Verarbeitung von Siedlungsabfällen zur Erzeugung von Wärme und Strom. Abfall zu Energie verarbeiten und Energie aus Abfall gewinnen Gibt es einen Nutzen, die Erfahrung Russlands und anderer Länder

Biogas ist die Quelle der Fruchtbarkeit des Gemüsegartens. Die Nitrite und Nitrate in der Gülle, die Ihre Pflanzen vergiften, produzieren den reinen Stickstoff, den die Pflanzen benötigen. Bei der Verarbeitung von Gülle in der Anlage sterben Unkrautsamen ab, und wenn Sie den Garten mit Methanflüssigkeit (in der Anlage verarbeitete Gülle und organische Abfälle) düngen, verbringen Sie viel weniger Zeit mit dem Unkrautjäten.

Biogas - Einkommen aus Abfall. Auf dem Hof ​​anfallende Speisereste und Gülle sind kostenlose Rohstoffe für die Biogasanlage. Nach der Verarbeitung des Mülls erhält man brennbares Gas sowie hochwertige Düngemittel (Huminsäuren), die die Hauptbestandteile der Schwarzerde sind.

Biogas ist Unabhängigkeit. Sie sind unabhängig von Kohle- und Gaslieferanten. Und sparen Sie Geld für diese Kraftstoffarten.

Biogas ist eine erneuerbare Energiequelle. Methan kann für die Bedürfnisse von Bauern und Farmen verwendet werden: zum Kochen; zur Warmwasserbereitung; zum Heizen von Wohnungen (mit ausreichenden Mengen an Rohstoffen - Bioabfall).

Wie viel Gas kann aus einem Kilogramm Gülle gewonnen werden? Basierend auf der Tatsache, dass 26 Liter Gas verbraucht werden, um einen Liter Wasser zum Kochen zu bringen:

Mit Hilfe von einem Kilogramm Rindermist können 7,5-15 Liter Wasser gekocht werden;

Mit Hilfe von einem Kilogramm Schweinegülle - 19 Liter Wasser;

Mit Hilfe von einem Kilogramm Vogelkot - 11,5-23 Liter Wasser;

Mit Hilfe von einem Kilogramm Leguminosenstroh können 11,5 Liter Wasser gekocht werden;

Mit Hilfe von einem Kilogramm Kartoffelspitzen - 17 Liter Wasser;

Mit Hilfe von einem Kilogramm Tomatenoberteilen - 27 Liter Wasser.

Der unbestreitbare Vorteil von Biogas liegt in der dezentralen Erzeugung von Strom und Wärme.

Der Prozess der Bioumwandlung ermöglicht uns zusätzlich zur Energie, zwei weitere Probleme zu lösen. Erstens erhöht fermentierte Gülle im Vergleich zur konventionellen Nutzung die Ernteerträge um 10-20 %. Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass während der anaeroben Verarbeitung Mineralisierung und Stickstofffixierung stattfinden. Bei herkömmlichen Methoden zur Herstellung organischer Düngemittel (durch Kompostierung) betragen die Stickstoffverluste bis zu 30-40%. Die anaerobe Verarbeitung von Gülle erhöht den Ammoniumstickstoffgehalt um das Vierfache - im Vergleich zu unvergorener Gülle (20-40% Stickstoff werden in Ammoniumform umgewandelt). Der Gehalt an assimilierbarem Phosphor verdoppelt sich und macht 50 % des gesamten Phosphors aus.

Außerdem werden bei der Fermentation Unkrautsamen, die immer in Gülle enthalten sind, vollständig abgetötet, mikrobielle Verbände, Wurmeier werden zerstört, ein unangenehmer Geruch wird neutralisiert, d.h. der heute relevante Umwelteffekt erzielt wird.

3. Energieverbrauch der Abwasserbehandlung in Verbindung mit fossilen Brennstoffen.

Seit mehr als 20 Jahren beteiligen sich westeuropäische Länder aktiv an der praktischen Lösung des Problems der Abfallentsorgung aus Kläranlagen.

Eine der gängigen Abfallentsorgungstechnologien ist ihre Verwendung in der Landwirtschaft als Düngemittel. Ihr Anteil an der Gesamtzahl der WWS reicht von 10 % in Griechenland bis 58 % in Frankreich, was einem Durchschnitt von 36,5 % entspricht. Trotz der Popularisierung dieser Art der Abfallentsorgung (z. B. im Rahmen der EU-Verordnung 86/278/EG) verliert sie an Attraktivität, da Landwirte die Anreicherung von Schadstoffen auf den Feldern befürchten. Derzeit ist in einigen Ländern die Verwendung von Abfällen in der Landwirtschaft verboten, beispielsweise in den Niederlanden seit 1995.

Bei der Abfallentsorgung liegt die Verbrennung der Abwasserbehandlung an dritter Stelle (10,8 %). Gemäß der Zukunftsprognose wird ihr Anteil trotz der relativ hohen Kosten dieser Methode auf 40% steigen. Die Verbrennung von Klärschlamm in Kesseln wird das mit seiner Lagerung verbundene Umweltproblem lösen, während seiner Verbrennung zusätzliche Energie gewinnen und folglich den Bedarf an Brennstoff- und Energieressourcen und -investitionen verringern. Es ist ratsam, halbflüssige Abfälle zur Energieerzeugung in Wärmekraftwerken als Zusatz zu fossilen Brennstoffen wie Kohle zu verwenden.

Es gibt zwei am weitesten verbreitete westliche Technologien zur Verbrennung von Abwasserbehandlung:

Getrennte Verbrennung (Verbrennung in einer Flüssigwirbelschicht (LFB) und mehrstufige Öfen);

Mitverbrennung (in bestehenden kohlebefeuerten KWK-Anlagen oder Zement- und Asphaltwerken) .

Unter den Methoden der getrennten Verbrennung ist die Verwendung der Flüssigschichttechnologie beliebt; Solche Technologien ermöglichen es, eine stabile Verbrennung von Brennstoffen mit einem hohen Gehalt an mineralischen Bestandteilen zu gewährleisten sowie den Gehalt an Schwefeloxiden in Rauchgasen zu reduzieren, indem sie bei der Verbrennung an Kalkstein oder Erdalkalimetalle gebunden werden, die in der Brennstoffasche enthalten sind.

