Cieto sadzīves atkritumu pārstrāde, lai ražotu siltumu un elektroenerģiju. Atkritumu pārstrāde enerģijā un enerģijas iegūšana no atkritumiem Vai ir kāds labums, Krievijas un citu valstu pieredze

Biogāze ir sakņu dārza auglības avots. Kūtsmēslos esošie nitrīti un nitrāti, kas saindē jūsu labību, ražo augiem nepieciešamo tīro slāpekli. Apstrādājot kūtsmēslus rūpnīcā, nezāļu sēklas iet bojā, un, mēslojot dārzu ar metāna plūsmu (augā apstrādāti kūtsmēsli un organiskie atkritumi), jūs pavadīsit daudz mazāk laika ravēšanai.

Biogāze – ienākumi no atkritumiem. Pārtikas atkritumi un kūtsmēsli, kas uzkrājas saimniecībā, ir bezmaksas izejviela biogāzes stacijai. Pēc atkritumu apstrādes jūs iegūstat degošu gāzi, kā arī augstas kvalitātes mēslojumu (humīnskābes), kas ir galvenās melnās augsnes sastāvdaļas.

Biogāze ir neatkarība. Jūs nebūsiet atkarīgs no ogļu un gāzes piegādātājiem. Un ietaupiet naudu par šiem degvielas veidiem.

Biogāze ir atjaunojams enerģijas avots. Metānu var izmantot zemnieku un zemnieku saimniecību vajadzībām: ēdiena gatavošanai; ūdens sildīšanai; mājokļu apkurei (ar pietiekamu daudzumu izejvielu - bioatkritumiem).

Cik daudz gāzes var iegūt no viena kilograma kūtsmēslu? Pamatojoties uz to, ka viena litra ūdens uzvārīšanai tiek patērēti 26 litri gāzes:

Ar viena kilograma kūtsmēslu palīdzību var uzvārīt 7,5-15 litrus ūdens;

Ar viena kilograma cūku kūtsmēslu palīdzību - 19 litri ūdens;

Ar viena kilograma putnu mēslu palīdzību - 11,5-23 litri ūdens;

Ar viena kilograma pākšaugu salmu palīdzību var uzvārīt 11,5 litrus ūdens;

Ar viena kilograma kartupeļu topu palīdzību - 17 litri ūdens;

Ar viena kilograma tomātu galotņu palīdzību - 27 litri ūdens.

Biogāzes nenoliedzamā priekšrocība ir decentralizētā elektroenerģijas un siltuma ražošanā.

Biokonversijas process papildus enerģijai ļauj atrisināt vēl divas problēmas. Pirmkārt, raudzētie kūtsmēsli, salīdzinot ar parasto izmantošanu, palielina ražu par 10-20%. Tas izskaidrojams ar to, ka anaerobās apstrādes laikā notiek mineralizācija un slāpekļa fiksācija. Izmantojot tradicionālās organiskā mēslojuma sagatavošanas metodes (kompostējot), slāpekļa zudumi ir līdz 30-40%. Kūtsmēslu anaerobā apstrāde četras reizes - salīdzinājumā ar neraudzētiem kūtsmēsliem - palielina amonija slāpekļa saturu (20-40% slāpekļa pārvēršas amonija formā). Asimilējamā fosfora saturs dubultojas un veido 50% no kopējā fosfora.

Turklāt fermentācijas laikā nezāļu sēklas, kuras vienmēr ir kūtsmēslos, tiek pilnībā iznīcinātas, tiek iznīcinātas mikrobu asociācijas, helmintu oliņas, tiek neitralizēta nepatīkama smaka, t.i. tiek sasniegts šodien aktuālais vides efekts.

3. Enerģijas izmantošana notekūdeņu attīrīšanai saistībā ar fosilo kurināmo.

Jau vairāk nekā 20 gadus Rietumeiropas valstis ir aktīvi iesaistījušās notekūdeņu attīrīšanas iekārtu atkritumu apglabāšanas problēmas praktiskajā risināšanā.

Viena no izplatītākajām atkritumu apglabāšanas tehnoloģijām ir to izmantošana lauksaimniecībā kā mēslojums. Tās daļa kopējā WWS apjomā svārstās no 10% Grieķijā līdz 58% Francijā, vidēji 36,5%. Neskatoties uz šāda veida atkritumu izvešanas popularizēšanu (piemēram, ES regulas 86/278/EK ietvaros), tas zaudē savu pievilcību, jo lauksaimnieki baidās no kaitīgo vielu uzkrāšanās laukos. Šobrīd vairākās valstīs atkritumu izmantošana lauksaimniecībā ir aizliegta, piemēram, Nīderlandē kopš 1995.gada.

Notekūdeņu attīrīšanas sadedzināšana ieņem trešo vietu pēc atkritumu apglabāšanas (10,8%). Saskaņā ar prognozēm nākotnē tā īpatsvars pieaugs līdz 40%, neskatoties uz šīs metodes relatīvi augstajām izmaksām. Dūņu sadedzināšana katlos atrisinās ar to uzglabāšanu saistīto vides problēmu, iegūs papildu enerģiju to sadegšanas laikā un līdz ar to samazinās nepieciešamību pēc kurināmā un energoresursiem un investīcijām. Ir ieteicams izmantot pusšķidros atkritumus, lai ražotu enerģiju termoelektrostacijās kā piedevu fosilajam kurināmajam, piemēram, oglēm.

Ir divas visizplatītākās Rietumu tehnoloģijas notekūdeņu attīrīšanas sadedzināšanai:

Atsevišķa sadedzināšana (sadedzināšana šķidrā verdošā slānī (LFB) un daudzpakāpju krāsnīs);

Līdzsadedzināšana (esošās ogļu koģenerācijas stacijās vai cementa un asfalta rūpnīcās) .

Starp atsevišķas sadedzināšanas metodēm populāra ir šķidrā slāņa tehnoloģijas izmantošana, visveiksmīgāk darbojas krāsnis ar LCS. Šādas tehnoloģijas ļauj nodrošināt stabilu degvielu ar augstu minerālkomponentu saturu sadegšanu, kā arī samazināt sēra oksīdu saturu dūmgāzēs, sadegšanas laikā saistot tos ar kaļķakmeni vai sārmzemju metāliem, kas atrodas kurināmā pelnos.

