Переработка отходов в Нидерландах (11 фото + 1 видео). Голландская технология переработки тбо

Переработка отходов в Нидерландах (11 фото + 1 видео)

На сегодняшний день Нидерланды занимает лидирующее место в области переработки мусора.В этой стране нет свалок, весь мусор перерабатывается или сжигается. Давайте посмотрим, как все это выглядит. Вторую жизнь получают старые рамы от велосипедов, из них делают новые велосипеды.

Вторую жизнь получают остатки кофе, получающиеся после перемолки и варки кофе в кофейнях...

...на них выращивают грибы для ресторанов.

Вторую жизнь получают и старые автомобили...

...и старые самолеты...

...и даже пакеты из-под кофе превращаются в сумочки.

Поражает и масштаб индустрии. От огромных заводов и фабрик, перерабатывающих тонны отходов...

...до небольших частных инициатив и семейного бизнеса по четыре человека.

Сегодня Нидерланды перерабатывают 50% отходов, а хотят перерабатывать больше 65%. В некоторых случаях - в рециклинге автомобилей, например, они идут к цифре в 95%.

Голландцы полностью освободились от свалок. Из 200 осталось всего 20. И те, что остались, производят биогаз и превращены в проекты типа этого гольф-поля. Да-да, на этой свалке можно играть в гольф!

Важная деталь об этой свалке (которую и свалкой-то назвать язык не поворачивается). Эта "свалка" производит биогаза, достаточного для обеспечения 100 000 жителей электроэнергией. Т.е. например если бы свалку левобережную в Химках закрыть и превратить в голландский вариант - она могла бы весь город на 34 обеспечить электроэнергией, а на самой свалке можно было бы играть в гольф.Но это не та деталь. о которой я хотел рассказать, голландцы понимают, что даже такие свалки, производящие биогаз, со временем с ними что-то надо будет делать. И вот владельцы этого производства биогаза решили уже сейчас откладывать деньги для потомков, чтобы была достаточная сумма для утилизации. И эта сумма уже собрана и отложена.Весь мусороперерабатывающий бизнес (кроме одного - из всех где мы были) - частный. Это выгодная история. Настолько выгодная, что Нидерланды сегодня уже закупают мусор в Италии, Испании, Германии, Бельгии и планируют закупать в Англии, например.

Потрясающая эволюция сознания европейцев, начавших воспринимать мусор как сырье и только в таком ключе.

Часть новостей о рециклинге в Голландии являются грустными для России. Вот например ландшафтная компания, озеленяющая города (я об этом подробно писал в одном из своих репортажей), нашла замену торфу... в мусоре - делает структурную качественную почву для деревьев и вообще растений на основе не торфа, а кокосовой стружки.

И все же по итогам поездки я как-от стал более оптимистичным. Я увидел, что мусор, свалки - это не проблема, а возможность. Возможность экономить и даже зарабатывать.Несомненно, когда на региональный уровень вернется самоуправление, а на федеральный уровень вернется свободная конкуренция в бизнесе - мусоропереработка станет сильной индустрией и в нашей стране.И кто знает, может быть и я однажды смогу пригласить в Россию журналистов из Венгрии, Германии, Чехии, Турции, Финляндии, Португалии, Италии, Израиля и Нидерландов - и покажу, чего смогли добиться в области рециклинга мы.А пока не поленитесь и посмотрите (ссылки выше) серию моих репортажей.

Мусор на улицах, в скверах и на свалках только из-за мусора в головах управляющих страной. Уберем этот мусор - сделаем прекрасной всю Россию.

Нельзя сказать, что все идеально. Вот вам например забавный эпизод на конвейере, где соревнуются рабочие-поляки и роботы.И все же по подсчетам компании один робот заменяет четырех поляков, так что скоро этот конвейер будет полностью механизированным.

Источник: oleg-kozyrev.livejournal.com

Ссылки по теме:

fishki.net

Голландская технология переработки отходов

СБОРНИК СТАТЕЙ И ИНФОРМАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО ТЕХНОЛОГИЯМ ПЕРЕРАБОТКИ МУНИЦИПАЛЬНЫХ ОТХОДОВ

Голландскими исследователями компании А1соа Ие№ег1апс1 была отлажена технология переработки отходов, включающих в себя комбинации алюминия и пластмассы (это крышки из под бутылок, банки для мягких напитков и пива), которыми завалены свалки и приемные мощности мусоросжигательных заводов мира. Сложность переработки таких отходов состоит в том, что пластмассовое покрытие достаточно прочно вставлено в крышку и может быть удалено только с огромными усилиями, а с другой стороны, пластмассовое покрытие препятствует переработке алюминия (остатки пластмассы приводят к такому загрязнению переплавленного алюминия, что делает его в дальнейшем негодным в качестве сырьевого материала). Пластмассовое покрытие в бутылочной крышке обычно состоит из ПВХ. Этот материал в противоположность многим другим пластмассам не влияет на вкус напитка и, следовательно, не может быть легко заменен каким-либо другим веществом, которое представляет меньшие проблемы в процессе переработки. С другой стороны, переработка таких материалов, в частности бутылочных крышек, имеет значительные преимущества. Прежде всего, переработанный алюминий является недорогим сырьевым материалом, в любом случае по сравнению с производством из боксита. В случае бутылочных крышек достижим замкнутый цикл, в котором алюминий может быть непрерывно использован для новых бутылочных крышек.

Также необходимо принять во внимание факт, что при производстве бутылочных крышек в качестве исходного материала используют алюминий в виде пластины или рулона, на который заранее нанесены надписи, рисунок и тому подобное. Из этих пластин затем штампуют крышки, причем остаются отходы материала, на котором частично нанесен рисунок. Этот остающийся материал, когда штампуют крышки, должен быть также переработан в то же самое время, чтобы был достижим замкнутый цикл.

Отладить метод переработки и утилизации пластмассо-алюминиевых отходов удалось исследователям компании А1соа Ие№ег1апс1. Камст Роналд Герард из этой компании, развил способ, посредством которого материалы, включающие комбинации алюминия и пластмассы, в частности, подобные материалам, присутствующим в бутылочных крышках, могут быть переработаны в полезное сырье. С этой целью технология переработки была разделена на стадии: пиролиза пластмассы в инертной атмосфере, крекинга или газификации газов или паров, которые выделяются в ходе гидролиза, и фазу дожигания кокса, который остается на алюминии в ходе пиролиза.

Стадия пиролиза продолжается в течение долгого времени, чтобы обеспечить полное удаление химического состава HCI из ПВХ покрытия бутылочной крышки. Выделяющиеся в процессе этой стадии газы направляют на рециркуляцию и используют в качестве инертной, свободной от кислорода среды для создания желаемой инертной атмосферы в течение пиролиза. Затем эти газы очищают, чтобы удалить HCI, при этом, используя их как источник энергии для процесса пиролиза (для чего их нагревают). Для полного удаления кокса, образовавшегося в течение пиролиза на алюминии, проводят дожигание в течение приблизительно 10 минут. Данная технология переработки позволяет ликвидировать не только отходы из ПВХ, но также и материалы, включающие в себя ПЭ и/или ПП, краски и/или лаки.

