Генерация «зеленой» энергетики через систему управления отходами.

Москва, апрель 2015

Для современной цивилизации решение проблемы истощения природных ресурсов и загрязнения окружающей среды является одной из самых приоритетных. Особенно актуальны вопросы использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ).Основные виды ВИЭ: - получение энергии из биомассы и твердых коммунальных отходов (ТКО); - геотермальные установки; - ГЭС малой мощности; - ветроэнергетика; - солнечная энергетика.

Твердые коммунальные отходы (ТКО) – это источник для получения тепловой и

электрической энергии.При реализации современной системы

управления отходами мы одновременно решаем проблему утилизации отходов и

получаем энергию. Применение эффективных технологий переработки и

утилизации мусора позволит снизить негативное влияние, которое оказывает

захоронение отходов на окружающую среду.

Виды топлива, получаемые из ТКО.

Газообразное топливо, биогаз. Основными источниками биогаза - пищевые отходы, бумага, древесина, текстиль.При отсутствии на полигонах ТКО газосборочной системы биогаз попадает в окружающую среду, заражая ее вредными веществами. При концентрации биогаза в воздухе свыше 15%, он может самовозгореться.Для предотвращения этих явлений и для получения ВИЭ возможно извлекать биогаз из полигона ТКО и утилизировать его для получения тепла или электричества.В развитых странах, где биогазовые технологии развиты достаточно хорошо, при помощи газа, получаемого из пищевых и растительных отходов, отапливаются целые жилые микрорайоны.Стандартная система сбора состоит из сети вертикальных скважин, соединенных между собой горизонтальными трубопроводами. Система сбора газа может охватывать всю территорию полигона после окончания его эксплуатации или отдельные его части по мере заполнения. Если собранный свалочный газ просто сжигается в факелах, то внедрение системы сбора свалочного газа является сугубо экологическим мероприятием. С экономической точки зрения целесообразно утилизировать свалочный газ в качестве высококалорийного возобновляемого топлива. Утилизация производится на блочной теплоэлектростанции.

Экологический эффект от внедрения системы сбора, обезвреживания и утилизации свалочного газа состоит в решении следующих задач:▪снижение негативного влияния полигона ТКО на локальном уровне, то есть на ближайшие населенные пункты;▪снижение негативного влияния на глобальном уровне, сокращая парниковые качества свалочного газа;▪уменьшение уровня пожаро- и взрывоопасности на территории полигона ТКО;▪использование возобновляемых источников энергии.

Твердое топливо, RDF (Refuse Derived Fuel Technology – RDF).

RDF – топливо, полученное из отходов. Оно производится путем измельчения и обезвоживания твердых коммунальных отходов. Использование ТКО для производства RDF является одним из перспективных направлений в развитии технологий альтернативных источников энергии (применение: генерация электричества и тепла, цементная промышленность, металлургия, ТЭЦ).Цементные предприятия располагают современным мощным технологическим оборудованием, технологические и теплотехнические процессы в котором проходят при температуре до 1700 градусов С, что обеспечивает снижение до минимума содержание вредных веществ в отходящих газах.

Две тенденции видны отчётливо: тотальное превосходство газообразного топлива и падение доли угля. С расширением производства цемента в ближайшие годы до 80-90 млн. тонн в год потребность в газе возрастет на 9 – 11 млрд. м3 в год и проблема снижения расхода топлива еще более обострится.

Твердое топливо. Замена ископаемых горючих ресурсов твердым топливом из бытовых отходов уже на протяжении многих лет является одним из наиболее ярких показателей современного технического уровня. Данная тенденция наиболее четко проявляется в цементной промышленности.Многие цементные заводы используют в технологическом процессе твердое топливо из отходов, поэтому именно они являются основным покупателем данного сырья. Помимо подобных предприятий, RDF могут использовать тепло и электростанции. Переработка мусора (ТКО) в твердое топливо является весьма перспективной, поскольку негативное влияние на окружающую среду, возникающее в процессе сжигания подобного топлива, является относительно низким в сравнении с сжиганием традиционных теплоносителей.Утилизация отходов путем изготовления из них твердого топлива и последующее его сжигание (вместо традиционного сжигания самих ТКО) сегодня является одним из наиболее эффективных способов переработки мусора.К числу неоспоримых достоинств твердого топлива из ТКО можно отнести его постоянную теплотворность и стандартную форму. Все это существенно упрощает управление и контроль над процессами сжигания.