Esam izpētījuši septiņas alternatīvas notekūdeņu dūņu apglabāšanas iespējas, kas balstītas gan uz jaunām netradicionālām tehnoloģijām, kas izstrādātas, pamatojoties uz Krievijas vai Eiropas pieredzi un kurām nav praktiski pielietojuma, gan uz pabeigtām un pabeigtām tehnoloģijām:

1. Sadedzināšana ciklona krāsnī, kuras pamatā ir esošās, bet neizmantotās attīrīšanas iekārtu bungu žāvēšanas krāsnis (Krievijas tehnoloģija - Tekhenergokhimprom, Berdska);

2. Sadedzināšana ciklona krāsnī, kuras pamatā ir esošie, bet neizmantotie attīrīšanas iekārtu bungu katli (Krievijas tehnoloģija - Sibtekhenergo, Novosibirska un Bijskenergomaša, Barnaula);

3. Atsevišķa sadedzināšana jauna tipa daudzpakāpju krāsnī (rietumu tehnoloģija - NESA, Beļģija);

4. Atsevišķa sadedzināšana jauna tipa verdošā slāņa krāsnī (rietumu tehnoloģija - "Segher" (Beļģija);

5. Atsevišķa dedzināšana jaunā ciklona krāsnī (rietumu tehnoloģija - Steinmuller (Vācija);

6. Līdzsadedzināšana esošā ogļu koģenerācijas stacijā; žāvētu atkritumu uzglabāšana noliktavā.

7.variants paredz, ka pēc žāvēšanas līdz 10% mitruma saturam un termiskās apstrādes 130 000 tonnu notekūdeņu attīrīšanas atkritumu gadā ir bioloģiski droši un tiks uzglabāti attīrīšanas iekārtām piegulošajās teritorijās. Tajā tika ņemta vērā slēgtās ūdens attīrīšanas sistēmas izveide ūdens attīrīšanas iekārtā ar iespēju to paplašināt, palielinoties pārstrādājamo atkritumu apjomam, kā arī nepieciešamība izbūvēt atkritumu apgādes sistēmu. Šīs iespējas izmaksas ir salīdzināmas ar atkritumu sadedzināšanas iespējām.

SECINĀJUMS

Viens no galvenajiem attīstīto valstu uzdevumiem ir racionāla un ekonomiska enerģijas izmantošana. Īpaši tas attiecas uz mūsu valsti, kur ir sarežģīta situācija ar degvielu un energoresursiem. Augsto cenu un ierobežoto naftas, gāzes un ogļu rezervju dēļ rodas papildu energoresursu atrašanas problēma.

Viens no efektīvākajiem enerģijas ieguves veidiem nākotnē varētu būt cieto sadzīves atkritumu izmantošana par kurināmo. Elektroenerģijas ražošanai tiek nodrošināta siltumenerģijas izmantošana, kas iegūta, sadedzinot sadzīves atkritumus.

No atjaunojamiem enerģijas avotiem, kuru pamatā ir lauksaimniecības atkritumi, biomasa ir viens no daudzsološajiem un videi draudzīgākajiem minerālo kurināmo aizstājējiem enerģijas ražošanā. Biogāzes stacijās kūtsmēslu un atkritumu anaerobās apstrādes rezultātā iegūto biogāzi var izmantot lopkopības ēku, dzīvojamo ēku, siltumnīcu apkurei, enerģijas iegūšanai ēdiena gatavošanai, lauksaimniecības produktu žāvēšanai ar karstu gaisu, ūdens sildīšanai un elektroenerģijas ražošanai, izmantojot gāzes ģeneratori. Kopējais enerģētiskais potenciāls, izmantojot lopkopības atkritumus, pamatojoties uz biogāzes ražošanu, ir ļoti augsts un ļauj apmierināt lauksaimniecības ikgadējo siltumenerģijas vajadzību.

Ir lietderīgi izmantot pusšķidros ūdens attīrīšanas atkritumus enerģijas ražošanai termoelektrostacijās kā piedevu fosilajam kurināmajam, piemēram, oglēm.

BIBLIOGRĀFIJA

1. Bobovičs B.B., Ryvkins M.D. Biogāzes tehnoloģija dzīvnieku atkritumu pārstrādei / Maskavas Valsts rūpniecības universitātes biļetens. 1999. gada nr.1.

2. Shen M. Compogas - bioatkritumu fermentācijas metode / “Metronom”, Nr.1-2, 1994, 41.lpp.

3. Novosibirskas apgabala atkritumu apsaimniekošanas enerģētiskā potenciāla novērtējums: Energoefektivitātes institūts. - http://www.rdee.msk.ru.

4. Fedorovs L., Majakins A. Termoelektrostacija uz sadzīves atkritumiem / "Jaunās tehnoloģijas", Nr. 6 (70), 2006. gada jūnijs

Enerģijas saņemšana no dzīvām būtnēm daudziem raisa primitīvas asociācijas – ar zirgu, kas nes kravu, vai kāmi, kas caur savu riteni griež mazu dinamo. Kāds cits atcerēsies skolas pieredzi ar apelsīnā iespraustiem elektrodiem, veidojot tādu kā “dzīvu akumulatoru”... Taču mūsu daudz mazāko “brāļu” - baktēriju darbs šajā ziņā ir daudz efektīvāks!

"Atkritumu problēma" planētas mērogā ir daudz nozīmīgāka, nekā varētu šķist nespeciālistam, neskatoties uz to, ka tā nav tik acīmredzama kā citas vides šausmas, par kurām viņiem patīk runāt dažāda veida "skandālos-sensācijās-izmeklējumos". ”. 26 miljoni tonnu gadā ir tikai Maskava un tikai sadzīves atkritumi! Un pat tad, ja visu cītīgi šķirosim un pēc tam pārstrādāsim, organisko atkritumu daudzums no tā nesamazināsies, jo tie veido aptuveni 70% no visiem cilvēces radītajiem atkritumiem. Un jo attīstītāka valsts ekonomika, jo vairāk organisko sadzīves atkritumu. Šo šausminošo masu nevar uzveikt nekāda apstrāde. Bet bez sadzīves atkritumiem ir milzīgi apjomi rūpnieciskie atkritumi – notekūdeņi, pārtikas ražošanas atkritumi. Tajos ir arī ievērojams organisko vielu daudzums.

Daudzsološs virziens cīņā pret organiskajiem atkritumiem, kas piepilda planētu, ir mikrobioloģija. Ko cilvēki neapēd, to apēdīs mikrobi.Pats princips zināms jau sen. Tomēr šodien problēma ir tā efektīvā izmantošanā, un zinātnieki turpina strādāt pie tā. Pussaēstu hamburgeru burciņā “izbarot” mikrobiem ir vienkārši! Bet ar to nepietiek. Mums ir vajadzīga tehnoloģija, kas ļaus baktērijām ātri un efektīvi apstrādāt tūkstošiem un miljoniem tonnu atkritumu bez papildu izmaksām, bez dārgām konstrukcijām un katalizatoriem, kas pēc savām izmaksām samazina šī procesa galīgo efektivitāti. Diemžēl lielākā daļa tehnoloģiju, kas mūsdienās izmanto baktērijas atkritumu apstrādei, ir vai nu nerentablas, vai neproduktīvas, vai arī grūti mērogojamas.

Piemēram, viena no labi zināmajām un vispāratzītajām tehnoloģijām atkritumu pārstrādei ar baktēriju palīdzību ir daudziem ārvalstu lauksaimniekiem pazīstama biogāzes ražošanas metode. Kūtsmēsli pūst, izmantojot mikrobus, kas izdala metānu, kas tiek savākts milzīgā burbuļmaisā. Sistēma darbojas un ražo gāzi, kas piemērota vienas un tās pašas saimniecības apkurei, izmantojot elektrību, kas saražota ar gāzes turbīnas ģeneratoru vai tieši sadedzinot. Bet šādu kompleksu nevar mērogot tikai tehnoloģiski. Piemērots fermai vai ciemam, nevis lielai pilsētai. Turklāt pilsētas atkritumos atšķirībā no kūtsmēsliem ir daudz toksisku komponentu. Šīs toksiskās vielas nonāk gāzes fāzē tāpat kā noderīgais metāns, un gala “maisījums” izrādās stipri piesārņots.