Доходы из отходов

Можно ли превратить сбор мусора в прибыльный бизнес? Специалисты вынуждены констатировать: в Москве внедрение современных технологий по переработке бытовых отходов идет крайне медленно. Попытки приучить горожан к раздельному сбору мусора …

Золото на обочинах

Российский рынок покрышек оценивается специалистами примерно в 80-100 млн шт. Если поделить это количество на протяженность наших дорог, окажется, что на каждый километр приходится что-то около десятка брошенных, отслуживших свой …

Вулкан на обочине

Привычная для глаз картина — разбросанные вдоль шоссе автопокрышки — давно уже не вызывает у нас никаких отрицательных эмоций. Полыхающая на дачном участке, в лесу, на обочине дороги шина автомобиля …

msd.com.ua

ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ МУСОРА

Подробности Создано 19.04.2012 18:36

Проблема утилизации твердых бытовых отходов (ТБО) существует во всем мире. Согласно исследованиям Европейского агентства по охране окружающей среды, уменьшение количества отходов является одной из наиболее важных задач для стран ЕС, ежегодно производящих их около 1.3 млрд. т., в которых доля коммунальных отходов равна 14% , а на среднестатического жителя Европы приходится около 400 кг ТБО в год.

В Москве ежегодно образуется 22 млн. т отходов, из них ТБО составляют 5.2 млн. т. В последнее время в связи с планами Правительства Москвы (постановление № 313-ПП от 22.04.2008 г.) построить в Москве до 2015 г. шесть мусоросжигательных заводов (МСЗ) в дополнение к уже существующим трем в средствах массовой информации развернулась дискуссия о целесообразности и безопасности такого строительства.

В качестве веского аргумента в пользу строительства мусоросжигательных заводов их сторонники приводят опыт зарубежных стран. Действительно, МСЗ есть и в Лондоне, и в Вене, и в Париже (таб. 1). Высокий процент сжигаемых отходов также характерен для городов Японии . Более того, в последнее время в обращении с коммунальными отходами в мире прослеживается новая тенденция, направленная на развитие энергетической утилизации твердых бытовых отходов (Waste-to-Energy). Она связана с получением энергоносителей, экологически чистых с точки зрения производства и дальнейшего применения. Это, в первую очередь, сбор и утилизация биогаза полигонов и получение биогаза из коммунальных отходов путем анаэробной ферментизации (сбраживания биомассы в метатенках). Активно развивается получение из неутилизируемых отходов вторичного топлива RDF (refused derived fuel), преимущественно для нужд цементной промышленности, а также строительство современных мусоросжигательных заводов.

Акцент на энергетический подход является принципиально новым, поскольку до недавнего времени приоритет отдавался рециклингу – извлечению из отходов вторичного сырья. Сжигание рекомендовалось применять только для тех видов отходов, которые не подлежат утилизации другим способом. Однако рост цен на топливо в сочетании с повышением экологической безопасности установок для сжигания мусора способствуют переходу к концепции энергетической утилизации. Поскольку теплотворная способность ТБО позволяет поддерживать горение без введения дополнительного топлива, их сжигание делает получение энергии относительно дешевым. Сторонники энергетического подхода к утилизации ТБО также считают, что замещение традиционного топлива отходами предотвращает ущерб, наносимый окружающей среде:

- при добыче традиционного топлива;

- выделением углекислого газа при сжигании первичного топлива;

- образованием метана во время разложения органических отходов при захоронении их на полигонах. (По оценкам ученых, вклад метана в парниковый эффект в 20 раз выше, чем вклад углекислого газа, получаемого при сжигании отходов).

Наибольших успехов в области промышленной переработки ТБО достигла Германия, правительство которой ратифицировало соглашение стран Евросоюза и приняло закон, запрещающий с 1 июня 2005 г. вывоз на полигоны органических отходов, в том числе ТБО, без предварительной подготовки. На сегодняшний день в Германии эксплуатируется или находится на стадии строительства и проектирования около 90 предприятий термической переработки ТБО, а суммарная мощность действующих установок достигает 18 млн. т ТБО в год. В некоторых городах Германии, например, в Гамбурге, все 100% неутилизируемых отходов сжигаются.

В российской печати часто можно встретить утверждение, что строительство мусоросжигательных заводов в Европе вызвано отсутствием свободных площадей под новые полигоны. Однако до объединения Германии на территории бывшей ГДР заводов по термической переработке ТБО вообще не было, если не считать завода в Западном Берлине. За последнее время в восточных землях Германии введено в эксплуатацию 11 таких предприятий и еще 13 находится в стадии строительства и проектирования, хотя за 18 лет вряд ли могли исчезнуть все свободные площади. По данным отчета, подготовленного в 2008 г. специалистами Всероссийского теплотехнического научно-исследовательского института (ОАО ВТИ), за последние 12 лет количество сжигаемых в Германии ТБО увеличилось почти в два раза, а термическая переработка коммунальных отходов признана государственными и региональными властями Германии наиболее оптимальным вариантом промышленной утилизации.

Основной экологической проблемой при сжигании ТБО является образование диоксинов и фуранов, первичным источником которых в топке котла являются сами отходы, поступающие на переработку. Кроме того, синтез диоксинов происходит непосредственно в термическом реакторе в присутствии хлора и органических веществ, которые в избытке содержатся в ТБО в виде остатков пластмассовых изделий из поливинилхлорида, электроизолирующих изделий, смазочных материалов и т.п. Еще одной причиной образования диоксинов служит их “новый синтез” в низкотемпературных участках тракта дымовых газов в присутствии катализаторов, которыми являются частицы летучей золы, металлические поверхности тракта и т.п.

Научное название диоксинов – полихлорированные производные дибензодиоксина (ПХДД) и фурана (ПХДФ). Эти супертоксичные вещества даже в относительно малых концентрациях поражают практически все живые организмы – от бактерий до человека. Обладая высокой химической стойкостью, они не разлагаются в окружающей среде десятки лет, накапливаются в верхнем слое почвы и попадают в организм человека с пищей, водой и воздухом. В табл. 2 приведены предельно допустимые концентрации (ПДК, максимальные уровни загрязнения), принятые в разных странах.

На первых этапах развития технологий термического обезвреживания ТБО нормативы по выбросам токсичных веществ с уходящими дымовыми газами во всех странах были весьма умеренными. В Германии концентрация вредных выбросов не должна была превышать нормативов, предписываемых сначала экологическими стандартами TA Luft 1974 и 1986 гг., а начиная с 1996 г. – законом 17BImSchV от 12/1996 г. (табл. 3).

Для обеспечения таких значений на заводах того времени устанавливалась многоступенчатая газоочистка. Например, такая модернизация была проведена на заводе по сжиганию отходов в Гамбурге (Hamburg Stapelfeld), введенном в эксплуатацию в 1979 г. В период пуска установка была оснащена только одним электрофильтром для очистки дымовых газов, предусмотренным проектом. В 1990 г. за фильтром был установлен мокрый скруббер, который снизил концентрацию “кислотных” газов (HCl, HF, SO2) до требований экологического стандарта TA Luft, принятого в 1986 г. После принятия закона 17BImSchV в 1996 г. на заводе были установлены дополнительные ступени газоочистки, включающие в себя угольный фильтр и реактор для каталитического восстановления оксидов азота. Это позволило снизить выбросы до нормативных значений и решить проблему с диоксинами.

