментарии также излишни. Небольшой комментарий требуется только к последней лжеинформации теоретического идеолога: «Сжигать мусор гораздо выгоднее, чем перерабатывать. При существующих ценах на топливо нет такого товара, производимого из вторсырья, которое было бы производить выгоднее, чем энергию» (Информационное агентство «Росбалт», 2008г., 26 февраля, Главная лента, 18ч. 25мин.). Если бы это действительно было так, то не потребовались бы огромные дотации из бюджета Москвы на функционирование МСЗ. В то же время правильно организованная система селективного сбора и переработки вторсырья является прибыльной. Об этом свидетельствует мировой опыт. Можно констатировать: в Москве при решении проблемы ТБО проводится политика «по интересам». Москвичи являются заложниками этой политики. За срыв создания в Москве системы селективного сбора необходимо отвечать. Один из основополагающих принципов управления ТБО - внедрение дорогостоящих термических технологий целесообразно лишь при достижении системой очистки определенной ступени развития, когда выделение вторичных ресурсов достигнет максимума и предотвращается попадание в ТБО опасных компонентов. Именно такой подход, в частности, предусматривает концепция оптимизации комплексного управления ТБО в Московской области (Научные и технические аспекты охраны окружающей среды, ВИНИТИ, 2008, №1). Я бы очень хотел, чтобы появился мотивированный ответ на приведенные аргументы. www.greenpeace.org Переработка отходов (высокотемпературная). Плазменные источники энергии (часть 3)часть 2Воздействие на слой токсичных отходов ударной плазменной струиВ 1990-х гг. фирма MGC Moser — Glaser (Швейцария) разработала и внедрила в г. Мюттенц установку высокотемпературного обезвреживания опасных отходов мощностью 1 т/ч (рис. 3). Технология получила название «Плазмокс»[4]. Центральным элементом установки является центрифуга с установленной в ней плазменной горелкой.
Технология и установка плазмохимического уничтожения ПХБ-содержащих конденсаторов предложена американской фирмой Retech Systems LLC. Плазменно-дуговая центробежная установка (Plasma Arc Centrifugal Treatment System, «РАСТ-8»; цифра 8 соответствует диаметру центрифуги в футах; 1 фут = 0,3048 м), разрабатывалась фирмой с 1985 г. [5]. ПХБ-содержащие конденсаторы измельчаются в специальном устройстве и шнековым питателем подаются в первичную камеру переработки. В реакционную зону первичной камеры подается кислород (воздух) и отходы, на которые воздействует поток плазмы из электродугового плазмотрона. При высокой температуре в первичной камере переработки (температура в реакционной зоне до 1 300 °C) происходит деструкция ПХБ (пиролиз и сжигание) и плавление неорганических компонентов отходов. В результате образуются газообразные отходы, направляемые на дальнейшую переработку, и шлак.
Газообразные отходы поступают во вторичную камеру переработки. Все газы, выходящие из первичной камеры, должны выдерживаться в этой камере при температуре не ниже 980 °С не менее 2 с при концентрации кислорода не менее 6 %. Технические характеристики установки «РАСТ-8» следующие: мощность — 1 МВт. температура в зоне плазменной дуги — 10 000-20 000 °С, температура в реакционной зоне 1 000-1 300 °С, производительность по конденсаторам — 300-500 кг/ч, степень деструкции — 99,9999 %, количество твердых отходов на тонну перерабатываемых конденсаторов -0,4 т. Упрощенным вариантом «Плазмокс» и «РАСТ-8» без установки центрифуги является плавильная печь фирмы Europlasma (г. Бордо, Франция) для переработки токсичной золы МСЗ (рис. 4). Мощность внедренных этой фирмой установок (во Франции, Японии и других странах) составляет от 6 до 41 т/сут. Нелетучие минеральные компоненты, в том числе соли тяжелых металлов, извлекаются из печи в виде расплава (вторичного продукта), а возгоны летучих веществ (кадмий, ртуть, свинец) после системы сорбции и улавливания собираются для последующего концентрирования, утилизации или захоронения.