Wir haben sieben alternative Optionen für die Entsorgung von Klärschlamm untersucht, die sowohl auf neuen nicht traditionellen Technologien basieren, die auf der Grundlage russischer oder europäischer Erfahrungen entwickelt wurden und keinen praktischen Nutzen haben, als auch auf abgeschlossenen schlüsselfertigen Technologien:

1. Verbrennung in einem Zyklonofen basierend auf bestehenden, aber nicht genutzten Trommeltrockenöfen von Behandlungsanlagen (russische Technologie - Tehenergokhimprom, Berdsk);

2. Verbrennung in einem Zyklonofen basierend auf bestehenden, aber nicht genutzten Trommelkesseln von Behandlungsanlagen (russische Technologie - Sibtekhenergo, Nowosibirsk und Biyskenergomash, Barnaul);

3. Getrennte Verbrennung in einem neuen Typ von mehrstufigem Ofen (westliche Technologie - NESA, Belgien);

4. Getrennte Verbrennung in einem neuartigen Wirbelschichtofen (westliche Technologie - "Segher" (Belgien);

5. Getrennte Verbrennung in einem neuen Zyklonofen (westliche Technologie - Steinmüller (Deutschland);

6. Mitverbrennung in einem bestehenden kohlebefeuerten KWK-Kraftwerk; Lagerung von getrockneten Abfällen im Lager.

Option 7 geht davon aus, dass nach Trocknung auf 10 % Feuchtigkeitsgehalt und Wärmebehandlung jährlich 130.000 Tonnen Abwasserbehandlungsabfälle biologisch unbedenklich sind und in an die Kläranlage angrenzenden Bereichen gelagert werden. Dies berücksichtigte die Schaffung eines geschlossenen Wasseraufbereitungssystems in der Wasseraufbereitungsanlage mit der Möglichkeit, es mit einer Zunahme des verarbeiteten Abfallvolumens zu erweitern, sowie die Notwendigkeit, ein Abfallversorgungssystem zu bauen. Die Kosten dieser Option sind mit denen der Müllverbrennungsoptionen vergleichbar.

FAZIT

Eine der Hauptaufgaben der entwickelten Länder ist der rationelle und sparsame Umgang mit Energie. Dies gilt insbesondere für unser Land, wo eine schwierige Situation mit Brennstoff- und Energieressourcen herrscht. Aufgrund hoher Preise und begrenzter Reserven an Öl, Gas und Kohle stellt sich das Problem, zusätzliche Energieressourcen zu finden.

Eine der effektivsten Möglichkeiten, in Zukunft Energie zu erzeugen, könnte die Verwendung von Siedlungsabfällen als Brennstoff sein. Die Nutzung von Wärme aus der Verbrennung von Siedlungsabfällen ist für die Stromerzeugung vorgesehen.

Biomasse ist unter den erneuerbaren Energiequellen auf Basis landwirtschaftlicher Reststoffe einer der vielversprechenden und umweltfreundlichen Ersatzstoffe für mineralische Brennstoffe in der Energieerzeugung. Das bei der anaeroben Aufbereitung von Gülle und Abfällen in Biogasanlagen gewonnene Biogas kann zur Beheizung von Viehställen, Wohngebäuden, Gewächshäusern, zur Gewinnung von Energie zum Kochen, zum Trocknen landwirtschaftlicher Produkte mit Heißluft, zum Erhitzen von Wasser und zur Stromerzeugung genutzt werden Gasgeneratoren. Das Gesamtenergiepotenzial der Nutzung tierischer Abfälle auf Basis der Biogasproduktion ist sehr hoch und ermöglicht es, den jährlichen Bedarf der Landwirtschaft an thermischer Energie zu decken.

Es ist zweckmäßig, halbflüssige Abwässer aus der Wasserbehandlung zur Energieerzeugung in thermischen Kraftwerken als Zusatz zu fossilen Brennstoffen, wie Kohle, zu verwenden.

REFERENZLISTE

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4. Fedorov L., Mayakin A. Wärmekraftwerk für Hausmüll / "Neue Technologien", Nr. 6 (70), Juni 2006

Energie von Lebewesen zu erhalten, weckt bei vielen primitive Assoziationen – mit einem Pferd, das eine Last trägt, oder einem Hamster, der einen kleinen Dynamo durch sein Rad dreht. Jemand anderes wird sich an die Schulerfahrung mit Elektroden erinnern, die in eine Orange gesteckt wurden und eine Art „lebende Batterie“ bildeten ... Allerdings ist die Arbeit unserer viel kleineren „Brüder“ - Bakterien in dieser Hinsicht viel effektiver!

Das „Müllproblem“ auf globaler Ebene ist viel bedeutender, als es dem Laien erscheinen mag, obwohl es nicht so offensichtlich ist wie andere Umweltschrecken, über die sie gerne in verschiedenen Arten von „Skandalen, Sensationen und Ermittlungen“ sprechen “. 26 Millionen Tonnen pro Jahr sind nur Moskau und nur Hausmüll! Und selbst wenn wir alles fleißig sortieren und dann weiterverarbeiten, wird die Menge an Biomüll dadurch nicht geringer, denn sie machen etwa 70% des gesamten von der Menschheit produzierten Mülls aus. Und je entwickelter die Wirtschaft des Landes, desto mehr organische Haushaltsabfälle. Diese erschreckende Masse kann durch keine Verarbeitung besiegt werden. Aber neben Haushaltsabfällen gibt es riesige Mengen an Industrieabfällen - Abwässer, Abfälle aus der Lebensmittelproduktion. Sie haben auch eine beträchtliche Menge an organischer Substanz.

Eine vielversprechende Richtung im Kampf gegen organische Abfälle, die den Planeten füllen, ist die Mikrobiologie. Was der Mensch nicht frisst, fressen Mikroben Das Prinzip an sich ist schon lange bekannt. Heute liegt das Problem jedoch in seiner effektiven Nutzung, und Wissenschaftler arbeiten weiter daran. Einen halb aufgegessenen Hamburger an Mikroben in einem Glas zu „füttern“ ist ganz einfach! Aber das ist nicht genug. Wir brauchen eine Technologie, die es Bakterien ermöglicht, Tausende und Millionen Tonnen Müll schnell und effizient zu verarbeiten, ohne zusätzliche Kosten, ohne teure Strukturen und Katalysatoren, die durch ihre Kosten die endgültige Effizienz dieses Prozesses zunichte machen. Leider sind die meisten Technologien, die heute Bakterien zur Abfallverarbeitung verwenden, entweder unrentabel oder unproduktiv oder schwer zu skalieren.

Eine der bekannten und etablierten Technologien zur Verarbeitung von Abfällen mit Hilfe von Bakterien ist beispielsweise eine Methode zur Biogaserzeugung, die vielen ausländischen Landwirten vertraut ist. Viehmist verrottet mit Hilfe von Mikroben, die Methan freisetzen, das in einem riesigen Blasensack gesammelt wird. Das System arbeitet und produziert Gas, das zum Heizen desselben Bauernhofs geeignet ist, durch Strom, der von einem Gasturbinengenerator oder direkt durch Verbrennung erzeugt wird. Aber ein solcher Komplex lässt sich rein technologisch nicht skalieren. Geeignet für einen Bauernhof oder ein Dorf, nicht für eine Großstadt. Außerdem enthält Siedlungsabfall im Gegensatz zu Gülle viele giftige Komponenten. Diese giftigen Stoffe gelangen wie nützliches Methan in die Gasphase, und die endgültige „Mischung“ erweist sich als stark verschmutzt.

Die Wissenschaft steht jedoch nicht still - eine der vielversprechendsten Technologien, die jetzt für Wissenschaftler auf der ganzen Welt (einschließlich wahrscheinlich der berüchtigten britischen) von Interesse sind, ist die Verwendung der sogenannten "elektronischen Bakterien", die eine sind Einer der besten Abfallfresser, der gleichzeitig mit diesem aus menschlicher Sicht unangenehmen Prozess produziert, ist Strom. Auf der Oberfläche der Zellmembran eines solchen Bakteriums befindet sich ein Cytochrom-Protein, an dem eine elektrische Ladung gebildet wird. Beim Stoffwechsel „gibt“ ein Bakterium ein Elektron an die Oberfläche seiner Zelle ab und erzeugt das nächste – und so weiter und immer wieder. Mikroorganismen mit solchen Eigenschaften (z. B. Geobacter) sind seit langem bekannt, ihre elektrischen Fähigkeiten wurden jedoch in der Praxis nicht genutzt.