Экспериментальные работы последних лет показали, что для обеспечения в отходящих газах концентрации диоксинов менее 0,1 нг/м3 температура газов в реакторе должна составлять не менее 1250°С, а время их пребывания при такой температуре – не менее 2 с. Однако для установок большой агрегатной мощности помимо решения проблем достижения высокой экологической эффективности важно получение вторичной продукции – пара, горячей воды и т.п. Согласно экспериментальным исследованиям, если температура отходящих газов поддерживается выше 500°С, степень утилизации энергии значительно снижается. Поэтому на современных мусоросжигательных заводах акцент сделан на высокой эффективности очистки выбросов, что снижает необходимость поддержания чрезмерно высоких температур в огневом реакторе.

Сегодня в Германии повсеместно применяется традиционная технология сжигания отходов в слоевых печах на подвижных колосниковых решетках с применением газоочистного оборудования. Исключение составляют установка в Греппине (земля Саксония-Анхальт) и один из заводов в Штудгарте, где ТБО сжигают в топках с пузырьковым псевдоожиженным слоем. Кроме того, в Ноймюнстере (земля Шлезвиг-Гольштейн) используется установка, в которой подготовленные отходы сжигаются в циркулирующем кипящем слое, а в Бургау (Бавария) действуют две небольшие пиролизные установки. Однако из-за больших экономических затрат широкого распространения такие технологии термической переработки ТБО не получили.

Для эффективного улавливания диоксинов в современных установках применяется:

- вброс измельчённого активированного угля в струю дымовых газов с последующей фильтрацией потока рукавными фильтрами;

- каталитические преобразователи для селективного восстановления оксидов азота аммиаком с одновременным окислением диоксинов и фуранов;

- адсорберы с активированным углем, коксом или сорбалитом (смесью активированного угля и гидроокиси кальция) для поглощения загрязнителей, получившие название санитарных “полицейских” фильтров.

Использование для улавливания диоксинов системы обычной фильтрации (например, тканевых фильтров) без применения адсорбентов в виде активированного угля или его смеси с гидроокисью кальция не может предотвратить проскок диоксинов в атмосферу с дымовыми газами, поскольку только около 30% диоксинов находятся на частицах золоуноса, а 70% присутствуют в газовой фазе. При этом отмечается снижение выбросов диоксинов при уменьшении температуры дымовых газов перед фильтрами. Степень улавливания диоксинов в электрофильтрах и циклонах очень низкая. При этом горячие электростатические фильтры, как показали исследования, при определенных условиях сами могут способствовать новому синтезу диоксинов.

В установках низкотемпературного обезвреживания, совмещающих стадию каталитического восстановления оксидов азота аммиаком и окисление диоксинов, денитрификация дымовых газов происходит в активной зоне каталитического преобразователя, где размещены сменные модули с катализатором . В качестве порошкообразного катализатора используется диоксид титана (TiO2) или оксид пятивалентного ванадия (V2O5) с добавками оксида вольфрама (WO3), молибдена (MoO3) и других металлов. В настоящее время подобные каталитические системы внедрили такие зарубежные компании как немецкая Deutsche Babcock Anlagen и японская Kawasaki Heavy Industries LTD.

Перспективной технологией очистки дымовых газов от диоксинов является система ADIOX ® , разработанная шведской фирмой “Gotaverken Miljo” совместно с немецкой исследовательской лабораторией “ Forschungszentrum” в Карлсруэ (Германия). Фильтр ADIOX ® позиционируется как “полицейский”, то есть находящийся всегда “на страже” выбросов диоксинов и контролирующий их в любых условиях. Адсорбирующий материал фильтра представляет собой пластик на основе полипропилена с диспергированными в нём частицами угля. Проникая в такой материал, молекулы диоксинов “прилипают” к поверхности частиц и необратимо ими задерживаются. В табл. 4 представлены результаты замеров на мусороперерабатывающем заводе в Holstebro (Дания). В настоящее время 65 установок, использующих данную технологию, успешно функционируют в Швеции, Дании, Норвегии, Финляндии, Италии, Нидерландах, Франции и Канаде.

Таким образом, системы очистки дымовых газов, образующихся в процессе сжигания ТБО, представляют собой сложные и дорогостоящие сооружения, а их стоимость составляет значительную часть стоимости мусоросжигательного завода.

Таблица 1

Мусоросжигательные заводы (МСЗ) в странах Европейского союза*

Страна	Количество МСЗ	Средняя мощность, т/ч
Великобритания	22	18
Германия	73	36
Португалия	3	68
Испания	10	25,7
Франция	128	15
Италия	51	14
Бельгия	18	20
Нидерланды	11	61
Люксембург	1	-
Швейцария	30	16
Австрия	9	10
Чехия	3	39
Дания	34	17
Венгрия	1	60
Польша	1	-

* - Отчет ОАО “Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт”, 2008 г.

Таблица 2 Предельно-допустимые концентрации диоксинов в природных объектах и пищевых продуктах*

Объект		Единица измерения	США	Германия	Италия	Нидерланды	Япония	Россия
Воздух	атмосферный	пг/м3	0,02	-	0,04	0,024	-	0,5
Воздух	рабочей зоны	пг/м3	0,13	-	0,12	-	-	-
Вода питьевая		пг/л	0,013	0,01	0,05	-	-	20
Почва	сельхоз. угодья	нг/кг	0,1	1,0	5,0	4,0	-	-
Почва	не используемые	нг/кг	1000	-	50	-	-	-
Отходящие газы МСЗ		нг/м3	-	0,1	0,1	0,1	0,5	-
Пищевые продукты	молоко	нг/кг	-	1,4	-	0,1	-	5,2
	рыба	нг/кг	-	-	-	-	-	11
	мясо	нг/кг	-	-	-	-	-	0,9
1 нг = 1· 10-9 г; 1 пг = 1· 10-12 г;

* И.М. Бернадинер, “Диоксины и другие токсиканты при высокотемпературной переработке и обезвреживании отходов”, Издательский дом МЭИ, 2007 г.

Таблица 3

Динамика ужесточения экологических требований к содержанию вредных примесей в газообразных продуктах сгорания ТБО в Германии (мг/м3)*

Загрязнитель	Экологический стандарт TA Luft 1974 г.	Экологический стандарт TA Luft 1986 г.	Экологический стандарт 17BImSchV
Загрязнитель	Экологический стандарт TA Luft 1974 г.	Экологический стандарт TA Luft 1986 г.	от 12/1996 г.	от 8/2003 г.
Твердые частицы	100	30	10	10
Углерод	-	20	10	10
Хлористый водород	100	50	10	10
Фтористый водород	5	2	1	1
Оксиды серы	-	100	50	50
Оксиды азота	-	500	200	200
Моноксид углерода	1000	100	50	50
Ртуть	20 (без учета Tl, Se, Te, Co)	0,2	0,05	0,03
Кадмий			0,05	0,05
Талий Tl			0,05	0,05
Селен Se		1	-	-
Теллур Te			-	-
Никель			0,5	0,5
Кобальт Co
Мышьяк
Ванадий		5
Свинец
Хром
Медь
Марганец	-
Олово
Сурьма
Железо			-	-
Платина
Палладий
Родий
Бензопирены, Cd,Co, Cr	-	-	-	0,05
ПХДД/ПХДФ, нг/м3	-	-	0,1	0,1

Отчет ОАО “Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт”, 2008 г.