Tomēr zinātne nestāv uz vietas – viena no daudzsološākajām tehnoloģijām, kas šobrīd interesē zinātniekus visā pasaulē (ieskaitot, iespējams, arī bēdīgi slavenās Lielbritānijas), ir tā saukto "elektronisko baktēriju" izmantošana, kas ir no labākajiem atkritumu ēdājiem, kas vienlaikus rada šo, no cilvēka viedokļa nepatīkamo procesu, ir elektrība. Uz šādas baktērijas šūnas membrānas virsmas atrodas citohroma proteīns, uz kura veidojas elektriskais lādiņš. Metabolisma procesā baktērija "izgāž" elektronu uz savas šūnas virsmas un ģenerē nākamo - un tā atkal un atkal. Mikroorganismi ar šādām īpašībām (piemēram, ģeobaktērijas) ir zināmi jau sen, taču to elektriskās spējas praksē nav izmantotas.

Ko dara mikrobiologi? Andrejs Šestakovs, Maskavas Valsts universitātes Bioloģijas fakultātes Mikrobioloģijas katedras pētnieks un Mikrobu biotehnoloģijas laboratorijas vadītājs, pastāstīja Computerra:

“Mēs ņemam anoda elektrodu, pārklājam tā virsmu ar elektroformējošo mikroorganismu šūnām, ūdeņraža vietā ievietojam barības vielu barotnē, kas mums jāpārstrādā (atkritumi, “atkritumu šķīdums” - vienkāršības labad iztiksim bez detaļām), un vielmaiņas laikā. no šīm šūnām mēs no katras saņemsim elektronus un protonus.

Turklāt viss ir tāpat kā parastajā kurināmā elementā - šūna atsakās no elektrona un protona, protoni caur protonu apmaiņas membrānu tiek nosūtīti uz katoda kameru uz šī akumulatora otro elektrodu, pievienojot skābekli no gaisa. pie izplūdes” mēs iegūstam ūdeni un noņemam elektrību ārējai ķēdei. To sauc par "Microbial Fuel Cell", MFC, Microbial Fuel Cell.

Nebūtu lieki atgādināt, kā ir sakārtota un funkcionē klasiskā ūdeņraža-skābekļa degvielas šūna. Divi elektrodi, anods un katods (piemēram, ogleklis un pārklāti ar katalizatoru - platīnu), atrodas noteiktā traukā, sadalīti divās daļās ar protonu apmaiņas membrānu. Mēs piegādājam anodam ūdeņradi no ārēja avota, kas disociējas uz platīna un ziedo elektronus un protonus. Membrāna neļauj elektroniem iziet cauri, bet spēj izlaist protonus, kas pāriet uz citu elektrodu – katodu. Mēs arī piegādājam katodam skābekli (vai vienkārši gaisu) no ārēja avota, un tas rada reakcijas atkritumus - tīru ūdeni. Elektrība tiek noņemta no katoda un anoda un tiek izmantota paredzētajam mērķim. Ar dažādām variācijām šis dizains tiek izmantots arī elektriskajos transportlīdzekļos un pat pārnēsājamos sīkrīkos viedtālruņu uzlādēšanai prom no kontaktligzdas (tādus, piemēram, ražo Zviedrijas uzņēmums Powertrekk).

Nelielā traukā uzturvielu barotnē ir anods ar mikrobiem. To no katoda atdala no Nafion izgatavota protonu apmaiņas membrāna - ar šādu zīmolu šo materiālu ražo BASF, kas ne tik sen visiem bija pazīstams ar savām audio kasetēm. Lūk, elektrība, ko patiesībā rada dzīvi mikrobi! Laboratorijas prototipā no tā caur impulsu pārveidotāju iedegas viena LED, jo LED aizdedze prasa 2-3 voltus - mazāk nekā MFC izdod. Lai gan pa putekļainiem un mežonīgiem koridoriem dziļā pagrabā nokļūt Maskavas Valsts universitātes mikrobu biotehnoloģijas laboratorijā ir nepieciešams diezgan ilgs laiks, tā nepavisam nav vieta pirmsūdens plūdu padomju laika zinātniskajai iekārtai, kā tas ir lielākajai daļai. mūsdienu Krievijas zinātnes, bet ir labi aprīkota ar modernām importētām iekārtām.

Tāpat kā jebkurš degvielas vai galvaniskais elements, MFC rada nelielu spriegumu - apmēram vienu voltu. Strāva ir tieši atkarīga no tā izmēriem - jo lielāka, jo lielāka. Tāpēc rūpnieciskā mērogā tiek pieņemts, ka ir diezgan liela izmēra iekārtas, kas virknē savienotas baterijās.

Pēc Šestakova teiktā, attīstība šajā jomā sākās apmēram pirms pusgadsimta:

"Mikrobu ģeneratorus" NASA sāka nopietni pētīt sešdesmitajos gados ne tik daudz kā enerģijas ražošanas tehnoloģiju, bet gan kā efektīvu atkritumu produktu apstrādes principu kosmosa kuģa slēgtā telpā (arī tad, cik vien iespējams, viņi mēģināja aizsargāt kosmosu no gruvešiem, nekaunīgi turpinot piesārņot Zemi ...!) Bet tehnoloģija piedzima, un pēc tam faktiski daudzus gadus tā bija komā, patiesībā to vajadzēja dažiem cilvēkiem. Tomēr pirms 4-5 gadiem tas saņēma otro vēju - tā kā tas bija ļoti nepieciešams, ņemot vērā miljoniem tonnu atkritumu, kas piepilda mūsu planētu, kā arī dažādu saistīto tehnoloģijas, kas it kā ļauj padarīt mikrobu kurināmā elementus nevis laboratoriski eksotisku "darbvirsmas formātu", bet gan reālas industriālas sistēmas, kas ļauj pārstrādāt ievērojamus organisko atkritumu apjomus.

Mūsdienās Krievijas sasniegumi MFC jomā ir Maskavas Valsts universitātes Bioloģijas fakultātes un Skolkovas rezidenta uzņēmuma M-Power World kopīgiem centieniem, kas saņēma dotāciju šādiem pētījumiem un nodeva mikrobioloģiskās izstrādes ārpakalpojumus specializētiem speciālistiem, tas ir, mums. Mūsu sistēma jau darbojas un ražo reālu strāvu - pašreizējo pētījumu uzdevums ir izvēlēties visefektīvāko baktēriju un apstākļu kombināciju, kurā MTC varētu veiksmīgi palielināt rūpnieciskos apstākļos un sākt izmantot atkritumu pārstrādes un pārstrādes nozarē. ”

Pagaidām nav runas par to, ka MFC stacijas būtu līdzvērtīgas jau pārbaudītajiem tradicionālajiem enerģijas avotiem. Tagad zinātnieku galvenais uzdevums ir efektīvi pārstrādāt bioatkritumus, nevis iegūt enerģiju. Tas vienkārši “gadījās”, ka tieši elektroformējošās baktērijas ir “rijīgākās” un līdz ar to arī efektīvākās. Un elektrība, ko viņi ražo, strādājot, patiesībā ir blakusprodukts. To vajag atņemt baktērijām un "sadedzināt", veicot kādu noderīgu darbu, lai bioprocess noritētu pēc iespējas intensīvāk. Pēc aprēķiniem izrādās, ka atkritumu pārstrādes rūpnīcām, kuru pamatā ir mikrobu kurināmā elementi, pietiks iztikt bez ārējiem enerģijas avotiem.