Was machen Mikrobiologen? Andrey Shestakov, Forscher am Institut für Mikrobiologie, Fakultät für Biologie, Staatliche Universität Moskau und Leiter des Labors für mikrobielle Biotechnologie, sagte gegenüber Computerra:

„Wir nehmen eine Anodenelektrode, bedecken ihre Oberfläche mit Zellen galvanisierender Mikroorganismen, legen statt Wasserstoff in ein Nährmedium, das wir recyceln müssen (Müll, „Mülllösung“ – wir verzichten der Einfachheit halber auf Details), und zwar während des Stoffwechsels Von diesen Zellen erhalten wir von jeder von ihnen Elektronen und Protonen.

Außerdem ist alles wie bei einer herkömmlichen Brennstoffzelle - die Zelle gibt ein Elektron und ein Proton ab, Protonen werden durch die Protonenaustauschmembran zur Kathodenkammer zur zweiten Elektrode dieser Batterie geschickt, wodurch Sauerstoff aus der Luft hinzugefügt wird. am Auspuff“ erhalten wir Wasser und führen Strom zu einem externen Kreislauf. Es heißt "Microbial Fuel Cell", MFC, Mikrobielle Brennstoffzelle."

Es wäre nicht überflüssig, sich zu erinnern, wie eine klassische Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle aufgebaut ist und funktioniert. Zwei Elektroden, eine Anode und eine Kathode (z. B. Kohlenstoff und mit einem Katalysator beschichtet - Platin), befinden sich in einem bestimmten Behälter, der durch eine Protonenaustauschmembran in zwei Teile geteilt ist. Wir führen der Anode von außen Wasserstoff zu, der auf Platin dissoziiert und Elektronen und Protonen abgibt. Die Membran lässt keine Elektronen durch, kann aber Protonen passieren, die sich zu einer anderen Elektrode – der Kathode – bewegen. Wir führen der Kathode auch Sauerstoff (oder einfach Luft) von einer externen Quelle zu, und es entsteht Reaktionsabfall – reines Wasser. Der Kathode und der Anode wird Strom entzogen und für den vorgesehenen Zweck verwendet. In diversen Variationen findet dieses Design auch Anwendung in Elektrofahrzeugen und sogar in tragbaren Geräten zum Laden von Smartphones abseits der Steckdose (wie sie beispielsweise von der schwedischen Firma Powertrekk produziert werden).

In einem kleinen Behälter in einem Nährmedium befindet sich eine Anode mit Mikroben. Sie ist durch eine Protonenaustauschermembran aus Nafion von der Kathode getrennt - unter einem solchen Markennamen wird dieses Material von BASF hergestellt, die vor nicht allzu langer Zeit jedem durch ihre Audiokassetten bekannt war. Hier ist er – Strom, der tatsächlich von lebenden Mikroben erzeugt wird! Im Laborprototyp leuchtet davon über einen Impulswandler eine einzelne LED, denn die LED benötigt zum Zünden 2-3 Volt - weniger als der MFC ausgibt. Obwohl es recht lange dauert, durch staubige und wilde Gänge zum Labor für mikrobielle Biotechnologie der Moskauer Staatsuniversität in einem tiefen Keller zu gelangen, ist es keineswegs ein Sammelbehälter für vorsintflutliche sowjetische wissenschaftliche Geräte, wie dies bei den allermeisten der Fall ist der russischen Wissenschaft heute, ist aber mit moderner importierter Ausrüstung gut ausgestattet.

Wie jede Brennstoff- oder galvanische Zelle erzeugt die MFC eine kleine Spannung – etwa ein Volt. Der Strom hängt direkt von seinen Abmessungen ab - je größer, desto höher. Daher wird im industriellen Maßstab von eher großen Anlagen ausgegangen, die in Reihe zu Batterien geschaltet sind.

Laut Shestakov begannen die Entwicklungen in diesem Bereich vor etwa einem halben Jahrhundert:

„Mikrobielle Generatoren“ wurden bei der NASA in den sechziger Jahren ernsthaft untersucht, weniger als Technologie zur Energieerzeugung, sondern als wirksames Prinzip zur Verarbeitung von Abfallprodukten auf engstem Raum eines Raumfahrzeugs (schon damals, soweit möglich, Sie haben versucht, den Weltraum vor Trümmern zu schützen und die Erde schamlos weiter zu verschmutzen ...!) Aber die Technologie war geboren und danach lag sie tatsächlich viele Jahre im Koma, nur wenige Menschen brauchten sie in Wirklichkeit. Vor 4-5 Jahren erhielt es jedoch einen zweiten Wind - da es angesichts der Millionen Tonnen Müll, die unseren Planeten füllen, sowie angesichts der Entwicklung verschiedener verwandter Bereiche einen erheblichen Bedarf dafür gab Technologien, die es angeblich ermöglichen, mikrobielle Brennstoffzellen herzustellen, die kein exotisches "Desktop-Format" im Labor sind, sondern echte industrielle Systeme, die die Verarbeitung erheblicher Mengen organischer Abfälle ermöglichen.

Heute sind die russischen Entwicklungen auf dem Gebiet der MFC das Ergebnis gemeinsamer Bemühungen der Fakultät für Biologie der Staatlichen Universität Moskau und M-Power World, einem in Skolkovo ansässigen Unternehmen, das ein Stipendium für solche Forschungen erhielt und mikrobiologische Entwicklungen an spezialisierte Spezialisten auslagerte. das heißt zu uns. Unser System funktioniert bereits und produziert echten Strom - die Aufgabe der aktuellen Forschung besteht darin, die effektivste Kombination von Bakterien und Bedingungen auszuwählen, unter denen MTC erfolgreich unter industriellen Bedingungen hochskaliert und in der Abfallverarbeitungs- und Recyclingindustrie angewendet werden könnte. ”

Von einer Gleichstellung mit bereits bewährten traditionellen Energieträgern ist bisher keine Rede. Jetzt haben Wissenschaftler in erster Linie die Aufgabe, Bioabfälle effizient zu verarbeiten und nicht Energie zu gewinnen. Es ist einfach „zufällig“, dass gerade die Galvanobakterien am „gefräßigsten“ und damit effektivsten sind. Und der Strom, den sie bei ihrer Arbeit produzieren, ist eigentlich ein Nebenprodukt. Es muss den Bakterien entzogen und „verbrannt“ werden, was nützliche Arbeit leistet, damit der Bioprozess so intensiv wie möglich ablaufen kann. Berechnungen zufolge reicht es für Abfallverwertungsanlagen auf Basis mikrobieller Brennstoffzellen aus, auf externe Energiequellen zu verzichten.