Таблица 4.

Степень очистки дымовых газов по технологии ADIOX ® на мусоросжигательном заводе Holstebro (Дания) *

Диоксины в дымовых газах (нг/м3)	Диоксины в очищенных газах (нг/м3)	Эффективность удаления %
1.1	0.0038	99.70
1.3	0.0025	99.80
2.2	0.0048	99.80
4.8	0.031	99.40
1.6	0.0058	99.60

* по данным сайта www.zaobt.ru

кандидат химических наук Горбачева Л.А.

Журнал «Энергия: экономика, техника, экология» №7 2009 г.

www.eco-pro.ru

12.4. Промышленные методы обработки твердых бытовых отходов

Усовершенствование свалки не являются радикальным решением проблемы обезвреживания и утилизации бытовых сбросов. В настоящее время в отечественной и зарубежной практике распространены механизированные методы очистки на специальных заводах.

В России действуют лишь семь заводов по промышленной переработке отходов, где каждая тонна ТБО отдает городу около 1 гигакалории тепловой энергии, что экономит примерно 150 кг топлива.

На некоторых мусороперерабатывающих заводах осуществляется промышленная переработка ТБО в органическое сельскохозяйственное удобрение – компост (рис. 3.4.).

Рис. 3.4. Технологическая схема компостирования мусороперерабатывающего завода в Коровине:

1 – мостовой грейферный кран; 2 – пластичный питатель;

3–барабанный грохот; 4 – ленточный конвейер; 5 – сепаратор электрический подвесной; 6 – конвейер для металлических банок;

7 – пакетировочный пресс; 8 – молотковая дробилка; 9 – элеваторный подъемник; 10 – система реверсивных ленточных конвейеров;

11 – биометрические башни со шнековыми механизмами;

12 – резонансный виброгрохот; 13 – конвейер компоста;

14 – воздуходувка; 15 – аспирационная установка; 16 – склад компоста; 17 – бункер металлических банок.

Бытовые отходы перегружаются в бункер-накопитель, откуда грейферным краном подаются в загрузочные воронки, затем – во вращающиеся барабанные грохоты, где разделяются на две фракции: мелкую и крупную. Мелкая фракция ТБО проходит через дробилку и поступает в биотермические башни, где за четверо суток в результате аэробного процесса бытовой мусор превращается в компост. Просеянный на виброгрохотах готовый компост направляется потребителям. Крупная фракция поступает в котлоагрегаты и сжигается при температуре 800 - 10000С на специальных наклонно – переталкивающих решетках. Дымовые газы проходят тщательное обеспыливание на электростатических фильтрах, обеспечивающих степень очистки 96 – 98%. Вырабатываемый котлами пар давлением 13 атм. с температурой 250С используется для нужд завода, а его избыток передается заводу керамзитового гравия на технологические нужды. Магнитными сепараторами из поступающих отходов извлекается черный и цветной металлолом, которым пакетируется и реализуется как вторичное сырье.

Компост, получаемый на мусороперерабатывающих заводах, используется в качестве органического удобрения, при этом урожайность овощей и картофеля повышается на 20 - 30%.

Обезвреживание ТБО осуществляется также методом сжигания

(рис. 3.5).

Рис. 3.5. Технологическая схема мусоросжигательного завода.

1 – подъемная эстакада; 2 – бункер – накопитель мусора; 3 – грейферныекраны; 4 – котлоогрегат; 5 – загрузочная воронка; 6 – гидровлический толкатель; 7 – валковая решетка; 8 – дутьевыевентиляторы;9 – газовыегорелки; 10 – шлакоудалитель; 11 – бункер шлака; 12 – электрофильтр; 13 –транспортеры золоудаления; 14 – дымосос; 15 – дымовая труба.

Из бункера – накопителя отходы попадают в загрузочную воронку, а затем – в топки котлоагрегатов, где сжигаются на специальной решетке при температуре 800 – 10000С без дополнительного топлива. Образующийся при сжигании шлак транспортируют в специальное помещение. Магнитный сепаратор, установленный на транспортере, извлекает черный металлолом, который пакетируется и реализуется как вторичное сырье. Дымовые газы проходят тщательное обеспыливание в электростатических фильтрах, обеспечивающих степень очистки 96-98%. Вырабатываемый котлами пар давлением 13 атм с температурой 1940С используется для нужд завода, а его избыток направляется в бойлерную установку для нагревания сетевой воды городской системы теплоснабжения.

Зарубежными и отечественными организациями в последнее время рассмотрены различные методы термической переработки ТБО. Установлено, что предложенные способы сжиганияТБО не позволяют исключить появления в отходящих газах мусоросжигательных заводов (МСЗ) диоксинов и подобных экотоксикантов.

Содержание диоксинов и их аналогов в продуктах сжигания пропорционально содержанию в ТБО хлорорганических веществ и хлорполимеров, особенно таких опасных предшественников диоксинов, как полихлорфенолы, полихлорбензолы и др. Одновременно присутствие в ТБО органических, неорганических соединений хлора и металлов переменной валентности приводит к резкому увеличению концентрации веществ типа диоксина в продуктах сгорания.

В США отмечено, что при сжигании 1 кг ТБО в атмосферу выбрасывается 40 мкг диоксинов. В отходящих МСЗ обнаружен диоксин в количестве 0,81-204 мг/кг. Исследование золы МСЗ показали наличие соединений диоксинового ряда 0,1-0,2 мкг/кг. В процессе сжигания ТБО образуются и другие токсические вещества (хлорированные ароматические соединения, хлорированные полиароматические углеводороды). Так, если исходная смесь содержит 5 веществ, то при сжигании образуется более 200 соединений. Отмечено вторичное образование диоксинов на катализаторе и в очистных устройствах.

Существующие процессы термической переработки – реализованные и предпологаемые – условно можно разделить по виду подготовки отходов, по условиям сжигания, по способам очистки газов.

В ряде стран (США, 1991 г. ) приняты законы, запрещающие переработку ТБО без сепарации. Необходимо организовать разделительный сбор ТБО (в процентах: бумага 20 –40, дерево до 3, текстиль 4 –6, черные и цветные металлы 1 –5, вода –остальное ).

Очистка отходячих газов мусороперерабатывающих заводов производится электрофильтрами. Получаемые зола и шлак составляют лишь четвертую часть от массы первоначально сжигаемых отходов. Таким образом, объем отходов уменьшается во много раз. Черный металлолом извлекается и утилизируется.

Мусоросжигательные заводы используют принцип слоевого сжигания при температурах до 10000С. В выбросах мусоросжигательных установок практически отсутствует сернистый ангидрид (содержание серы и в бытовых отходах меньше 1%) и окись углерода, преобразующаяся в углекислый газ в связи с большим избытком воздуха, подаваемого в топочные устройства для полного выгорания всех компонентов отходов. Вместе с тем необходимо отметить, что при сжигании мусора в специальных печах в воздух выбрасываются высокотоксичные диоксин и фуран. Однако проведенный анализ источников выбросов диоксинов (Д) в окружающую среду показал, что из общего содержания Д в атмосферном воздухе лишь 0,7% составляют Д, выбрасываемые из мусоросжигаемых установок.