Taču Šestakova laboratorijā tiek dzīts ne tikai "atkritumu" virziens, bet arī cits - tīri enerģētika. Nedaudz cita veida bioģeneratoru sauc par "bioreaktora kurināmā elementu" - tas ir veidots pēc citiem principiem, nevis MFC, bet vispārējā ideoloģija par strāvas iegūšanu no dzīviem organismiem, protams, saglabājas. Un tagad tas jau ir vērsts galvenokārt uz enerģijas ražošanu kā tādu.

Interesanti, ka, ja tagad daudzi zinātnieki visā pasaulē strādā pie mikrobu kurināmā elementiem kā līdzekli atkritumu iznīcināšanai, tad kurināmā elementi ir tikai Krievijā. Tāpēc nebrīnieties, ja kādreiz vadi no jūsu mājas rozetes vedīs nevis uz parastajām hidroelektrostacijām, bet gan uz atkritumu bioreaktoru.

Atkritumu problēma ir pazīstama ikvienam lielas pilsētas iedzīvotājam. Pilsēta cenšas atbrīvoties no nevajadzīgiem atkritumiem, tos izmetot īpašās vietās. Atkritumu poligoni pieaug un jau virzās uz priekšu atsevišķos mikrorajonos. Krievijā ik gadu tiek uzkrāti vismaz 40 miljoni tonnu cieto sadzīves atkritumu (MSA). Tajā pašā laikā atkritumu sadedzināšanas iekārtas var izmantot kā papildu elektroenerģijas avotu.

Pirmās paaudzes MSZ

Lielbritānija 19. gadsimta beigās. Tika uzbūvēta pirmā atkritumu sadedzināšanas iekārta (MSZ). Sākotnēji sadedzināšanas iekārtas tika izmantotas, lai samazinātu poligonos uzkrāto atkritumu atlikumu apjomu un tos attīrītu. Vēlāk tika noskaidrots, ka MSZ radīto siltumu var salīdzināt ar brūnogļu ar augstu pelnu saturu siltumspēju, un MSW var izmantot kā kurināmo termoelektrostacijās (TPP).

Pirmās atkritumu sadedzināšanas iekārtas lielā mērā atkārtoja termoelektrostaciju katlu blokus: MSW tika sadedzināts uz spēka katlu restēm, bet atkritumu sadedzināšanas rezultātā iegūtais siltums tika izmantots tvaika un pēc tam elektroenerģijas ražošanā.

Jāpiebilst, ka sadedzināšanas iekārtu būvniecības bums krita uz 20. gadsimta 70. gadu enerģētikas krīzes periodu. Attīstītajās valstīs ir uzbūvēti simtiem atkritumu sadedzināšanas iekārtu. Šķita, ka MSW noglabāšanas problēma ir atrisināta. Bet tā laika atkritumu dedzinātavām nebija uzticamu līdzekļu atmosfērā emitēto izplūdes gāzu attīrīšanai.

Daudzi eksperti sāka atzīmēt, ka šai tehnoloģijai ir lieli trūkumi. Sadedzināšanas laikā veidojas dioksīni, atkritumu sadedzināšanas iekārtas ir arī viens no galvenajiem dzīvsudraba un smago metālu emisiju avotiem.

Tāpēc nācās slēgt vai rekonstruēt diezgan vienkāršas konstrukcijas un salīdzinoši lētas pirmās paaudzes dedzinātavas, uzlabojot un attiecīgi sadārdzinot atmosfērā izplūstošo gāzu attīrīšanas sistēmu.

Otrās paaudzes MSZ

No 90. gadu otrās puses. Eiropā sākās otrās paaudzes sadedzināšanas iekārtas celtniecība. Šo uzņēmumu izmaksas ir aptuveni 40% no modernu efektīvu gāzes attīrīšanas iekārtu izmaksām. Taču CSA sadedzināšanas procesu būtība joprojām nav mainījusies.

Tradicionālās atkritumu sadedzināšanas iekārtas sadedzina nežāvētus atkritumus. CSN dabiskais mitrums parasti svārstās no 30-40%. Tāpēc ievērojams daudzums siltuma, kas izdalās atkritumu sadedzināšanas laikā, tiek tērēts mitruma iztvaicēšanai, un temperatūra degšanas zonā parasti nevar tikt paaugstināta virs 1000 ° C.

Sārņus, kas veidojas no CSN minerālās sastāvdaļas šādās temperatūrās, iegūst cietā stāvoklī porainas, trauslas masas veidā ar attīstītu virsmu, kas spēj adsorbēt lielu daudzumu kaitīgo piemaisījumu atkritumu sadedzināšanas laikā un salīdzinoši viegli izdalīt kaitīgos elementus. uzglabājot poligonos un poligonos. Izveidoto izdedžu sastāva un īpašību korekcija nav iespējama.

Maskava plāno uzstādīt otrās paaudzes sadedzināšanas iekārtas

Visos Maskavas rajonos, izņemot Centrālo rajonu, turpmākajos gados tiks būvētas un rekonstruētas atkritumu pārstrādes un sadedzināšanas iekārtas. Paredzēts, ka tiks uzbūvētas otrās paaudzes sadedzināšanas iekārtas.

Tas teikts 2008. gada 11. martā apstiprinātajā pilsētas valdības dekrēta projektā. Par 80 miljardiem rubļu līdz 2012. gadam tiks uzbūvētas sešas jaunas atkritumu sadedzināšanas iekārtas (MSZ), rekonstruēti septiņi atkritumu pārstrādes kompleksi un termoelektrostacija. tiks uzsākta bīstamo medicīnisko atkritumu apglabāšana. Zemes gabali stādiem jau noteikti.

Tagad reģionālo poligonu resursi ir praktiski izsmelti. “Ja pēc pieciem gadiem neuzbūvēsim paši savas pārstrādes rūpnīcas, Maskava noslīks atkritumos,” saka Ādams Gonopoļskis, Valsts domes augstākās vides padomes deputāts. Apstākļos, kad poligoni ir slēgti un atkritumu pārstrādes uzņēmumus nevar būvēt vides apsvērumu dēļ, vienīgā izeja, viņaprāt, paliek dedzinātavas.

Kamēr maskavieši streiko pret jaunu atkritumu sadedzināšanas iekārtu celtniecību, pilsētas varas iestādes apsver iespēju būvēt atkritumu sadedzināšanas iekārtas ne tikai Maskavā, bet arī Maskavas apgabalā. Jurijs Lužkovs par to runāja, tiekoties ar Maskavas pilsētas domes deputātiem 2009. gada jūnijā.

"Kāpēc mēs nevaram vienoties ar Maskavas apgabalu par šādu rūpnīcu izvietošanu un atkritumu uzglabāšanas poligonu skaita palielināšanu," jautāja Jurijs Lužkovs. Viņš arī sacīja, ka uzskata par lietderīgu izstrādāt pilsētas likumprojektu, saskaņā ar kuru visi atkritumi ir jāsašķiro pirms izvešanas. "Šāds likums samazinās uz sadedzināšanas iekārtām un poligoniem nosūtīto atkritumu apjomu no 5 miljoniem tonnu līdz 1,5-2 miljoniem tonnu gadā," sacīja mērs.