In Shestakovs Labor wird jedoch nicht nur die Richtung "Müll" verfolgt, sondern auch eine andere - reine Energie. Ein Biogenerator eines etwas anderen Typs wird als "Bioreaktor-Brennstoffzelle" bezeichnet - er basiert auf anderen Prinzipien als der MFC, aber die allgemeine Ideologie, Strom aus lebenden Organismen zu gewinnen, bleibt natürlich bestehen. Und schon jetzt zielt sie primär auf die Energieerzeugung als solche ab.

Interessanterweise arbeiten viele Wissenschaftler auf der ganzen Welt an mikrobiellen Brennstoffzellen als Mittel zur Müllvernichtung, aber Brennstoffzellen gibt es nur in Russland. Wundern Sie sich also nicht, wenn die Kabel aus Ihrer Haussteckdose eines Tages nicht zu den üblichen Wasserkraftturbinen, sondern zu einem Müllbioreaktor führen.

Das Müllproblem ist jedem Bewohner einer Großstadt aus erster Hand bekannt. Die Stadt versucht, unnötigen Müll zu beseitigen, indem sie ihn in speziellen Bereichen deponiert. Deponien werden immer größer und dringen bereits in einzelne Mikrodistrikte vor. Jährlich fallen in Russland mindestens 40 Millionen Tonnen Siedlungsabfälle (MSW) an. Gleichzeitig können Müllverbrennungsanlagen als zusätzliche Stromquelle genutzt werden.

MSZ der ersten Generation

Großbritannien Ende des 19. Jahrhunderts. Die erste Müllverbrennungsanlage (MSZ) wird gebaut. Anfangs wurden Verbrennungsanlagen eingesetzt, um die Menge der auf Deponien gelagerten Reststoffe zu reduzieren und zu dekontaminieren. Später wurde festgestellt, dass die von MSZ erzeugte Wärme mit dem Heizwert von aschereicher Braunkohle verglichen werden kann und MSW als Brennstoff für thermische Kraftwerke (TPPs) verwendet werden kann.

Die ersten Müllverbrennungsanlagen wiederholten weitgehend die Kesselanlagen von Wärmekraftwerken: Siedlungsabfälle wurden auf den Rosten von Kraftkesseln verbrannt und die bei der Müllverbrennung gewonnene Wärme zur Dampferzeugung und anschließenden Stromerzeugung genutzt.

Es sei darauf hingewiesen, dass der Boom beim Bau von Verbrennungsanlagen in die Zeit der Energiekrise der 1970er Jahre fiel. Hunderte von Verbrennungsanlagen wurden in Industrieländern gebaut. Das Problem der Hausmüllentsorgung schien gelöst. Verbrennungsanlagen dieser Zeit verfügten jedoch nicht über zuverlässige Mittel zur Reinigung von Abgasen, die in die Atmosphäre emittiert wurden.

Viele Experten stellten fest, dass diese Technologie große Nachteile hat. Dioxine entstehen bei der Verbrennung, Müllverbrennungsanlagen sind auch eine der Hauptquellen für Quecksilber- und Schwermetallemissionen.

Daher mussten relativ einfach konstruierte und relativ billige Verbrennungsanlagen der ersten Generation geschlossen oder rekonstruiert werden, wodurch das System zur Reinigung von in die Atmosphäre emittierten Gasen verbessert und dementsprechend teurer wurde.

MSZ der zweiten Generation

Ab der zweiten Hälfte der 1990er Jahre. In Europa wurde mit dem Bau der Verbrennungsanlage der zweiten Generation begonnen. Die Kosten dieser Unternehmen betragen etwa 40% der Kosten moderner effizienter Gasbehandlungsanlagen. Aber das Wesen der Siehat sich noch immer nicht geändert.

Herkömmliche Verbrennungsanlagen verbrennen nicht getrockneten Abfall. Die natürliche Feuchtigkeit von Siedlungsabfällen liegt normalerweise zwischen 30 und 40 %. Daher wird ein erheblicher Teil der bei der Abfallverbrennung freigesetzten Wärme für die Verdunstung von Feuchtigkeit aufgewendet, und die Temperatur in der Verbrennungszone kann normalerweise nicht über 1.000 ° C erhöht werden.

Schlacken, die bei solchen Temperaturen aus der mineralischen Komponente von MSW gebildet werden, werden in einem festen Zustand in Form einer porösen, zerbrechlichen Masse mit einer entwickelten Oberfläche erhalten, die in der Lage ist, eine große Menge schädlicher Verunreinigungen während der Abfallverbrennung zu adsorbieren und schädliche Elemente relativ leicht freizusetzen bei Lagerung auf Deponien und Deponien. Eine Korrektur der Zusammensetzung und Eigenschaften der gebildeten Schlacken ist nicht möglich.

Moskau plant die Installation von Verbrennungsanlagen der zweiten Generation

In allen Bezirken Moskaus, mit Ausnahme des Zentralbezirks, werden in den kommenden Jahren Abfallverarbeitungs- und Verbrennungsanlagen gebaut und rekonstruiert. Es wird erwartet, dass Verbrennungsanlagen der zweiten Generation gebaut werden.

Dies steht im Entwurf des Erlasses der Stadtregierung, der am 11. März 2008 genehmigt wurde. Für 80 Milliarden Rubel werden bis 2012 sechs neue Müllverbrennungsanlagen (MSZ) gebaut, sieben Abfallverarbeitungskomplexe rekonstruiert und eine thermische Anlage Die Entsorgung gefährlicher medizinischer Abfälle wird eingeleitet. Die Grundstücke für die Anlagen sind bereits festgelegt.

Nun sind die Ressourcen der regionalen Deponien praktisch erschöpft. „Wenn wir in fünf Jahren keine eigenen Recyclinganlagen bauen, wird Moskau im Müll ertrinken“, sagt Adam Gonopolsky, Mitglied des obersten Umweltrates der Staatsduma. Unter Bedingungen, in denen Deponien geschlossen sind und Abfallverwertungsbetriebe aus Umweltgründen nicht gebaut werden können, bleibt seiner Meinung nach der einzige Ausweg Verbrennungen.

Während die Moskauer gegen den Bau neuer Müllverbrennungsanlagen streiken, erwägen die Stadtbehörden die Möglichkeit, Müllverbrennungsanlagen nicht nur in Moskau, sondern auch in der Region Moskau zu errichten. Juri Luschkow sprach darüber bei einem Treffen mit Abgeordneten der Moskauer Stadtduma im Juni 2009.

„Warum können wir uns nicht mit der Region Moskau über die Platzierung solcher Anlagen und die Erhöhung der Zahl der Deponien für die Abfalllagerung einigen“, fragte Yuri Luzhkov. Er sagte auch, dass er es für angebracht halte, einen städtischen Gesetzentwurf zu entwickeln, wonach aller Müll vor der Entsorgung sortiert werden muss. „Ein solches Gesetz wird die Abfallmenge, die an Verbrennungsanlagen und Deponien geschickt wird, von 5 Millionen Tonnen auf 1,5 bis 2 Millionen Tonnen pro Jahr reduzieren“, sagte der Bürgermeister.

Die Abfallsortierung kann auch für andere alternative Abfallverarbeitungstechnologien nützlich sein. Aber auch diese Frage muss gesetzlich geregelt werden.