Новейшие системы очистки отходящих газов (ОГ) печей для сжигания городского мусора, помимо сочетания обычных пылеуловителей с различными устройствами для удаления вредных компонентов (хлористый водород, оксиды азота и серы), используют и так называемые фильтрующие пылеуловители, способные одновременно очищать ОГ от пыли и вредных компонентов. Принцип действия их основан на поглощении вредных веществ в слоях о садившейся пыли. В качестве фильтрующего материала в таких пылеуловителях применяется главным образом стеклоткань, стойкая к действию высоких температур (200 -3000С) и агрессивных компонентов ОГ.

В мире разработано множество технологий использования твердых отходов, полученных после сжигания мусора. Так в Кирово – Чепецке стеновые блоки, а в Японии – шлак – сырье для покрытия дорожных покрытий. Московское “Объединение ВНИПИЭнергопром”на основе разработанной в Германии технологии предложило производить из шлаков тепловую изоляцию, щебень, гравий, бордюрный камень, из золы – высокопрочную, экологически чистую облицовочную плитку. Технология высокой температурной переработки ТБО, не имеющей аналогов в мировой практике, создана группой ученых – металлургов“Алгон”на базе разработанного в Московском институте стали и сплавов и в московском институте“Стальпроект”металлургического агрегата жидкофазного восстановления железа RO MELT, запатентованного в США, Японии, Германии, Франции и других странах. Новый технологический процесс отличается высоким температурным режимом, обеспечивающим сжигание и пиролиз ТБО, высокой интенсивностью теплообмена и химических реакций окисления, что дает лучшие экологические показатели, полное окисление горючих компонентов, в десятки раз уменьшает количество отходов, подлежащих захоронению, до 1% снижает вынос пыли. Основной агрегат этой технологии – барботажная печь со шлаковой ванной, в которой в шлаковом расплаве, продуваемом кислородсодержащим дутьем, сжигаются отходы.

Отходы загружают в печь без предварительной сортировки и подготовки. Процесс сжигания осуществляется непрерывно при температуре в шлаковой ванне 1450 – 15500С. Выделяющиеся из ванны газы дожигаются над поверхностью расплава воздухом или кислородосодержащим дутьем.

После полного дожигания газы поступают в котел – утилизатор, где охлаждаются и очищаются от пыли и вредных примесей. Крупная пыль, уловленная газоочисткой, возвращается в печь, а мелкая представляет собой концентрат тяжелых металлов (цинка, свинца, кадмия, олова и др.), пригодных для извлечения на предприятиях цветной металлургии. Шлак, который выпускается из печи, поступает на переработку. Этот шлак экологически не опасен и по своему составу почти идеально подходит для производства строительных материалов, минеральных волокон, наполнителя для дорожных покрытий.

Во многих странах идут по другому пути. ТБО здесь рассматривается как ценное комплексное сырье, стоимость которого постоянно растет. В его составе около 20 – 40% макулатуры. 2 – 3% цветных металлов, 4 – 6% стекла, 4 – 6% текстиля и др. Но есть и второй, не менее важный довод против примитивного сжигания: предварительная сортировка мусора позволяет очистить выбросы в атмосферу от многих опасных компонентов. Так, фирма “Сорайн Чекини”Риме из 1800 т мусора ежедневно возвращает обществу 50 т черных металлов, 25 т бумажных волокон (что равнозначно в годовом исчислению спасению от вырубки 400 тыс. деревьев). Из пищевых отходов там делают гранулированное органическое удобрение, из пластиков - полимерную пленку. Около 55% ТБО превращают в товарную продукцию, и только оставшаяся часть сжигается.

Опыт Германии по удалению ТБО

У немецких домов стоят батареи мусорных бочек: серые, желтые, синие. По утрам за ними приезжают машины. “Экомобили”вывозят громоздкий мусор.

Бочки должны стоять у домов, но не более чем в 15 м от проезжей части. В серую несут практически только пищевые отходы, в желтую – упаковку, включая банки и бутылки, в синюю – старые газеты, журналы и картонные коробки.

Для тех, у кого запасы макулатуры превышают емкость одной бочки, в каждом районе установлены отдельные синие контейнеры. Раз в месяц бумажный хлам можно просто сваливать в кучу на тротуаре, его заберет муниципальная машина.

Ежеквартально разрешается устраивать возле дома грандиозные свалки громоздких вещей. Прежде чем их заберет машина, они обычно “перераспределяются”. Такие свалки вырастают в микрорайонах согласно графику, составленному горсоветом. Поломанные стулья и матрасы, торшеры и канистры, утюги и велосипеды должны быть выставлены на улицу за 8 часов до приезда машины. Но случается, что машине оказывается нечего вывозить: вещи разбирают те, кто надеется использовать их или отремонтировать.

Автопокрышки следует сдавать в авторемонтные мастерские, так как только они имеют право вывозить резину на переработку, причем доплачивают за это владельцу. Прием шин – это как бы нагрузка к их сервису.

Одежду, которая еще может пригодиться, собирают благотворительные организации. Ее выставляют перед домом в специальных пакетах в своем почтовом ящике. С той же целью в некоторых районах выставляют приемные контейнеры для старой обуви.

Лишнюю стеклянную тару, по каким – то причинам не попавшую в желтую бочку, относят в большие контейнеры, расположенных в нескольких точках каждого района. Зеленые, белые и коричневые бутылки сортируются. Лекарства с просроченной датой принимают аптеки. В любом супермаркете есть приемные пункты старых батареек. О вывозе холодильников нужно договориться заранее.

Устранение мусора в целом регулируется на правительственном уровне, конкретные же способы разрабатывают и осуществляют муниципалитеты, которые могут при этом пользоваться услугами частных фирм.

Отходы пластмасс

Тонны полимерных материалов идут ежегодно в отходы. Только на упаковку товаров, и чаще всего разовую, мы тратим около 1 млн. тонн полиэтилена. А между тем его утилизация вполне реальна и экономически оправданна.

По оценочным данным, в Европе в городской мусор ежегодно попадает 7 млн. тонн пластмассовых отходов, а если учесть такие “долгосрочные”отходы, как старые автомобили и телевизоры, то общее количество пластмассовых отходов составит 15 млн. тонн в год. При этом больше всего в пластмассовых отходах содержится полиэтилена.

В связи с ужесточением требований к мерам по защите окружающей среды немецкие фирмы по производству упаковки вскоре начнут собирать и перерабатывать всю использованную тару. В частности, фирма “Хехст”начала разработку автомата,“съедающего пластмассу”. Автомат будет отдавать предпочтение картонным коробкам с покрытием из прозрачной поливинилхлоридной пленки, в которые обычно упаковываются небольшие предметы. Такие коробки представляют проблему при утилизации, так как в них используются материалы различного химического состава, а операции по разделению материалов значительно удорожают утилизацию.

Фирма “Хехст”заменила картон на переработанный поливинилхлорид. Автоматы по коду на упаковке будут определять, изготовлена ли она из переработанного поливинилхлорида, и измельчать упаковку, подготавливая ее для утилизации.

В США в настоящее время вторично используется только 1% пластиков, но промышленники ищут новые пути их применения – от пластиковой “древесины”до подкладок для лыжных курток, новых контейнеров, пластиковых мешков и садовых скамеек.