Atkritumu šķirošana var būt noderīga arī citām alternatīvām atkritumu pārstrādes tehnoloģijām. Bet arī šis jautājums ir jāatrisina ar likumu.

Jaunas enerģijas iespējas MSZ: Eiropas pieredze

Eiropā tas jau ir atrisināts. Atkritumi, kas ir šķiroti, ir neatņemama iedzīvotāju elektroenerģijas un siltuma piegādes sastāvdaļa. Jo īpaši Dānijā sadedzināšanas iekārtas ir integrētas kopš 90. gadu sākuma. Pilsētu elektroenerģijas un siltumapgādes sistēmai tiek nodrošināti 3% elektroenerģijas un 18% siltumenerģijas.

Nīderlandē uz poligoniem tiek nogādāti tikai aptuveni 3% atkritumu, jo kopš 1995. gada valstī ir īpašs nodoklis par atkritumiem, kas tiek izvesti uz speciālajiem poligoniem. Tas ir 85 eiro par 1 tonnu atkritumu un padara poligonus ekonomiski neefektīvus. Tāpēc lielākā daļa atkritumu tiek pārstrādāti, un daļa tiek pārvērsta elektroenerģijā un siltumā.

Vācijai to uzskata par visefektīvāko rūpniecisko uzņēmumu celtniecību savām termoelektrostacijām, kurās izmanto atkritumus no pašu ražošanas. Šī pieeja ir raksturīga ķīmiskajai, papīra un pārtikas rūpniecībai.

Eiropieši jau sen ir ievērojuši iepriekšēju atkritumu šķirošanu. Katrā pagalmā ir atsevišķi konteineri dažāda veida atkritumiem. Šis process tika pieņemts tiesību aktos 2005. gadā.

Vācijā ik gadu rodas līdz 8 miljoniem tonnu atkritumu, kurus var izmantot elektroenerģijas un siltuma ražošanai. Taču no šī daudzuma izmanto tikai 3 miljonus tonnu, taču līdz 2010. gadam šo situāciju vajadzētu mainīt ar atkritumiem strādājošo elektrostaciju ekspluatācijā nodoto jaudu palielināšanai.

Emisiju tirdzniecība liek eiropiešiem pieiet atkritumu apglabāšanai, īpaši tos sadedzinot, no pavisam citām pozīcijām. Mēs jau runājam par oglekļa emisiju samazināšanas izmaksām.

Vācijā uz sadedzināšanas iekārtām attiecas šādi standarti - izmaksas, lai izvairītos no 1 mg oglekļa dioksīda emisijas, izmantojot sadzīves atkritumus elektroenerģijas ražošanai, ir 40-45 eiro, bet siltuma ražošanai - 20-30 eiro. Savukārt tādas pašas izmaksas elektroenerģijas ražošanai ar saules paneļiem sastāda 1 tūkstoti eiro. Sadedzināšanas iekārtu efektivitāte, kas var ražot elektroenerģiju un siltumu, ir jūtama salīdzinājumā ar dažiem citiem alternatīviem enerģijas avotiem.

Vācijas enerģētikas koncerns E.ON plāno kļūt par Eiropas vadošo atkritumu pārstrādes uzņēmumu. Uzņēmuma mērķis ir ieņemt 15-25% daļu attiecīgajos Holandes, Luksemburgas, Polijas, Turcijas un Lielbritānijas tirgos. Turklāt E.ON par galveno virzienu uzskata Poliju, jo šajā valstī (tāpat kā Krievijā) atkritumi galvenokārt tiek apglabāti poligonos. Un ES normatīvie akti paredz vidēja termiņa aizliegumu šādu poligonu ierīkošanai kopienas valstīs.

Līdz 2015. gadam Vācijas enerģētikas koncerna apgrozījumam atkritumu enerģētiskās pārstrādes jomā vajadzētu pārsniegt 1 miljardu eiro. Šobrīd šī viena no vadošajām Vācijas enerģētikas koncernām darbības rādītāji ir krietni pieticīgāki un sasniedz 260 miljonus eiro. Taču pat šādā mērogā E.ON jau tiek uzskatīts par Vācijas vadošo atkritumu apglabātāju, apsteidzot tādus uzņēmumus kā Remondis un MVV Energie. Tā daļa līdz šim ir 20%, un tajā darbojas deviņas atkritumu sadedzināšanas iekārtas, kas saražo 840 GWh elektroenerģijas un 660 GWh siltumenerģijas. Vēl lielāki konkurenti Eiropā atrodas Francijā.

Jāpiebilst, ka Vācijā situācija ar atkritumu apglabāšanu radikāli mainījās tikai 2005. gadā, kad tika pieņemti likumi, kas aizliedza nekontrolētu atkritumu izgāšanu. Tikai pēc tam atkritumu bizness kļuva ienesīgs. Patlaban Vācijā ik gadu ir jāpārstrādā aptuveni 25 miljoni tonnu atkritumu, un ir pieejamas tikai 70 rūpnīcas ar 18,5 miljonu tonnu jaudu.

Krievu risinājumi

Krievija piedāvā arī interesantus risinājumus papildu elektroenerģijas ražošanai no atkritumiem. Rūpniecības uzņēmums “Metālu tehnoloģija” (Čeļabinska) kopā ar CJSC NPO Gidropress (Podoļska) un NP CJSC AKONT (Čeļabinska) izstrādāja ekonomiskas, daudzfunkcionālas nepārtrauktas kausēšanas iekārtas “MAGMA” (APM “MAGMA”) projektu. . Šī tehnoloģija jau ir pārbaudīta izmēģinājuma rūpnieciskos apstākļos, tās izmantošanas tehnoloģiskās shēmas.

Salīdzinot ar tradicionāli izmantotajām MSW sadedzināšanas iekārtām, MAGMA iekārtai un augstas temperatūras un bezatkritumu atkritumu apglabāšanas tehnoloģijai ir vairākas priekšrocības, kas ļauj samazināt kapitāla izmaksas MLT būvniecībai nešķiroto atkritumu apglabāšanai. Tie ietver:

Iespēja pārstrādāt sadzīves atkritumus ar dabīgo mitrumu, tos iepriekš izžāvējot pirms iekraušanas, tādējādi paaugstinot sadzīves atkritumu degšanas temperatūru un palielinot saražotās elektroenerģijas daudzumu uz vienu sadedzināto atkritumu tonnu līdz pasaules standartiem;

Iespēja sadedzināt sadzīves atkritumus skābekļa atmosfērā uz pārkarsētu izdedžu kausējuma virsmas, kas veidojas no sadzīves atkritumu minerālkomponenta, sadedzināšanas iekārtā sasniedzot gāzes fāzes temperatūru 1800-1900°C un izkausētu izdedžu temperatūru 1500°C. 1650°C un samazinot kopējo emitēto gāzu daudzumu un oksīdu slāpekli tajos;

Iespēja iegūt šķidros skābos izdedžus no sadzīves atkritumu minerālās sastāvdaļas, periodiski tos novadot no krāsns. Šie izdedži ir spēcīgi un blīvi, uzglabāšanas laikā neizdala nekādas kaitīgas vielas, un tos var izmantot šķembu, sārņu liešanas un citu būvmateriālu ražošanai.