Neue Energiemöglichkeiten für MSZ: Europäische Erfahrung

In Europa ist es bereits gelöst. Sortierter Abfall ist ein fester Bestandteil der Strom- und Wärmeversorgung der Bevölkerung. Insbesondere in Dänemark wurden Verbrennungsanlagen seit Anfang der 1990er Jahre integriert. 3 % des Stroms und 18 % der Wärme werden dem Strom- und Wärmeversorgungssystem der Städte zugeführt.

In den Niederlanden werden nur etwa 3 % der Abfälle deponiert, da das Land seit 1995 eine Sondersteuer auf Abfälle erhebt, die auf Sonderdeponien verbracht werden. Sie beträgt 85 Euro für 1 Tonne Abfall und macht Deponien wirtschaftlich unwirtschaftlich. Daher wird der Großteil des Abfalls recycelt und ein Teil in Strom und Wärme umgewandelt.

Für Deutschland gilt es als der effektivste Bau von eigenen thermischen Kraftwerken durch Industrieunternehmen unter Verwendung von Abfällen aus der eigenen Produktion. Dieser Ansatz ist am typischsten für die Chemie-, Papier- und Lebensmittelindustrie.

Die Europäer halten schon lange an der Vortrennung von Abfällen fest. Jeder Hof verfügt über separate Container für unterschiedliche Abfallarten. Dieser Prozess wurde bereits 2005 gesetzlich geregelt.

In Deutschland fallen jährlich bis zu 8 Millionen Tonnen Abfall an, die zur Strom- und Wärmeerzeugung genutzt werden können. Allerdings finden nur 3 Millionen Tonnen dieser Menge Verwendung, doch bis 2010 soll eine Erhöhung der Einspeisekapazitäten von Abfallkraftwerken diese Situation ändern.

Der Emissionshandel zwingt die Europäer, die Abfallentsorgung, insbesondere durch Verbrennung, aus ganz anderen Positionen anzugehen. Wir sprechen bereits über die Kosten der Reduzierung von CO2-Emissionen.

In Deutschland gelten für Verbrennungsanlagen die folgenden Standards: Die Kosten für die Vermeidung der Emission von 1 mg Kohlendioxid bei der Verwendung von Siedlungsabfällen zur Stromerzeugung betragen 40 bis 45 Euro und für die Wärmeerzeugung 20 bis 30 Euro. Während die gleichen Kosten für die Stromerzeugung durch Sonnenkollektoren 1.000 Euro betragen. Die Effizienz von Verbrennungsanlagen, die Strom und Wärme erzeugen können, im Vergleich zu einigen anderen alternativen Energiequellen ist greifbar.

Der deutsche Energiekonzern E.ON will Europas führendes Waste-to-Energy-Unternehmen werden. Ziel des Unternehmens ist es, einen Anteil von 15-25 % an den jeweiligen Märkten Holland, Luxemburg, Polen, Türkei und Großbritannien zu übernehmen. Außerdem sieht E.ON Polen als Hauptrichtung, da hierzulande (wie auch in Russland) Müll hauptsächlich auf Deponien entsorgt wird. Und EU-Verordnungen sehen ein mittelfristiges Verbot solcher Deponien in den Ländern der Gemeinschaft vor.

Bis 2015 soll der Umsatz des deutschen Energiekonzerns im Bereich der energetischen Abfallverwertung 1 Milliarde Euro übersteigen. Heute ist die Leistung eines der führenden deutschen Energiekonzerne deutlich bescheidener und beläuft sich auf 260 Millionen Euro. Aber auch in dieser Größenordnung gilt E.ON bereits als Deutschlands führender Entsorger, noch vor Unternehmen wie Remondis und MVV Energie. Ihr Anteil beträgt bisher 20 % und sie betreibt neun Müllverbrennungsanlagen, die 840 GWh Strom und 660 GWh Wärme produzieren. Noch größere Wettbewerber in Europa sitzen in Frankreich.

Anzumerken ist, dass sich die Situation der Abfallentsorgung in Deutschland erst im Jahr 2005 grundlegend geändert hat, als Gesetze verabschiedet wurden, die die unkontrollierte Deponierung verbieten. Erst danach wurde das Müllgeschäft rentabel. Derzeit müssen in Deutschland jährlich etwa 25 Millionen Tonnen Abfall verarbeitet werden, und es stehen nur 70 Anlagen mit einer Kapazität von 18,5 Millionen Tonnen zur Verfügung.

Russische Lösungen

Auch Russland präsentiert interessante Lösungen zur zusätzlichen Stromerzeugung aus Abfall. Das Industrieunternehmen „Technology of Metals“ (Chelyabinsk) entwickelte zusammen mit CJSC NPO Gidropress (Podolsk) und NP CJSC AKONT (Chelyabinsk) ein Projekt für eine wirtschaftliche Mehrzweck-Durchlaufschmelzanlage „MAGMA“ (APM „MAGMA“) . Diese Technologie wurde bereits unter industriellen Pilotbedingungen und technologischen Schemata für ihre Verwendung getestet.

Die MAGMA-Anlage und die Technologie der hochtemperatur- und abfallfreien Abfallentsorgung weisen gegenüber herkömmlich genutzten Hausmüllverbrennungsanlagen eine Reihe von Vorteilen auf, die es ermöglichen, die Investitionskosten für den Bau einer MLT zur unsortierten Entsorgung zu reduzieren. Diese beinhalten:

Die Möglichkeit, Siedlungsabfälle mit natürlicher Feuchtigkeit zu recyceln, vor dem Verladen vorzutrocknen und so die Temperatur der Verbrennung von Siedlungsabfällen zu erhöhen und die pro Tonne verbranntem Abfall erzeugte Strommenge auf Weltstandards zu erhöhen;

Möglichkeit der Verbrennung von Siedlungsabfällen in einer Sauerstoffatmosphäre auf der Oberfläche der überhitzten Schlackenschmelze, die aus der mineralischen Komponente der Siedlungsabfälle gebildet wird, wobei in der Verbrennungsanlage eine Gasphasentemperatur von 1800-1900°C und eine Temperatur der geschmolzenen Schlacke von 1500- 1650 ° C und Verringerung der Gesamtmenge an Gasen und Oxiden, die in ihnen Stickstoff emittieren;

Die Möglichkeit, flüssige saure Schlacke aus der mineralischen Komponente von Siedlungsabfällen zu gewinnen und diese regelmäßig aus dem Ofen zu entleeren. Diese Schlacke ist fest und dicht, gibt während der Lagerung keine Schadstoffe ab und kann zur Herstellung von Schotter, Schlackenguss und anderen Baumaterialien verwendet werden.

Der bei der Gasreinigung der Anlage aufgefangene Staub wird durch spezielle Injektoren in die Schmelzkammer, in die Schlackenschmelze zurückgeblasen und vollständig von der Schlacke aufgenommen.

Nach anderen Indikatoren ist der mit der MAGMA-Einheit ausgestattete WIP dem bestehenden WIP nicht unterlegen, während die Menge der mit Gasen emittierten Schadstoffe den EU-Standards entspricht und niedriger ist als bei der Verbrennung von Siedlungsabfällen in traditionell genutzten Einheiten. Somit ermöglicht der Einsatz von APM „MAGMA“ die Technologie der abfallfreien Entsorgung von unsortiertem Siedlungsabfall, ohne die Umwelt zu beeinträchtigen. Auch für die Sanierung bestehender Mülldeponien, die effiziente und sichere Entsorgung von medizinischen Abfällen und die Entsorgung von gebrauchten Autoreifen kann das Gerät erfolgreich eingesetzt werden.