Совместными усилиями специалистов Государственной промышленной лаборатории и компании “Фудзи рисайкл индастриз”(Япония) разработан способ переработки пластмассовых отходов в бензин, керосин и дизельное топливо. В качестве катализатора используется цеолит, который заметно ускоряет ход процесса обратного получению пластмасс из нефти. По новой технологии из 1 кг пластмасс можно получать до 0,5 л керосина или дизельного топлива.

Широкое использование отходов из пластмасс, помимо экономической выгоды, будет способствовать снижению загрязнения окружающей среды.

Макулатура

Проблема сбора макулатуры в мире решается по - разному. Так, по всей Британии установлены ящики, в которые англичане бросают прочитанные газеты. Собранная таким образом бумага отправляется в переработку на фабрики для изготовления новой газетной бумаги.

Разветвленная система сбора макулатуры создана в Швеции, причем не только в крупных городах, а даже в мало населенных районах Крайнего севера. В результате во вторичную переработку попадает соответственно 70 и 77%. Ассоциация лесной промышленности Швеции полагает, что к 2000 г. сбор бумажного вторсырья в стране увеличится до 1,9млн. т в год. При этом следует учесть, что сбор подобных отходов имеет огромное экологическое значение, так как позволяет уменьшить степень загрязнения окружающей среды.

Использование макулатуры для производства новой бумаги и бумажных изделий зависит не только от эффективности на сбор и переработку вторичного металла в 25 раз меньше, системы сбора, но и от способности комбинатов потреблять это вторсырье. Нужны установки для приведения макулатуры в нужное состояние.

В России из макулатуры в основном делают картон. Газетную бумагу из нее не производят, так как для этого нужна предварительно “облагороженная”макулатура: сначала необходимо удалить краску, очистить массу, затем отбелить ее. Оборудование же для удаления краски, так называемые флотаторы – у нас не выпускается. Кроме того, производить газетную бумагу непосредственно из древесной массы намного дешевле, чем из макулатурной.

В1996 г. на московском предприятии “Промотходы”смонтирована установка по переработке макулатуры в теплоизоляционный материал. В Европе уже давно научились использовать переработанную макулатуру для утепления стен и оконных проемов. Основное преимущество эковаты перед традиционными изоляционными материалами в том, что она состоит из органических материалов. Экологическая чистота и привлекает к ней строителей и домовладельцев.

Американская фирма “Сhesapeake”разработала новый метод переработки бумажного утиля (старых газет и журналов), основанный на использовании пара. В результате обработки паром частицы краски уменьшаются до частиц диаметром менее 75 мкм, которые глаз не способен различить.

В туалетную бумагу и картонные коробки перерабатывают билеты железнодорожные компании и владельцы метрополитена в Японии. Раньше проездные билеты невозможно было перерабатывать из–за магнитного покрытия на них, но недавно разработана технология, удаляющая магнитный слой.

Цветные металлы

Экономико-экологические выгоды использования отходов бесспорны: переработка вторичного сырья требует в 4 раза меньше капиталовложений, чем производство первичного сырья. Расходы чем на производство металла из руд.

На свалках скапливаются сотни тонн ртути. И беда здесь не только в опасности, грозящей при этом и человеку и природе, - по расчетам специалистов, запасы ртути в мире будут исчерпаны к 2000 г. 100 млн. электролампочек с вольфрамом попадают в России на свалки, туда же - половина олова.

Перерабатывать бокситы в новый алюминий в 10 раз дороже, чем извлекать его из использованных консервных банок.

Более 800 тыс. отработавших свинцово – кислотных аккумуляторов ежегодно вывозятся на свалки, что ведет к загрязнению городских территорий свинцом.

Стеклотара

Повторное использование стеклотары обходится дешевле, чем производство новой. На международных ярмарках зарубежные фирмы охотно покупают у наших предприятий стеклобой, а в сотнях российских городов миллионы бутылок валяются на свалках или, в лучшем случае, попадают в печи мусоросжигательных заводов.

Спортивная обувь

Известная американская фирма “Найк”, производящая в год около 100 млн. пар спортивной обуви, наладила в США сбор изношенных кроссовок и дает за каждую сданную пару скидку при покупке новой. Старые кроссовки моют и разбирают на части, после чего резиновые подошвы используются для производства покрытий беговых дорожек и теннисных кортов, синтетика идет на изоляцию проводов и в набивку матрасов. Крупнейший конкурент “Найк” - фирма “Рибок” ответила выпуском новой модели кроссовок, на 60% состоящих из переработанного вторичного сырья.

Автомобильные покрышки

Скопившиеся в каждой стране огромные количества изношенных автопокрышек приносят много бед, прежде всего с экологической точки зрения – ведь природа не в состоянии самостоятельно разрушить каучук. Но оказывается, что, переработав их до так называемого дисперсного состояния (в резиновую крупу диаметром от 0,63 до5 мм), можно производить различные резиновые изделия, например гидротермоизоляционные блоки.

Старые шины могут служить исходным сырьем для производства резиновой крошки и регенератора – пластичного материала, частично заменяющего каучук в различных резиновых изделиях, в том числе и в новых шинах. Из крошки и битума получают немало полезных строительных и технических материалов. Тонна продукта переработки старых покрышек позволяет сэкономить 400 кг синтетического каучука. Фирма “Эйр продактс энд кемикалз” из Пенсильвании (США) предложила подмешивать мелкий порошок из старых покрышек в качестве накопителя в пластмассы. Это пробовали делать и раньше, но порошок плохо смешивался с пластиком, отслаивался. Пенсильванская фирма обрабатывает резиновый порошок смесью высокоактивных газов – фтора, кислорода, хлора, и двуокиси серы. В результате на поверхности резины образуются активные центры, прочно связывающиеся с пластмассой.

Утилизировать старые автомобильные покрышки можно с помощью финской установки. Установка режет их на мелкие кусочки и образует гранулы, которые используются при строительстве дорог и спортивных площадок.

Люминесцентные лампы

На свалку люминесцентные лампы вывозить запрещено по экологическим соображениям. В России разработаны установки для утилизации люминесцентных ламп, позволяющие извлекать из них ртуть.

Уникальное производство по демеркуризации вышедших из употребления ртутных ламп создается в Омском моторостроительном объединении. Разработанная заводскими конструкторами технология позволяет извлечь дорогую и чрезвычайно опасную для здоровья ртуть без участия человека.

Принципиально новые люминесцентные лампы выпускаются Саранским производственным объединением “Светотехника”. От ранее выпускаемых они отличаются тем, что содержат в 5 раз меньше ртути. Новые лампы стали экологически чистыми и безопасными, улучшились и их эксплутационные качества – лампы будут дольше служить, а электроэнергии употреблять меньше.

Не имеющие аналогов лампы начал выпускать Томский электроламповый завод. Новинка предназначена для уличного освещения. В ней нет экологически опасной ртути, а потребление электроэнергии уменьшено в 10 раз.

Строительные отходы

В результате реконструкции зданий и сооружений, сноса строений и их разборки образуется большое количество отходов – потенциального сырья для строительной и других отраслей промышленности. Зачастую такие отходы вывозят на свалки, в том числе и несанкционированные. Так, в Москве выявлено 63 свалки общей площадью 127 га, основным компонентом которых является строительный мусор.