Gāzes attīrīšanas blokā ieslodzītie putekļi ar īpašiem inžektoriem tiek iepūsti atpakaļ kausēšanas kamerā, izdedžu kausējumā un pilnībā asimilēti ar sārņiem.

Pēc citiem rādītājiem, ar MAGMA bloku aprīkotais WIP nav zemāks par esošo WIP, savukārt kaitīgo vielu daudzums, ko izdala ar gāzēm, atbilst ES standartiem un ir mazāks nekā sadedzinot sadzīves atkritumus tradicionāli lietotās agregātos. Tādējādi APM "MAGMA" izmantošana ļauj bezatkritumiem izmest nešķirotus sadzīves atkritumus, negatīvi neietekmējot vidi. Iekārtu var veiksmīgi izmantot arī esošo atkritumu izgāztuvju rekultivācijai, efektīvai un drošai medicīnisko atkritumu iznīcināšanai, kā arī nolietotu automašīnu riepu utilizācijai.

Termiski apstrādājot 1 tonnu sadzīves atkritumu ar dabisko mitruma saturu līdz 40%, tiks iegūts šāds tirgojamās produkcijas daudzums: elektroenerģija - 0,45-0,55 MW / h; čuguns - 7-30 kg; būvmateriāli vai izstrādājumi - 250-270 kg. Kapitāla izmaksas sadedzināšanas stacijas celtniecībai ar jaudu līdz 600 tūkstošiem tonnu gadā nešķiroto atkritumu Čeļabinskas pilsētas apstākļos sastādīs aptuveni 120 miljonus eiro. Investīciju atmaksāšanās laiks ir no 6 līdz 7,5 gadiem.

MAGMA projekts cieto rūpniecisko atkritumu pārstrādei 2007. gadā tika atbalstīts ar Krievijas Federācijas Valsts domes Ekoloģijas komitejas lēmumu.

Publikācijas

Kāda būs mūsu valsts, pilsēta, planēta pēc dažām desmitgadēm. Vai tas viss kļūs par apstrādātu zemes gabalu, vai arī arvien augošais poligons sasniegs mūsu mājas un lieveņus? Attīstītajās valstīs sadzīves atkritumu pārstrāde tiek izmantota jau vairāk nekā 40 gadus, bet Krievijai tas joprojām ir jaunums.

Mēs praktiski neko nezinām par modernākajām atkritumu pārstrādes tehnoloģijām. Uz jautājumiem atbild Lopatukhins Andrejs, ALECON konsultants, kas nodarbojas ar cieto sadzīves atkritumu (MSW) hidroseparācijas sistēmu ieviešanu NVS valstīs.

Kas ir MSW hidroseparācijas tehnoloģija?

Hidroseparācijas process tiek veikts šādi: nešķirotie atkritumi tiek padoti uz kustīgas konveijera lentes. Josta pārvietojas zem ļoti spēcīga magnēta, pie kura pielīp metāla atkritumi, pēc kā atkritumi nonāk tvertnē ar dažāda diametra caurumiem, un atkritumi tiek šķiroti pēc izmēra. Mazās un lielās frakcijas tiek sūtītas pa dažādām lentēm, kuras tiek nolaistas tvertnē, kas piepildīta ar ūdeni. Tad virspusē paceļas vieglāki gruži, un ar ventilatora palīdzību maisi tiek šķiroti vienā konteinerā, bet pudeles – citā. Tad šī atkritumu daļa tiek sagatavota otrreizējai pārstrādes stadijai, un no atkritumiem, kas nogrimuši apakšā - organiskajiem atlikumiem - bioreaktorā tiek ražota biogāze.

Enerģija, kas iegūta, sadedzinot biogāzi, apmierina ražotnes vajadzības, tiek realizēti 60-70% enerģijas. 80-85% no visiem atkritumiem tiek pārstrādāti. Rūpnīcai ir modulāra konstrukcija no 300 tonnām atkritumu dienā, ir iespējams palielināt produktivitāti līdz 2000 tonnām dienā un vairāk. No atkritumiem - mēs gūstam ienākumus! Biogāze un zaļā elektrība tiek ražota no organiskajiem atkritumiem!

Kāds ir CSA ikgadējais enerģētiskais potenciāls Krievijā, kur tas ir koncentrēts? Vai MSW pārstrāde var atrisināt enerģijas problēmas?

Neņemot vērā daudzās spontānās izgāztuves, tikai Centrālajā federālajā apgabalā uzkrāto CSA potenciāls gadā tiek pielīdzināts 250 000 tonnām.Lielākie poligoni mūsdienu metāna ieguves tehnoloģiskajiem projektiem ir galvenās prioritātes. Tie ir koncentrēti Centrālajā federālajā apgabalā - 4 poligoni, Tulā - 1, Maskavas apgabalā - 3, Dienvidu federālajā apgabalā - 1, ziemeļrietumos - 2, Urālu federālajā apgabalā - 2, Volga - 6 poligoni, Tālajos Austrumos - 1 un Sibīrijas federālajā apgabalā - 3 poligoni.

Vai MSW pārstrāde var palīdzēt atrisināt enerģijas problēmas?

Neapšaubāmi! Aprēķini liecināja, ka ielu izgāztuvēs tiek saražots metāns 858 miljonu tonnu apjomā gadā, biogāze - 1715 miljoni tonnu.

Kāda ir organiskās daļas vērtība atkritumos? Kas notiek ar neorganisko daļu piedāvātajā hidroseparatīvā tehnoloģijā?

Atkritumos ir gan neorganiskas, gan organiskas vielas, kurām ir dažāda sadalīšanās pakāpe. Organisko vielu saturs atkritumos ir 35-60% no kopējā atkritumu daudzuma. Apstrādes laikā neorganiskie resursi saņem otro dzīvi. Piemēram, tiek kausēti krāsainie un melnie metāli, celtniecībā tiek izmantots stikls, no plastmasas tiek izgatavoti daudzi sadzīves priekšmeti.

Kādas ir MSW hidroseparācijas metodes priekšrocības salīdzinājumā ar citām plazmas pirolīzes metodēm un CSA poligonu pārklāšanās ar enerģijas ražošanu, pamatojoties uz poligona gāzi? Kāda ir tā tirgus niša?

MSW hidroseparācijas tehnoloģijas galvenā priekšrocība salīdzinājumā ar citām plazmas pirolīzes metodēm ir lielāka efektivitāte un ātra uzņēmuma atmaksāšanās, slēgts tehnoloģiju cikls un videi draudzīgums. Rūpnīcas aprīkošanai nepieciešama 2 hektāru liela platība un salīdzinoši nelielas investīcijas, kas atmaksāsies piecu gadu laikā.

No biogāzes saņemt elektriskās enerģiju, no kuriem daļa aiziet savām vajadzībām, bet daļa - pārdošanai. Organiskā masa, kas pēc pārstrādes bioreaktorā tiek pārvērsta kompostā, ir lielisks videi draudzīgs mēslojums zaļumu un dārzeņu audzēšanai siltumnīcās.