В целом рассмотренная технология обработки неподвижного слоя токсичных отходов ударной плазменной струей характеризуется низкой эффективностью тепло- и массообмена. Существенное усложнение установки за счет встроенной центрифуги для перемешивания расплава на поду печи кардинально не повышает эколого-технологические параметры процесса. Далее часть 4 часть 5И. М. Бернадинер,Московский энергетический институт (технический университет),М. Н. Бернадинер, ОАО «НПО «Техэнергохимпром»Источник: журнал «Твердые Бытовые Отходы» № 5 2011, раздел «Технологии» При использовании материала/любой его части ссылка на авторство и сайт (www.zaobt.ru) обязательна Литература1. Бернадинер М. Н., Шурыгин А. П. Огневая переработка и обезвреживание промышленных отходов. — М.: Химия, 1990. — 304 с. 2. Способ утилизации жидких отходов. Патент РФ, №2353857, опубликовано 27.04.2009. Бюллетень №12. 3. Плазмохимическая переработка отходов хлорорганических производств /А. М. Тухватуллин [и др.] // Химическая промышленность. -1986. -№9. 4. G. Ondrey, К. Fouhy. Plasma arcs sputter new waste // Chemical engineering. — 1991. — December. — S. 32-35. 5. Перспективы плазмохимического уничтожения ПХБ-содержащих конденсаторов и других токсичных отходов / А. П. Цыганков [и др.] // Экология производства. — 2004. -№ 5. — С. 75-79. 6. Моссэ А. Л., Горбунов А. В., Савчин В. В. Электродуговые плазменные устройства для переработки и уничтожения токсичных отходов: материалы 4-го Международного симпозиума по теоретической и прикладной плазмохимии II Ивановский государственный технологический университет, 13-18 мая 2005 г. 7. Гонопольский А. М., Федоров О. Л. Обезвреживание отходов медицинских учреждений в герметичной плазменной печи // Чистый город. -1999.-№ 1(5) — С. 28-31. 8. Опыт внедрения системы сбора, транспортировки и плазменной переработки медицинских отходов (на примере Московской городской инфекционной клинической больницы №1)/А. М. Гонопольский [и др.] I/ Чистый город. — 1999. — № 3 (7). -С. 16-20. 9. Способ и установка для переработки радиоактивных отходов. Патент РФ, № 2320038, опубликовано 20.03.2008. Бюллетень № 8. 10. Плазменные технологии: расширение возможности переработки отходов: материалы Международной конференции «Стратегия безопасности использования атомной энергии — прошлое, настоящее и будущее» / И. И. Кадыров [и др.]. — СПб. — 25-29 сентября 2006 г. 11. Моссэ А. Л., Савчин В. В. Плазмотермическая обработка токсичных отходов II Твердые бытовые отходы. — 2006. — № 12. — С. 22-24. 12. Савчин В. В., Моссэ А. Л. Разработка и исследование плазменной шахтной печи для утилизации радиоактивных отходов: материалы 5-го Международного симпозиума по теоретической и прикладной плазмохимии // Ивановский государственный технологический университет, 3-8 сентября 2008 г. 13. Установка для плазменной газификации различных видов отходов: теплоэнергетика высоких температур / А. Н. Братцев [и др.]. — 2006. -Т. 44. -№6.~ С. 832-837. 14. Переработка твердых отходов методом плазменной газификации: вода и экология: проблемы и решения /А.Н. Братцев [и др.]. — 2006. -№4.~ С. 69-73. 15. Петров С. В. Плазменная газификация отходов: мир техники и технологии. — 2009. — № 7. — С. 54-55. 16. Бернадинер И. М. Диоксины и другие токсиканты при высокотемпературной переработке и обезвреживании отходов. — М.: Издательский дом МЭИ, 2007. — 48 с. 17. Савчин В. В., Моссэ А. Л. Плазменные методы в технологии переработки РАО: материалы VМеждународной конференции «Сотрудничество для решения проблемы отходов». — Харьков, 2008. -С. 50-52. zaobt.ru Переработка отходов (высокотемпературная). Плазменные источники энергии (часть 4)… часть 1 часть 2 часть 3В последние годы в зарубежной и отечественной технической литературе появилось огромное количество публикаций в основном рекламного характера по использованию плазменных источников энергии в установках высокотемпературной переработки различных органических отходов. Рассмотрим основные варианты использования плазменных источников энергии в технологиях высокотемпературной переработки и обезвреживания твердых бытовых, промышленных и медицинских отходов. Термическая обработка отходов в плотном фильтруемом слоеНаибольшее распространение в практике пиролиза и газификации твердых бытовых, промышленных и медицинских отходов нашли вертикальные шахтные печи. Классическим примером противоточной шахтной печи для пиролиза твердых отходов является реактор, разработанный ГУП МосНПО «Радон» [9], представленный на рис. 1.