Между тем переработка-сортировка, измельчение элементов конструкций зданий и отходов собственно строительного производства позволяют получать вторичный щебень, песчано-гравийную смесь, металлолом и др. Щебень, например, используют в дорожном строительстве для получения низкопрочных бетонных и железобетонных конструкций, в производстве монолитных изделий. Его цена значительно ниже цены природного щебня.

studfiles.net

Плазменная переработка твердых бытовых отходов

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?

Автор: Яков Зубарев

По материалам: solidwaste.ru

www.biowatt.com.ua

Термическая переработка ТБО

Из различных методов переработки ТБО наиболее отработанным и часто используемым является сжигание. Возможность использования этого метода для переработки ТБО основана на морфологическом составе ТБО, которые содержат до 70-80% органической (горючей) фракции.

Исторически сжигание явилось первым техническим направлением, которое человечество применило на практике, вступив в фазу планомерной борьбы с муниципальными отходами: первое «мусоросжигательное заведение» было построено в 1870 г. близ Лондона. Естественно, в первую очередь такие установки стали строить в странах с относительно малой площадью и высокой плотностью населения. В настоящее время мусоросжигание наиболее распространено в Японии, Швейцарии, Дании, Швеции, Германии, Нидерландах, Франции.

В 80-х годах количество сжигаемых отходов на душу населения составляло: в бывшем СССР, Норвегии и Испании - 0,05 кг/чел в сутки; в Великобритании, Италии, США, Канаде и Финляндии - 0,05-0,15; во Франции, Японии, Австрии, ФРГ, Бельгии и Нидерландах - 0,25-0,4; в Швеции, Швейцарии, Дании, Люксембурге и Монако - более 0,6. В настоящее время в европейских странах с применением термических методов перерабатывают 25-30% объема городских отходов, в Японии - 65-70%, в США - 15-20%.

Поскольку сжигание представляет собой экзотермический процесс, выделяющееся тепло может быть утилизировано.

С углублением энергетического кризиса в середине 70-х годов на ТБО стали смотреть как на энергетическое сырье. Было подсчитано, что при сжигании 1 т ТБО можно получить 1300-1700 кВт-ч тепловой энергии или 300-550 кВт-ч электроэнергии. Именно в этот период отмечается достаточно интенсивное строительство мусоросжигательных заводов с утилизацией тепла отходящих газов, а также развитие работ по получению из горючей фракции ТБО топлива в виде брикетов для использования на электростанциях в смеси с углем (доля подмешиваемых отходов - до 20%). Это топливо из отходов в разных странах получило разные названия: «RDF» - в США, «BRAM» - в Германии, «Brini Fuel» - в скандинавских странах. В настоящее время производство из ТБО брикетированного топлива для продажи сторонним потребителям потеряло актуальность и применяется редко; предпочтительным является производство энергии непосредственно на заводе по переработке ТБО с обеспечением энергетических потребностей самого завода и передачей излишков энергии потребителям.

К 2000 г. в различных странах действовало более 400 заводов, на которых применялось сжигание ТБО с производством пара и выработкой электроэнергии.

Подсчитано, что в Западной Европе сжигание всех образующихся отходов могло бы покрыть 5% потребной тепловой энергии для бытового сектора. В то же время, например, в Швеции вырабатываемая на мусоросжигательных заводах тепловая энергия составляет 13% потребности бытового сектора страны в тепле.

В 1996 г. в мире действовало около 2400 заводов, на которых использовались термические процессы для переработки ТБО или выделенных из них горючих фракций. Предполагается, что к 2010 г. в мире будет действовать около 2800 таких заводов.

Большинство европейских мусоросжигательных заводов имеет производительность от 170 до 800 т/сут и преимущественно использует котлоагрегаты небольшой и средней производительности 5-15 т/час.

Техника и технология сжигания ТБО непрерывно совершенствовались.

В 30-е годы были разработаны печи для непрерывного слоевого сжигания ТБО, осуществляемого на колосниковой решетке, установленной в нижней части печи.

В начале 80-х годов стали появляться котлоагрегаты с топками с псевдоожиженным слоем (система «твердое-газ»), а в конце 80-х - печи с циркулирующим кипящим слоем, в большей степени отвечающие экологическим требованиям, но требующие обязательной подготовки отходов к сжиганию.

В начале 90-х годов были проведены исследования по сжиганию ТБО в слое барботируемого шлакового расплава при температуре 1350- 1500°С с применением обогащенного кислородом дутья, что в принципе позволяет снизить объем отходящих газов и получить обезвреженный шлак.

И, наконец, в последние годы были разработаны и апробированы новые комбинированные термические методы переработки ТБО, включающие процессы «пиролиз-сжигание» и «пиролиз-газификация».

Современные термические процессы являются экологически безопасными при термообработке подготовленных ТБО, при соблюдении технологических норм и при использовании современных методов газоочистки (в свою очередь, эффективность газоочистки во многом определяется реализацией так называемых первичных мероприятий в термическом процессе). В этом случае, по данным практики Германии, промышленные выбросы находятся значительно ниже пределов, регламентируемых жестким природоохранительным законодательством.

Количество и состав дымовых газов, образующихся при термической обработке ТБО, зависят от состава отходов, применяемого оборудования и режима процесса. Так, при слоевом сжигании из 1 т ТБО образуется 4,5-6 тыс. м3 газов; при газификации отходов или их сжигании с использованием кислородного дутья объем отходящих газов снижается до 1000 м3/т.

Помимо отходящих газов, при сжигании 1 т ТБО образуется 7001100 м3 водяного пара, 200-400 кг шлака и 20-50 кг летучей золы.

Эффективность термической переработки ТБО определяется составом отходов, технологией процесса, степенью подготовки отходов к сжиганию и стабилизацией их состава, режимом процесса (температурой процесса, временем пребывания отходящих газов в камере сжигания, температурой отходящих газов, количеством и распределением дутьевого воздуха), технологией автоматизации процесса.

Расход воздуха на сжигание в современных котлоагрегатах может поддерживаться на минимально возможном уровне (концентрация кислорода в дымовых газах не более 3% при содержании СО не более 10 мг/м3). Дутьевой воздух выполняет несколько функций: поставляет кислород для горения органических компонентов отходов, регулирует процесс сжигания неоднородного сырья, смешивает дымовые газы, охлаждает узлы котлоагрегата и дымовой газ.

В связи с тем что дорогостоящая газоочистка ухудшает экономические показатели заводов, повышается значение прямого восстановления материалов, попадающих в отходы, обогащения отходов и реализации первичных мероприятий, облегчающих газоочистку: уменьшение потока отходов, направляемых на сжигание (за счет селективного сбора и сортировки), стабилизация состава отходов, выделение перед сжиганием не только полезных, но и опасных компонентов и др.

В Германии, например, где традиционно превалируют термические методы переработки ТБО и техническое развитие в этой области до последнего времени было связано именно с совершенствованием термических технологий, названные проблемы в определенной степени решаются за счет организации селективного сбора отходов в местах их образования. При этом селективным сбором охвачены не только те или иные ценные компоненты (стекло, металлы, макулатура и др.), но и опасные отходы (отработанные сухие гальваноэлементы, отработанные ртутные лампы и др.). Можно констатировать, что такие опасные отходы, как отработанные электробатарейки, в ТБО практически не попадают. Аналогичная ситуация сложилась в Японии и ряде других стран.