Tā kā plazmas pirolīzes izmantošanai ir nepieciešams daudz elektroenerģijas, izmaksu ziņā tas ir līdzvērtīgs MSW sadedzināšanas metodei. Visas ražotnes, kas darbojas pēc pirolīzes tehnoloģijas, nenodrošina nepieciešamo risinājumu cieto atkritumu problēmām šādu iemeslu dēļ:

Liels procents sekundāro atkritumu, kas piesārņo vidi;

Zema veiktspēja. Visā pasaulē ir ļoti maz ražotņu, kuru jauda ir lielāka par 300 tonnām dienā;

Zema enerģijas atdeve;

Rūpnīcu celtniecības augstās izmaksas un apstrādes izmaksas.

Lai nodrošinātu tehnoloģiskā cikla vides tīrību, nepieciešams uzstādīt dārgus gāzes filtrus un dūmu uztvērējus.

Poligonu gāzes ražošanas tehnoloģiju ar cieto atkritumu poligonu pārklāšanos raksturo daudzi vides piesārņojuma rādītāji. Toksiskais šķidruma "filtrāts", uzkrājoties zarnās, nonāk gruntsūdeņos un rezervuāros, saindējot tos. Turklāt šādos poligonos gaisa trūkuma dēļ palēninās atkritumu sadalīšanās process, un neviens nezina, cik gadu desmitiem vēl būs nepieciešams, lai tas viss pilnībā sadalītos.

Turklāt šī tehnoloģija prasa ievērojamas zemes platības un ekspluatācijas izmaksas.

SDW hidroseparācijas tehnoloģija atkritumu apglabāšanas piedāvājumu tirgū ieņem cienīgu nišu kā ekonomiski saprātīgākā un videi draudzīgākā tehnoloģija.

Kādu produktu CSA pārstrādes uzņēmumi piedāvā tirgum: siltumu, elektrību, gāzi? Kas ir šo resursu pircējs?

Līdztekus tiem produktiem, kas tiek pārstrādāti (stikls, metāls, plastmasa, kartons un papīrs), cieto atkritumu pārstrādes uzņēmumi pilnībā apmierina paši savas vajadzības pēc elektroenerģijas un piegādā produkciju siltuma, elektroenerģijas un gāzes tirgiem. No bioatkritumiem tiek ražots kvalitatīvs komposts lauksaimniecības vajadzībām.

Iespējams vispārēja kompleksa variants cieto atkritumu pārstrādei ar zaļumu, dārzeņu vai ziedu audzēšanu siltumnīcās.

Vai Krievijai ir pieredze cieto atkritumu pārstrādes uzņēmumu organizēšanā, kas nodrošina resursus enerģijas ražošanai? Ar kādām problēmām viņi saskārās?

Cieto atkritumu potenciāls Krievijā ir aptuveni 60 miljoni tonnu gadā. Maskavas reģionā vien katru gadu poligonos tiek apglabāti aptuveni 6 miljoni tonnu MSW. Pēc atkritumu organiskās daļas sadalīšanās poligonos tiek ražota biogāze. Galvenās biogāzes sastāvdaļas ir siltumnīcefekta gāzes: oglekļa dioksīds (30-45%) un metāns (40-70%).

Pēc ekspertu domām, poligonā, kura platība ir aptuveni 12 hektāri, ar apglabāšanas apjomu 2 milj.m 3 CSA, gadā ir iespējams iegūt aptuveni 150-250 milj.m 3 biogāzes un saņemt apm. 150-300 tūkstoši MW elektroenerģijas. Šo poligonu var izmantot vairākus gadus, nemainot iekārtas un neieguldot papildu finanšu līdzekļus. Diemžēl mēs neesam informēti par īstenotajiem projektiem šajā tehnoloģijā Krievijas Federācijā.

Viens no iemesliem, kāpēc Krievijā joprojām nav novatorisku tehnoloģiju cieto atkritumu pārstrādei, ir Kioto protokola neizmantošana. Piemēram, Izraēlā siltumnīcefekta gāzu savākšanai poligonā ar tilpumu 2 miljoni m 3 caur Kioto mehānismu iespējams piesaistīt 5-10 miljonus eiro gadā. Esošos poligonus un poligonus gandrīz neizmantojam, bet atkritumus šķirojam pēc to savākšanas. Organiskos atkritumus pārstrādājam, lai iegūtu biogāzi un kompostu uzreiz pēc atkritumu tvertnēm. Tā mēs novēršam nevajadzīgu apbedīšanu.

Lielākā daļa parasto enerģijas avotu ir neatjaunojami (nafta, gāze). Enerģijas iegūšana no lauksaimniecības atkritumiem ļauj atrisināt divas problēmas uzreiz - atbrīvoties no atkritumiem un atslogot ieguves rūpniecību.

Atkritumus enerģijas ražošanai var iedalīt vairākos veidos.

1. : kūtsmēsli un kūtsmēslu notece no lopkopības fermām, vistu mēsli. Kūtsmēslu energointensitāte ir tādā pašā līmenī kā kūdrai (21,0 MJ/kg) un ievērojami augstāka nekā brūnoglēm un koksnei (attiecīgi 14,7 un 18,7 MJ/kg).
2. Augu atkritumi:
   • lauku atkritumi: salmi, graudaugi, saulespuķu un kukurūzas kāti, dārzeņu galotnes utt.;
   • pārstrādes atkritumi: sēnalas, pelavas utt.
3. Lauksaimniecības produktu rūpnieciskās pārstrādes blakusprodukti: cukurrūpniecībā iegūtais cukurs, rauši no eļļas ražošanas, pārtikas rūpniecības atkritumi.

Pastāv iespēja šādus atkritumus tiešā veidā sadedzināt un pārstrādāt kā mēslojumu vai sekundārām vajadzībām uzņēmumos (piemēram, salmu pakaiši lopkopībā). Taču tos izmanto arī kā izejvielas biodegvielu radīšanai, kuras parasti iedala trīs grupās:

1. Šķidrums - biodīzeļdegviela (ražošanā tiek izmantoti taukus saturoši atkritumi) un bioetanols (var izmantot kviešu un rīsu salmus, cukurniedru cukurniedres).
2. Cietā - biomasa, degvielas granulas un briketes no dažāda veida atkritumiem (kukurūzas graudi, salmi, klijas, saulespuķu sēnalas, griķu sēnalas, vistas kūtsmēsli, kūtsmēsli).
3. gāzveida. Biogāzi var ražot no kūtsmēsliem, putnu mēsliem un citiem līdzīgiem lauksaimniecības atkritumiem.

Enerģijas saņemšana no atkritumiem lielā mērā tiek samazināta līdz siltumenerģijas ražošanai. Tas savukārt tiek pārveidots par cita veida enerģiju – mehānisko un elektrisko.

Degvielas briketes un citu cieto biomasu sadedzina, brikešu siltumspēja svārstās no 19 līdz 20,5 MJ/kg. Biodīzeļdegviela ir degviela iekšdedzes dzinējiem, bioetanols ir motordegviela, un biogāze tiek izmantota dažādiem mērķiem: elektrības, siltuma, tvaika ražošanai, kā arī kā transportlīdzekļu degviela.

70. gados Dānijā. bija naftas krīze, pēc kuras zemnieki pirmo reizi sāka izmantot salmus kā degvielu. Kopš 1995.gada salmu katlu ar jaudu līdz 200-400 kW īpašniekiem valsts kompensē 30% no iekārtu izmaksām, ja to efektivitāte un kaitīgo vielu izdalīšanās līmenis atbilst prasībām. Šobrīd Dānijā uz salmiem darbojas vairāk nekā 55 centralizētās siltumapgādes katli, vairāk nekā 10 000 termokatlu, kā arī vairākas koģenerācijas stacijas un elektrostacijas, kurās papildus salmiem izmanto arī cita veida atkritumus.