Источником энергии служат дуговые плазмотроны, установленные в подовой части печи над ванной. В качестве плазмообразующего газа используется воздух. Применение воздушных плазмотронов достаточной мощности позволило отказаться от дополнительного топлива. В верхней части печи отходы проходят стадии сушки и пиролиза, сопровождающиеся интенсивным газовыделением. В высокотемпературной зоне шахтной печи в нижних слоях отходов происходит возгонка летучих соединений. В то же время в среднем и верхнем уровнях шахты печи, в зоне относительно низких температур, эти соединения концентрируются и сорбируются в слое отходов. Коксовый остаток в значительной степени выжигается, а минеральные компоненты плавятся и поступают в зону накопления расплава. Технологическая схема опытнопромышленной установки «Плутон», разработанной ГУП МосНПО «Радон» для обезвреживания радиоактивных отходов, с агрегатной нагрузкой 200-250 кг/ч [10] приведена на рис. 2. Эта установка позволяет перерабатывать смешанные твердые отходы, содержащие не только горючие компоненты (древесину, бумагу, ветошь, пластики), но и негорючие (металл, стекло, грунт, изоляционные материалы). Температура отходящих газов на выходе из шахтной печи не превышала 250-300 °С, пирогаз (помимо горючих газов) содержал смолистые вещества и аэрозоли сажи и золы, которые подвергались обработке в многоступенчатой системе пылегазоо-чистки. Температура шлакового расплава в ванне печи достигала 1 600-1 800 °С. После охлаждения был получен продукт, пригодный для безопасного хранения.
Шахтная печь для термической переработки (твердых бытовых, промышленных, медицинских и биологических) отходов с агрегатной нагрузкой до 200 кг/ч разработана Институтом тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова совместно с другими организациями Республики Беларусь [11][12]. В качестве плазменных горе-лочных устройств применяются элек-тродуговые плазмотроны постоянного и переменного тока. Параметры работы плазмотрона ПДС-50/3-03
Шахтный процесс переработки дал возможность реализовать режим противотока при нагревании и термической обработке отходов, а охлаждение и фильтрацию отходящих газов — непосредственно в самом слое. Для этого в состав шихты добавляли органический фильтрующий материал — мелкие древесные опилки. Далее… часть 5И. М. Бернадинер,Московский энергетический институт (технический университет),М. Н. Бернадинер, ОАО «НПО «Техэнергохимпром»Источник: журнал «Твердые Бытовые Отходы» № 5 2011, раздел «Технологии» При использовании материала/любой его части ссылка на авторство и сайт (www.zaobt.ru) обязательна Литература1. Бернадинер М. Н., Шурыгин А. П. Огневая переработка и обезвреживание промышленных отходов. — М.: Химия, 1990. — 304 с. 2. Способ утилизации жидких отходов. Патент РФ, №2353857, опубликовано 27.04.2009. Бюллетень №12. 3. Плазмохимическая переработка отходов хлорорганических производств /А. М. Тухватуллин [и др.] // Химическая промышленность. -1986. -№9. 4. G. Ondrey, К. Fouhy. Plasma arcs sputter new waste // Chemical engineering. — 1991. — December. — S. 32-35. 5. Перспективы плазмохимического уничтожения ПХБ-содержащих конденсаторов и других токсичных отходов / А. П. Цыганков [и др.] // Экология производства. — 2004. -№ 5. — С. 75-79. 6. Моссэ А. Л., Горбунов А. В., Савчин В. В. Электродуговые плазменные устройства для переработки и уничтожения токсичных отходов: материалы 4-го Международного симпозиума по теоретической и прикладной плазмохимии II Ивановский государственный технологический университет, 13-18 мая 2005 г. 7. Гонопольский А. М., Федоров О. Л. Обезвреживание отходов медицинских учреждений в герметичной плазменной печи // Чистый город. -1999.-№ 1(5) — С. 28-31. 8. Опыт внедрения системы сбора, транспортировки и плазменной переработки медицинских отходов (на примере Московской городской инфекционной клинической больницы №1)/А. М. Гонопольский [и др.] I/ Чистый город. — 1999. — № 3 (7). -С. 16-20. 9. Способ и установка для переработки радиоактивных отходов. Патент РФ, № 2320038, опубликовано 20.03.2008. Бюллетень № 8. 10. Плазменные технологии: расширение возможности переработки отходов: материалы Международной конференции «Стратегия безопасности использования атомной энергии — прошлое, настоящее и будущее» / И. И. Кадыров [и др.]. — СПб. — 25-29 сентября 2006 г. 11. Моссэ А. Л., Савчин В. В. Плазмотермическая обработка токсичных отходов II Твердые бытовые отходы. — 2006. — № 12. — С. 22-24. 12. Савчин В. В., Моссэ А. Л. Разработка и исследование плазменной шахтной печи для утилизации радиоактивных отходов: материалы 5-го Международного симпозиума по теоретической и прикладной плазмохимии // Ивановский государственный технологический университет, 3-8 сентября 2008 г. 13. Установка для плазменной газификации различных видов отходов: теплоэнергетика высоких температур / А. Н. Братцев [и др.]. — 2006. -Т. 44. -№6.~ С. 832-837. 14. Переработка твердых отходов методом плазменной газификации: вода и экология: проблемы и решения /А. Н. Братцев [и др.]. — 2006. -№4.~ С. 69-73. 15. Петров С. В. Плазменная газификация отходов: мир техники и технологии. — 2009. — № 7. — С. 54-55. 16. Бернадинер И. М. Диоксины и другие токсиканты при высокотемпературной переработке и обезвреживании отходов. — М.: Издательский дом МЭИ, 2007. — 48 с. 17. Савчин В. В., Моссэ А. Л. Плазменные методы в технологии переработки РАО: материалы VМеждународной конференции «Сотрудничество для решения проблемы отходов». — Харьков, 2008. -С. 50-52. zaobt.ru |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
химических связей между атомами исходных соединений в плазме образуется большое количество ионов хлора, которые при медленном остывании отходящих газов (отсутствии их эффективной закалки) взаимодействуют с ионами углерода, кислорода и водорода, вновь образуя вторичные супертоксиканты, в том числе ПХДД и ПХДФ.