В России селективный сбор ТБО практически отсутствует, поэтому при выборе технологических решений необходимо учитывать различия в составе подвергаемых термической переработке отходов в западных странах и в России. Кроме того, ТБО западных стран значительно превосходят российские по калорийному потенциалу.

Поскольку сжигание ТБО является эффективным способом обезвреживания отходов, необходимо определить оптимальное место мусо- росжигания в системе комплексной переработки ТБО. Очевидно, что сжиганию следует подвергать не всю образующуюся массу ТБО, а преимущественно их горючую, достаточно усредненную фракцию, что существенно снизит вредное влияние газовых выбросов на окружающую среду, уменьшит потребную производительность печей и позволит выделить ценные компоненты ТБО для использования в качестве вторичного сырья.

Основная тенденция развития мусоросж иган и я — переход от прямого сжигания ТБО к оптимизированному сжиганию выделенной из ТБО горючей (топливной) фракции и переход от сжигания как процесса ликвидации ТБО к сжиганию как процессу, обеспечивающему, наряду с обезвреживанием отходов, получение тепловой и электрической энергии.

Основные преимущества современных методов термической переработки:

снижение объема отходов в 10 раз;
эффективное обезвреживание отходов;
попутное использование энергетического потенциала органических отходов.

При энергетическом использовании отходы можно рассматривать как нетрадиционное топливо. В то же время сжигание следует оценивать, прежде всего, как метод переработки отходов, а не способ производства энергии, т.е. в качестве приоритетных считать условия, оптимальные для снижения экологической опасности технологии, а не для достижения максимально возможного производства энергии.

Комментарии к статье
Вконтакте

ztbo.ru

Переработка мусора (ТБО) в Европе

В разных странах земного шара проблема сбора и переработки бытовых отходов (ТБО) мусора стоит достаточно остро, но развитые сраны ее активно пытаются решить, прибегая к самым различным методам. В Европе постоянно вводятся новые, более рациональные технологии его переработки.

Также в европейских странах вводятся социальные проекты, которые направлены на развитие у населения более сознательного отношения к сортировке и сбору мусора и мотивирующие население к сортировке отходов. Комплекс подобных мер направлен в первую очередь на уменьшение загрязнения окружающей среды. Причем, хотя мусорная проблема в разных европейских странах решается по-разному, каждая страна в ежедневной борьбе с мусорной проблемой имеет довольно высокие результаты и достижения.

Еще в самом начале 80-х годов прошлого века в Европе начала широко применяться практика разделения мусора гражданами. Первопроходцем в данном непростом деле стала Германия, где эта практика была применена впервые. Прошел не один год, и сейчас система разноцветных контейнеров для мусора различных типов работает фактически во всех европейских странах.

В Германии за сбор и переработку мусора сегодня отвечает отдельная промышленная отрасль. На созданные по всей стране специальные пункты по переработке мусора отходы доставляются в контейнерах. В стране требования к мусорным площадкам, таре для сбора и для перевозки мусора, его транспортировке, складированию и классификации четко регламентируются нормативными актами. И поэтому сегодня Германия по праву считается страной, добившейся наиболее значимых достижений в области переработки мусора.

В этой развитой во всех отношениях стране воспитательная работа с населением поставлена на невероятно высоком уровне. Данную работу проводят СМИ, хаусмастера, более того, проведение подобных работ закреплено законами Германии. С самого раннего детства юных немцев учат уважать окружающих, заботиться об окружающей нас природе и, конечно же, о собственном здоровье. Более того, за соблюдением чистоты строго следят «мусорные полицейские», которые наказывают тех, кто выбрасывает мусор в неустановленных местах штрафами. И, стоит отметить, штрафы в Германии достаточно внушительные, причем, не только по нашим меркам.

В разных европейских странах прибегают к различным способам мотивации населения к тщательной сортировке мусора. Так, например, берлинские подростки, которые собирают мусор и сдают его на вторичную переработку, получают за это финансовое вознаграждение. Власти Нидерландов выдают гражданам страны, активно участвующим в программе раздельного сбора мусора специальные купоны экологической лояльности.

Данные купоны дают льготы на оплату жилья и коммунальных услуг, благодаря чему подавляющее большинство жителей Голландии, очень внимательно относится к сортировке мусора. В Барселоне достаточно часто происходят различные мероприятия по сбору мусора, на которых дети поощряются лакомствами, ну а взрослые – благодарностью от властей, проявляющейся в виде существенных скидок на оплату коммунальных услуг.

Пилотный проект направленный на раздельную сортировку отходов, необходимой для их вторичной переработки несколько лет назад был запущен в одном из районов столицы Италии - Рима. Власти страны решили серьезно заняться данным вопросом, поскольку в Ватикане данная технология принесла весьма ощутимые результаты.

По всей территории Святого Престола сегодня можно найти специальные контейнеры, предназначенные для органического мусора, стекла, пластика, бумаги, алюминия и жести. Введение новой политики в сфере сбора мусора, предусматривающей серьезные штрафы за нарушение правил раздельного сбора, жители и сотрудники Ватикана начали серьезно задумываться, прежде чем выбросить какой-либо мусор в не предназначенный для этого контейнер. Следующим шагом в этом городе-государстве хотят научить выбрасывать мусор в специальные контейнеры приезжающих в Ватикан миллионов туристов. В главных местах, притягивающих к себе миллионы паломников, устанавливаются раздельные урны для сбора металлических банок и пластмассовых бутылок.

В Австрии вы вряд ли увидите на тротуаре бумажку либо окурок, поскольку за это полагается весьма внушительный штраф. Вполне логично, что в этой стране также не первый десяток лет работает программа сортировки мусора. Так же как и в Германии, здесь мусор выбрасывают в разноцветные бачки, каждый из которых предназначен для определенного типа мусора.

Что европейцы получают из мусора

Вполне логично, что прагматичные европейцы собирают мусор по раздельности не просто для простоты его утилизации, а рассчитывая получить из этого какую-то экономическую выгоду. Так оно и есть на самом деле – европейцы перерабатывают мусор, и получают из него ценное сырье, пригодное для использования в разных сферах промышленности.

То, что стекло превращается в новые бутылки, а пластмасса в различные пластиковые изделия думаем, понятно и так. Но знаете ли вы, что входит в состав европейской одежды, считающейся у нас эталоном красоты и качества? Правильно, синтетические волокна, полученные из переработанного мусора со свалок. Ну а то, что нельзя переработать, европейцы сжигают, получая из бытовых отходов электричество и тепловую энергию.

Такое отношение к мусору, безусловно, является наиболее показателем того, что европейские страны сегодня являются наиболее передовыми во всем мире. А поскольку мусорная проблема растет с каждым днем, напоминая катящийся с горы снежный ком, вся наша планета, если не принимать никаких мер по утилизации мусора, в ближайшем будущем будет напоминать склад отходов.

И если страны Европы уже научились бороться с данной проблемой, то европейские варианты ее решения стоят необходимо рассмотреть, и внедрить и в нашей стране. Причем, это не стоит откладывать в долгий ящик, иначе уже очень скоро Россия рискует захлебнуться в своих собственных отходах, накапливаемых на свалках.

Комментарии к статье
Вконтакте

ztbo.ru