Bei der thermischen Behandlung von 1 Tonne Siedlungsabfällen mit einem natürlichen Feuchtigkeitsgehalt von bis zu 40% wird die folgende Menge an marktfähigen Produkten erhalten: Strom - 0,45-0,55 MW / h; Gusseisen - 7-30 kg; Baumaterialien oder -produkte - 250-270 kg. Die Investitionskosten für den Bau einer Verbrennungsanlage mit einer Kapazität von bis zu 600.000 Tonnen unsortierter Abfälle pro Jahr unter den Bedingungen der Stadt Tscheljabinsk belaufen sich auf geschätzte 120 Millionen Euro. Die Amortisationszeit der Investitionen beträgt 6 bis 7,5 Jahre.

Das MAGMA-Projekt zur Verarbeitung fester Industrieabfälle im Jahr 2007 wurde durch die Entscheidung des Ausschusses für Ökologie der Staatsduma der Russischen Föderation unterstützt.

Veröffentlichungen

Wie unser Land, unsere Stadt, unser Planet in ein paar Jahrzehnten aussehen wird. Wird alles zu einem kultivierten Stück Land oder wird die immer größer werdende Deponie unsere Häuser und Veranden erreichen? In entwickelten Ländern wird das Recycling von Haushaltsabfällen seit mehr als 40 Jahren verwendet, aber für Russland ist es immer noch ein Novum.

Wir wissen praktisch nichts über die modernsten Abfallverarbeitungstechnologien. Fragen beantwortet Lopatukhin Andrey, Berater von ALECON, das sich mit der Implementierung von Hydroseparationssystemen für feste Haushaltsabfälle (MSW) in der GUS beschäftigt.

Was ist MSW-Hydroseparationstechnologie?

Der Hydroseparationsprozess wird wie folgt durchgeführt: unsortierter Müll wird auf ein sich bewegendes Förderband gegeben. Das Band bewegt sich unter einem sehr starken Magneten, an dem Metallabfall haftet, wonach der Abfall in einer Trommel mit Löchern unterschiedlicher Durchmesser landet und der Abfall nach Größe sortiert wird. Kleine und große Fraktionen werden über verschiedene Bänder geschickt, die in einen mit Wasser gefüllten Tank abgesenkt werden. Dann steigen leichtere Trümmer an die Oberfläche, und mit Hilfe eines Ventilators werden die Säcke in einen Container und die Flaschen in einen anderen sortiert. Anschließend wird dieser Teil des Mülls für die zweite Verarbeitungsstufe aufbereitet und aus dem zu Boden gesunkenen Müll - organischen Reststoffen - in einem Bioreaktor Biogas erzeugt.

Die durch die Verbrennung von Biogas gewonnene Energie deckt den Bedarf der Anlage, 60-70 % der Energie werden verkauft. 80-85 % aller Abfälle werden recycelt. Die Anlage ist modular aufgebaut, ab 300 Tonnen Müll pro Tag ist eine Produktivitätssteigerung auf bis zu 2000 Tonnen pro Tag und mehr möglich. Aus Verschwendung - wir bekommen Einnahmen! Biogas und Ökostrom werden aus Bioabfällen produziert!

Wie hoch ist das jährliche Energiepotenzial von MSW in Russland, wo konzentriert es sich? Kann Recycling von Hausmüll Energieprobleme lösen?

Ohne Berücksichtigung der vielen Spontandeponien wird allein im Bundesdistrikt Mitte das Potenzial der anfallenden Siedlungsabfälle jährlich 250.000 Tonnen gleichgesetzt.Die größten Deponien für die heutigen technologischen Projekte zur Gewinnung von Methan haben höchste Priorität. Sie konzentrieren sich im Zentralen Föderationskreis - 4 Deponien, in Tula - 1, im Moskauer Gebiet - 3, im Südlichen Föderationskreis - 1, im Nordwesten - 2, im Föderationskreis Ural - 2, im Wolga - 6 Deponien, im Fernen Osten - 1 und im Föderationskreis Sibirien - 3 Deponien.

Kann Recycling von Hausmüll zur Lösung von Energieproblemen beitragen?

Zweifellos! Berechnungen ergaben, dass Methan in Höhe von 858 Millionen Tonnen pro Jahr, Biogas - 1715 Millionen Tonnen auf den Straßenhalden produziert werden.

Welchen Wert hat der organische Anteil im Abfall? Was passiert mit dem anorganischen Teil in der vorgeschlagenen Hydroseparationstechnologie?

Der Abfall enthält sowohl anorganische als auch organische Stoffe, die sich unterschiedlich stark zersetzen. Der Gehalt an organischem Material im Abfall beträgt 35-60 Gew.-% der Gesamtabfallmenge. Bei der Verarbeitung erhalten anorganische Rohstoffe ein zweites Leben. So werden beispielsweise Bunt- und Eisenmetalle eingeschmolzen, Glas im Bauwesen verwendet und viele nützliche Haushaltsgegenstände aus Kunststoff hergestellt.

Was sind die Vorteile des Hydroseparationsverfahrens für Hausmüll gegenüber anderen Verfahren der Plasmapyrolyse und der Überlagerung von Hausmülldeponien mit einer Energieerzeugung auf Basis von Deponiegas? Was ist seine Marktnische?

Der Hauptvorteil der MSW-Hydroseparationstechnologie im Vergleich zu anderen Methoden der Plasmapyrolyse ist eine höhere Effizienz und schnelle Amortisation des Unternehmens, ein geschlossener Technologiekreislauf und Umweltfreundlichkeit. Zur Ausstattung der Anlage sind eine Fläche von 2 Hektar und relativ geringe Investitionen nötig, die sich in fünf Jahren amortisieren.

Aus Biogas erhalten elektrisch Energie, von denen ein Teil für den Eigenbedarf und ein Teil für den Verkauf bestimmt ist. Die organische Masse, die nach der Verarbeitung in einem Bioreaktor in Kompost umgewandelt wird, ist ein ausgezeichneter umweltfreundlicher Dünger für den Anbau von Gemüse und Gemüse in Gewächshäusern.

Da der Einsatz der Plasmapyrolyse viel Strom benötigt, ist sie kostenmäßig der Methode der Verbrennung von Siedlungsabfall ebenbürtig. Alle nach der Pyrolysetechnologie arbeitenden Anlagen bieten aus folgenden Gründen nicht die notwendige Lösung für die Probleme der festen Abfälle:

Ein großer Prozentsatz an Sekundärabfällen, die die Umwelt verschmutzen;

Schlechte Leistung. Weltweit gibt es nur sehr wenige Anlagen mit einer Kapazität von mehr als 300 Tonnen pro Tag;

Niedrige Energierückführung von Abfällen;

Die hohen Kosten für den Bau von Fabriken und Betriebskosten in der Verarbeitung.