Твердое топливо из ТКО (RDF) может заменять такие ресурсы как: бурый уголь; каменный уголь; нефтепродукты; древесина.

Жидкое топливо.

Жидкое топливо из ТКО научились получать относительно недавно, ведь на выходе получилось синтетическое дизельное топливо, которое можно использовать в двигателях внутреннего сгорания. Причем, оно выгодно отличается от дизельного топлива, получаемого на основе нефтепереработки, поскольку оно не имеет в своём составе серы, которая засоряет двигатели, что негативно сказывается на их долговечности.Использование топлива из ТКО позволяет не только ощутимо продлить срок службы двигателя, но и положительно сказывается на окружающей среде, поскольку отходом от сгорания такого топлива является углекислый газ, который в ходе процессов фотосинтеза превращается в кислород. Горючесть данного топлива ничем не хуже чем у традиционного дизеля. Подобные технологии начинают получать все более широкое распространение.Основным недостатком данного топлива является его высокая стоимость.

Проект в Ростовской области.На площадке торгово-промышленной палаты РФ постоянно ведется работа по отбору наиболее современных методов управления отходами производства и потребления.10 ноября 2011г. года было вынесено РЕШЕНИЕ Комитета ТПП РФ по предпринимательству в сфере жилищного и коммунального хозяйства об одобрении проводимых мероприятий и технологий, реализуемых компанией в Ростовской области. Отмечено, что представленный проект направлен на улучшение экологической обстановки, проектные технологии рекомендованы к использованию в другие субъекты РФ.Разработана проектно-сметная документация, получено положительное заключение государственной экологической экспертизы, документы сданы в «ФАУ Главгосэкспертиза РФ».

Цель проекта. • Улучшение экологической обстановки и качества жизни населения региона.• Создание современного инфраструктурного проекта нового поколения, в связи с заявленным

Президентом РФ и Правительством РФ курсом на модернизацию.• Предотвращение возможных экологических проблем.• Включение во вторичный оборот полезных фракций, получаемых из отходов производства и потребления.• Получение тепловой и электрической энергии для нужд региона.• Создание более 300 новых рабочих мест.• Поступление налоговых сборов в местный и федеральный бюджеты.

Производство электроэнергии для собственных нужд.В проекте предусмотрено создание экологически чистой установки по

переработке древесной щепы в электрическую и тепловую энергию, суммарной мощностью 2 МВт, что позволит удовлетворить потребности комплекса.

Производство электроэнергии из RDF для региональных потребителей.

Соли

Чистая вода

Сера

Синтез-газ,электро- энергия

O2Пресс

Дегазационный канал

Прямая подача кислорода

Гомогенизатор

Высокотемпературный реактор

Загрузка отходов

Металлические и стеклянные гранулы

1600°C2000°C

1200°C

Камера шокового водяного охлаждения

Следующим этапом в проекте возможно предусмотреть строительство установки по переработке RDF в электрическую и тепловую энергию, суммарной мощностью 20 МВт.

Использование солнечной энергии.Строительство полигона и извлечение биогаза.

13

Проектом предусмотрено использование солнечных батарей на крыше основного комплекса, общей площадью 1 Га, что позволит генерировать 100 кВт электроэнергии.Мощность небольшая и экономический эффект будет скорее всего негативный, но существует надежда на принятие «зеленого тарифа» в РФ. На полигоне ТКО, площадью 60 Га, предусмотрена система сбора биогаза с целью дальнейшего его использования для генерации тепла и электроэнергии.Вышеперечисленные этапы создания ВИЭ в конкретном проекте позволят на практике показать необходимость внедрения новых технологий для снижения негативного воздействия на окружающую среду, улучшить экологическую ситуацию и в итоге приведут и к экономическому эффекту.С нашей точки зрения данные мероприятия должны получить государственную поддержку, что позволит стимулировать их внедрение и распространение на другие регионы страны.