Ko tas prasa

Daudzi riepu vai plastmasas pārstrādes nozarē iesaistītie uzņēmēji interesējas par to, vai biogāzi var iegūt, sadedzinot lauksaimniecības atkritumus, taču šāda veida degviela tiek iegūta, izmantojot citu tehnoloģiju. To ražo ar ūdeņraža vai metāna fermentāciju. Izejvielu iesūknē vai iekrauj reaktorā, kur to sajauc, un aparātā esošās baktērijas apstrādā produktus un ražo degvielu. Gatavā biogāze paceļas gāzes tvertnē, pēc tam tiek iztīrīta un piegādāta patērētājam.

Bioetanolu no atkritumiem iegūst, raudzējot salmus vai citus celulozi saturošus atkritumus. Pasaulē šī tehnoloģija nav īpaši populāra, bet PSRS tā bija diezgan attīstīta, Krievijā to izmanto arī. Sākumā izejvielu hidrolizē, iegūstot pentožu un heksožu maisījumu, un pēc tam šo masu pakļauj spirta fermentācijai.

Biodīzeļdegvielas ražošanai no taukus saturošiem lauksaimniecības atkritumiem būs nepieciešama pārstrādes rūpnīca, sūkņi, savienotājvadi (šļūtenes, caurules) un konteineri lietotajai degvielai. Biodīzeļdegviela rūpnīcā tiek pāresterificēta no triglicerīdiem, reaģējot ar vienvērtīgajiem spirtiem, un pēc tam tiek veikta dažāda veida attīrīšana (no metanola un pārziepjošanas produktiem) un dehidrogenēšana (ūdens var izraisīt rūsu).

Papildu filtrus var iegādāties augstākas kvalitātes produktam vai ģeneratoram, kas ļauj sistēmai darboties ar saražoto degvielu. Lai aprīkotu nelielu apstrādes cehu, jums ir nepieciešams vismaz 15 kvadrātmetru platība. Instalāciju cenas ir atkarīgas no produktivitātes un jaudas - no vairākiem desmitiem tūkstošu rubļu līdz vairākiem miljoniem.

Cietajam kurināmajam briketēs būs nepieciešams cits aprīkojums. Pirmkārt - prese, kas piešķirs formu atkritumu masai. Atkarībā no izejvielu veida var būt nepieciešams arī žāvētājs, dzirnaviņas un vielas, kas palielina izejvielu viskozitāti, sava veida līme.

Ar lieliem ražošanas apjomiem ir jēga uzstādīt lentes konveijeru (konveijeru). Vidējā aprīkojuma cena nelielai darbnīcai ir 1,5-2 miljoni rubļu, plus enerģijas, personāla un telpu izmaksas. Ja izejmateriāls nonāk pie ražotāja bez maksas vai arī par tās eksportu piemaksā, produkcija atmaksāsies aptuveni pusgada laikā.

Granulu ražošanai lauksaimniecības atkritumi tiek sasmalcināti un saspiesti granulatora presē: izejmateriālā esošais lignīns augstas temperatūras ietekmē tās salīmē mazās granulās.

Svarīgs! Energoietilpīgas izmantošanas sfēras attīstība lauksaimniecībā prasa diezgan lielus valsts izdevumus un kompensācijas, zinātnisko projektu sponsorēšanu - vārdu sakot, finansiālu atbalstu. Tāpēc daudzas valstis veido programmas, lai atbalstītu un attīstītu šo jomu.

ES valstu programma “Apvārsnis 2020”, piemēram, balstās uz vairākām prioritātēm, no kurām viena “Sociālie izaicinājumi” (budžets – 31,7 miljardi eiro) ietver atbalstu projektiem lauksaimniecības nozarē un bioekonomikā, tātad. energoietilpīga pārstrāde.

Vai ir kāds labums, Krievijas un citu valstu pieredze

Jautājums par ieguvumiem no atkritumiem iegūtās enerģijas izmantošanas nav viennozīmīgs. Daudzu veidu lauksaimniecības atkritumi tiek izmantoti kā resursi citu nozares problēmu risināšanai (mēslojums, pakaiši u.c.), citiem vārdiem sakot, utilizācijas laikā patērētā enerģija var neatmaksāties, piemēram, ražas zudumi, tam nepieciešami kompetenti aprēķini. Turklāt joprojām nav atrisināts jautājums par pārstrādes iespējamību vides jomā.

Tomēr enerģijas iegūšana no lauksaimniecības atkritumiem var būt diezgan daudzsološs virziens.

Cietā biodegviela ir ļoti pieprasīta: tādas valstis kā Nīderlande, Lielbritānija, Beļģija, Zviedrija, Dānija pastāvīgi iekļauj finansiāla atbalsta programmas granulu patērētājiem. Šāda veida precēm no citām valstīm tiek ieviesti jauni kvalitātes standarti, kas liecina par importa palielināšanas plāniem.

Krievija, starp citām valstīm, var kļūt arī par piegādātāju šīm valstīm, Skandināvijas valstis ir ērtākais noieta tirgus. Bet, lai tas kļūtu iespējams, ir jāmainās valsts iekšējam tirgum. Ik gadu Krievijā tiek saražoti 440 miljoni tonnu lignocelulozes biomasas atkritumu, liela daļa uzņēmumu ir lauksaimniecības uzņēmumi. Šie atkritumi parasti netiek pārstrādāti.

Biogāzes ražošana ir salīdzinoši dārgs uzņēmums, vienas vienības minimālā cena ir 800 tūkstoši eiro, lai gan pēdējā laikā vērojamas tendences uz lētāku ražošanu. Mūsdienu Eiropā valsts kompensācija par šādu iekārtu izmantošanu sasniedz 90%.

Tomēr šādas izmaksas lielā mērā attaisno uzņēmumu energopatstāvība. Turklāt uzņēmējs, kurš izmanto biogāzi elektroenerģijas ražošanai Eiropā, pārdod to par paaugstinātu likmi, kas ir ļoti izdevīgi. Tas veicina to uzņēmumu skaita pieaugumu, kuri izmanto biogāzi.

Mājas biogāzes stacijas ir populāras daudzās Eiropas valstīs. Šāda ražošana var būt izdevīga zemnieku saimniecībām, kur pārstrādei izejvielas ir pa rokai un tās nav kaut kur jāpērk.

Mūsu valstī, kas energoietilpīgas izmantošanas attīstībai pievienojās diezgan vēlu, biogāzes degviela nav īpaši izplatīta, tostarp federālās valsts atbalsta trūkuma dēļ. Tomēr ir reģionālas iniciatīvas, piemēram, projekts Belgorodas reģionā, un tās dod labus rezultātus.

Energoietilpīga otrreizēja pārstrāde lauksaimniecībā ir nepieciešama, tā var palīdzēt atrisināt pasaules problēmas gan ekonomikas, gan vides jomā. Taču, lai šajā jomā gūtu pozitīvus rezultātus, uzņēmējiem un valstij būtu pareizi jāaprēķina riski.