Um die Umweltsauberkeit des technologischen Zyklus zu gewährleisten, müssen teure Gasfilter und Rauchfallen installiert werden.

Die Technologie der Deponiegaserzeugung mit der Überlagerung von Festabfalldeponien ist durch viele Indikatoren der Umweltbelastung gekennzeichnet. Die giftige Flüssigkeit „Filtrat“, die sich im Darm ansammelt, gelangt in Grundwasser und Stauseen und vergiftet diese. Außerdem verlangsamt sich auf solchen Deponien der Prozess der Abfallzersetzung aufgrund des Luftmangels, und niemand weiß, wie viele Jahrzehnte es noch dauern wird, bis sich all dies vollständig zersetzt hat.

Außerdem erfordert diese Technologie beträchtliche Landflächen und Betriebskosten.

Die Technologie der SDW-Hydroseparation nimmt auf dem Markt der Vorschläge zur Abfallentsorgung eine würdige Nische als wirtschaftlich sinnvollste und umweltfreundlichste Technologie ein.

Welche Produkte bieten Recyclingunternehmen für Hausmüll dem Markt an: Wärme, Strom, Gas? Wer ist der Käufer dieser Ressourcen?

Neben den recycelten Produkten (Glas, Metall, Kunststoff, Pappe und Papier) decken Unternehmen, die feste Abfälle verarbeiten, ihren eigenen Strombedarf vollständig und liefern ihre Produkte an den Wärme-, Strom- und Gasmarkt. Aus Bioabfällen wird hochwertiger Kompost für den landwirtschaftlichen Bedarf hergestellt.

Eine Variante eines allgemeinen Komplexes zur Verarbeitung fester Abfälle mit dem Anbau von Gemüse, Gemüse oder Blumen in Gewächshäusern ist möglich.

Hat Russland Erfahrung mit der Organisation von Unternehmen zur Verarbeitung fester Abfälle, die Ressourcen für die Energieerzeugung bereitstellen? Welche Probleme hatten sie?

Das Abfallpotenzial in Russland beträgt etwa 60 Millionen Tonnen pro Jahr. Allein in der Region Moskau werden jährlich etwa 6 Millionen Tonnen Hausmüll auf Deponien vergraben. Nach der Zersetzung des organischen Anteils des Abfalls entsteht auf Deponien Biogas. Die Hauptbestandteile von Biogas sind Treibhausgase: Kohlendioxid (30–45 %) und Methan (40–70 %).

Experten zufolge ist es auf der Deponie mit einer Fläche von etwa 12 Hektar und einem Vergrabungsvolumen von 2 Millionen m 3 MSW möglich, etwa 150 bis 250 Millionen m 3 Biogas pro Jahr zu gewinnen und ungefähr zu erhalten 150-300 Tausend MW elektrische Energie. Diese Deponie kann mehrere Jahre ohne Gerätewechsel und ohne Investition zusätzlicher finanzieller Mittel genutzt werden. Leider sind uns die durchgeführten Projekte zu dieser Technologie in der Russischen Föderation nicht bekannt.

Einer der Gründe, warum es in Russland immer noch keine innovativen Technologien zur Verarbeitung fester Abfälle gibt, ist die Nichtanwendung des Kyoto-Protokolls. In Israel können beispielsweise für die Sammlung von Treibhausgasen auf einer Deponie mit einem Volumen von 2 Millionen m 3 über den Kyoto-Mechanismus 5-10 Millionen Euro pro Jahr angezogen werden. Die vorhandenen Deponien und Deponien nutzen wir fast nicht, sondern wir sortieren den Müll, nachdem er eingesammelt wurde. Wir recyceln organische Abfälle direkt nach den Mülltonnen zu Biogas und Kompost. So verhindern wir unnötige Bestattungen.

Die meisten der üblichen Energiequellen sind nicht erneuerbar (Öl, Gas). Die Gewinnung von Energie aus landwirtschaftlichen Abfällen ermöglicht es uns, zwei Probleme gleichzeitig zu lösen - einen Teil des Mülls loszuwerden und die Rohstoffindustrie zu entlasten.

Abfälle zur Energieerzeugung können in mehrere Arten unterteilt werden.

1. : Gülle und Gülleabfluss aus Viehbetrieben, Hühnermist. Die Energieintensität von Wirtschaftsdünger liegt auf dem gleichen Niveau wie Torf (21,0 MJ/kg) und deutlich über der von Braunkohle und Holz (14,7 bzw. 18,7 MJ/kg).
2. Ernteabfälle:
   • Feldabfälle: Stroh, Getreide, Sonnenblumen- und Maisstengel, Gemüsespitzen usw.;
   • Verarbeitungsabfälle: Schalen, Spreu usw.
3. Nebenprodukte der industriellen Verarbeitung landwirtschaftlicher Produkte: Bagasse aus der Zuckerindustrie, Kuchen aus der Ölproduktion, Abfälle aus der Lebensmittelindustrie.

Es besteht die Möglichkeit, solche Abfälle direkt zu verbrennen und als Düngemittel oder für den Sekundärbedarf in Betrieben (z. B. Stroheinstreu in der Tierhaltung) zu verwerten. Sie dienen aber auch als Rohstoffe für die Herstellung von Biokraftstoffen, die üblicherweise in drei Gruppen eingeteilt werden:

1. Flüssig - Biodiesel (fetthaltige Abfälle werden in der Produktion verwendet) und Bioethanol (Weizen- und Reisstroh, Zuckerrohrbagasse können verwendet werden).
2. Feststoff - Biomasse, Brennstoffpellets und Briketts aus verschiedenen Arten von Abfällen (Maiskörner, Stroh, Kleie, Sonnenblumenkernschalen, Buchweizenschalen, Hühnermist, Gülle).
3. gasförmig. Biogas kann aus Gülle, Vogelkot und ähnlichen landwirtschaftlichen Abfällen hergestellt werden.

Die Gewinnung von Energie aus Abfällen reduziert sich im Wesentlichen auf die Erzeugung thermischer Energie. Es wird wiederum in andere Energiearten umgewandelt - mechanische und elektrische.

Es werden Brennstoffbriketts und andere feste Biomasse verbrannt, der Heizwert der Briketts liegt zwischen 19 und 20,5 MJ/kg. Biodiesel ist ein Kraftstoff für Verbrennungsmotoren, Bioethanol ist ein Kraftstoff und Biogas wird vielseitig genutzt: zur Strom-, Wärme-, Dampferzeugung und auch als Kraftstoff für Fahrzeuge.

in Dänemark in den 1970er Jahren. Es gab eine Ölkrise, nach der die Landwirte zum ersten Mal begannen, Stroh als Brennstoff zu verwenden. Seit 1995 erstattet der Staat Besitzern von Strohkesseln mit einer Leistung von bis zu 200-400 kW 30 % der Ausrüstungskosten, wenn der Wirkungsgrad und die Schadstofffreisetzung den Anforderungen entsprechen. Derzeit werden in Dänemark mehr als 55 Fernwärmekessel, mehr als 10.000 Wärmekessel sowie mehrere Blockheizkraftwerke und Kraftwerke, die neben Stroh auch andere Abfallarten verwenden, mit Stroh betrieben.