Принципиальная схема плазмохимической установки для переработки хлорорганических отходов в органические продукты приведена на рис. 2. Технологический процесс состоит из следующих стадий:
Отходы в бочках подаются питателем в медленно вращающуюся водоохлаждаемую центрифугу, где распределяются на поду печи. Плазменная горелка постоянного тока мощностью 1,2 МВт нагревает материал и разрушает токсичные органические вещества. На поду образуется расплав минеральных компонентов с температурой около 1 600 °С. Термическая деструкция органических компонентов осуществляется главной плазменной горелкой. Образующиеся газы через пережим, в котором устроена еще одна горячая зона, с помощью второй плазменной горелки мощностью 0,3 МВт поступают в окислительную камеру, где находятся в течение 2 с при 1 200 °С.
При вращении центрифуги происходит равномерный прогрев и перемешивание отходов и шлакового расплава, благодаря чему достигается высокая степень деструкции ПХБ и других токсичных компонентов отходов. В установке «РАСТ-8» используется оригинальная система формирования факела плазмы с использованием водоохлаждаемых электродов.
Специалистами Института тепло-и массообмена им. А. В. Лыкова и ООО «Плазмактор» (г. Минск, Беларусь) разработана, изготовлена и испытана плазменная камерная печь периодического действия мощностью до 50 кВт и производительностью 20-30 кг/ч, показанная на рис. 5 [6]. Печь предназначена для обезвреживания сравнительно небольших объемов медицинских и биологических отходов. После загрузки отходов в количестве примерно 10-15 кг и включения плазмотрона цикл их переработки (сжигания) составляет примерно 10 мин и зависит от состава отходов. После завершения цикла работы плазмотрон выключается, и печь переходит в режим остывания и разгрузки шлака. Суммарное время реализации всех стадий составляет около 30 мин, после чего печь готова к следующей загрузке и включению.
Плазменная установка переработки инфицированных медицинских отходов была разработана и спроектирована специалистами ЗАО «Плазма Тест» и построена на территории Московской городской инфекционной клинической больницы № 1 [7] [8]. Принципиальная технологическая схема установки приведена на рис. 6. Основу оборудования составляет двухкамерная кессонная металлургическая печь с ванной расплава шлака и металла и плазмотроном на боковой стенке, обеспечивающим температурный уровень от 2 000 до 5 000 °С. Максимальная проектная пропускная способность по отходам — 60 кг/ч (500 т в год). По ряду технических и экономических факторов указанная установка не была введена в постоянную эксплуатацию.
Упаковки с отходами поступают через узел загрузки в верхние слои шахты и, опускаясь под 
действием силы тяжести, нагреваются за счет теплоты газов, движущихся вверх им навстречу.
На основе длительного цикла научно-исследовательских работ, выполненных на установке «Плутон», была осуществлена разработка демонстрационного комплекса по переработке ТБО в Израиле с проектной нагрузкой 500 кг/ч (см. фото), введенного в опытную эксплуатацию в 2007 г. по контракту между РНЦ «Курчатовский институт» и израильской компанией EER (Environmental Energy Resources). Проектноконструкторские работы были выполнены ООО «ВАМИ» (г. Санкт-Петербург) при участии ОАО «ВНИИАМ» и ОАО «НПО Техэнер-гохимпром».