Was erfordert das

Viele Unternehmer, die in der Reifen- oder Kunststoffrecyclingbranche tätig sind, interessieren sich dafür, ob Biogas durch Verbrennen von landwirtschaftlichen Abfällen gewonnen werden kann, aber diese Art von Kraftstoff wird mit einer anderen Technologie gewonnen. Es wird durch Wasserstoff- oder Methanfermentation hergestellt. Der Rohstoff wird in den Reaktor gepumpt oder geladen, dort gemischt und die Bakterien in der Apparatur verarbeiten die Produkte und produzieren Brennstoff. Bereites Biogas steigt in den Gastank, wird gereinigt und dem Verbraucher zugeführt.

Bioethanol aus Abfällen wird durch die Vergärung von Stroh oder anderen zellulosehaltigen Abfällen gewonnen. Diese Technologie ist in der Welt nicht sehr beliebt, aber in der UdSSR war sie ziemlich entwickelt, in Russland wird sie auch verwendet. Zunächst wird der Rohstoff hydrolysiert, um eine Mischung aus Pentosen und Hexosen zu erhalten, und diese Masse wird dann einer alkoholischen Gärung unterzogen.

Für die Herstellung von Biodiesel aus fetthaltigen landwirtschaftlichen Abfällen werden eine Aufbereitungsanlage, Pumpen, Verbindungsleitungen (Schläuche, Rohre) und Behälter für abgebrannte Brennelemente benötigt. Der Biodiesel in der Anlage wird aus Triglyceriden in Reaktion mit einwertigen Alkoholen umgeestert und anschließend verschiedenen Arten der Reinigung (aus Methanol und Verseifungsprodukten) und Dehydrierung (Wasser kann zu Rost führen) unterzogen.

Optionale Filter können erworben werden, um ein Produkt höherer Qualität oder einen Generator zu erhalten, der es ermöglicht, das System mit dem produzierten Kraftstoff zu betreiben. Um eine kleine Verarbeitungswerkstatt auszustatten, benötigen Sie mindestens 15 Quadratmeter Fläche. Die Preise der Installationen hängen von Produktivität und Leistung ab - von mehreren Zehntausend Rubel bis zu mehreren Millionen.

Festbrennstoff in Briketts erfordert eine andere Ausrüstung. Zuallererst - eine Presse, die der Müllmasse Form verleiht. Je nach Art des Ausgangsmaterials benötigen Sie möglicherweise auch einen Trockner, eine Mühle und Substanzen, die die Viskosität der Rohstoffe erhöhen, eine Art Klebstoff.

Bei großen Produktionsmengen ist es sinnvoll, einen Gurtförderer (Förderer) zu installieren. Der durchschnittliche Preis für die Ausrüstung einer kleinen Werkstatt beträgt 1,5 bis 2 Millionen Rubel, zuzüglich der Kosten für Energie, Personal und Räumlichkeiten. Geht das Rohmaterial kostenlos an den Hersteller oder zahlt dieser extra für den Export, rechnet sich die Produktion in etwa sechs Monaten.

Für die Herstellung von Pellets werden landwirtschaftliche Abfälle in einer Schneidmühle zerkleinert und verdichtet: Das im Rohstoff enthaltene Lignin verklebt sie unter dem Einfluss hoher Temperatur zu kleinen Körnchen.

Wichtig! Die Entwicklung des Bereichs der energieintensiven Nutzung in der Landwirtschaft erfordert ziemlich große staatliche Ausgaben und Entschädigungen, die Förderung wissenschaftlicher Projekte - mit einem Wort finanzielle Unterstützung. Daher erstellen viele Staaten Programme zur Unterstützung und Entwicklung dieses Bereichs.

Das Horizon 2020-Programm der EU-Staaten beispielsweise basiert auf einer Reihe von Prioritäten, von denen eine „Soziale Herausforderungen“ (Budget – 31,7 Milliarden Euro) die Unterstützung von Projekten im Agrarsektor und der Bioökonomie umfasst und damit energieintensives Recycling.

Gibt es einen Nutzen, die Erfahrung von Russland und anderen Ländern

Die Frage nach den Vorteilen der Energienutzung aus Abfall ist nicht eindeutig. Viele Arten von landwirtschaftlichen Abfällen werden als Ressourcen für die Lösung anderer Probleme in der Industrie verwendet (Düngemittel, Einstreu usw.), d. h. die Energie bei der Entsorgung zahlt sich möglicherweise nicht aus, z. B. Ernteverluste, dies erfordert kompetente Berechnungen. Darüber hinaus ist die Frage der ökologischen Machbarkeit des Recyclings noch nicht abgeschlossen.

Dennoch kann die Gewinnung von Energie aus landwirtschaftlichen Abfällen eine vielversprechende Richtung sein.

Feste Biobrennstoffe sind stark nachgefragt: Staaten wie die Niederlande, Großbritannien, Belgien, Schweden, Dänemark führen laufend finanzielle Förderprogramme für Pelletverbraucher ein. Für diese Art von Produkten aus anderen Ländern werden neue Qualitätsstandards eingeführt, was auf Pläne zur Erhöhung der Importe hindeutet.

Für diese Länder kann neben anderen Staaten auch Russland Lieferant werden, die skandinavischen Länder sind der günstigste Absatzmarkt. Doch damit dies möglich wird, muss sich der Binnenmarkt des Landes verändern. Jährlich werden in Russland 440 Millionen Tonnen Lignozellulose-Biomasseabfall produziert, ein großer Teil der Betriebe sind landwirtschaftlich. Diese Abfälle werden in der Regel nicht recycelt.

Die Biogasproduktion ist ein relativ teures Unterfangen, der Mindestpreis für eine Einheit beträgt 800.000 Euro, obwohl es in letzter Zeit Tendenzen zu einer billigeren Produktion gibt. Im modernen Europa beträgt die staatliche Vergütung für die Nutzung solcher Anlagen 90 %.

Diese Kosten sind jedoch weitgehend durch die daraus resultierende Energieautonomie der Unternehmen gerechtfertigt. Darüber hinaus verkauft ein Unternehmer, der Biogas zur Stromerzeugung in Europa verwendet, es zu einem Premium-Tarif, was sehr profitabel ist. Dies trägt dazu bei, dass die Zahl der Unternehmen, die Biogas nutzen, steigt.

Heimbiogasanlagen sind in vielen europäischen Ländern beliebt. Eine solche Produktion kann für landwirtschaftliche Betriebe von Vorteil sein, in denen Rohstoffe für die Verarbeitung vorhanden sind und sie nicht irgendwo gekauft werden müssen.

In unserem Land, das erst spät in die Entwicklung der energieintensiven Nutzung eingetreten ist, ist der Kraftstoff Biogas auch mangels staatlicher Förderung kaum verbreitet. Es gibt jedoch regionale Initiativen, zum Beispiel ein Projekt in der Region Belgorod, und sie führen zu guten Ergebnissen.

Energieintensives Recycling in der Landwirtschaft ist notwendig, es kann zur Lösung der weltweiten Probleme beitragen, sowohl wirtschaftlich als auch ökologisch. Um hier jedoch positive Ergebnisse zu erzielen, sollten Unternehmer und Staat die Risiken richtig einkalkulieren.