Материалы, которые принимают на полигонах:

• Бытовые отходы жилых домов, учреждений, предприятий, занимающихся торговлей пром- и продтоваров.
• Отходы строительных организаций, которые могут быть приравнены к твердым бытовым отходам.
• Могут приниматься промышленные отходы 4 класса опасности, если их количество не превышает третьей части принимаемого мусора.

Отходы, ввоз которых запрещен на полигон:

• Строительный мусор 4 класса опасности, который содержит асбест, золу, шлаки.
• Промышленный мусор 1, 2, 3 класса опасности.
• Радиоактивные отходы.
• Полигоны устраиваются согласно строгим санитарным нормам и только на тех участках, где риск заражения человека бактериями через воздушное или водное пространство сводится к минимуму. Занимаемая площадь рассчитана примерно на 20 лет.

Компостирование

Этот метод переработки знаком огородникам, которые для удобрения растений применяют перегнившие органические материалы. Компостирование отходов - метод утилизации, основанный на естественном разложении органических материалов.

Сегодня известен способ компостирования даже неотсортированного потока бытовых отходов.

Из мусора вполне реально получить компост, который впоследствии мог бы использоваться в сельском хозяйстве. В СССР было построено множество заводов, но прекратили они функционировать из-за большого количества тяжелых металлов в мусоре.

Сегодня технологии компостирования в России сводятся к сбраживанию неотсортированного мусора в биореакторах.

Полученный продукт нельзя использовать в сельском хозяйстве, поэтому он находит применение тут же, на свалках - им покрывают отходы.

Этот метод утилизации считается эффективным при условии, что завод оснащен высокотехнологичным оборудованием. Из отходов вначале удаляют металлы, аккумуляторы, а также пластик.

Преимущества мусоросжигания:

• меньше неприятных запахов;
• уменьшается количество вредных бактерий, выбросов;
• полученная масса не привлекает грызунов и птиц;
• есть возможность при сжигании получать энергию (тепловую и электрическую).

Недостатки:

• дорогостоящее строительство и эксплуатация мусоросжигательных заводов;
• строительство занимает не менее 5 лет;
• при сжигании отходов в атмосферу попадают вредные вещества;
• зола от мусоросжигания токсична и не может храниться на обычных свалках. Для этого нужны специальные хранилища.

По причине нехватки городских бюджетов, несогласованности с мусороперерабатывающими компаниями и по другим причинам в России пока не налажено производство мусоросжигающих заводов.

Пиролиз, его виды и преимущества

Пиролизом называют сжигание мусора в специальных камерах, препятствующих доступу кислорода . Есть два вида :

• Высокотемпературный - температура сжигания в печи свыше 900°С.
• Низкотемпературный - от 450 до 900°С.

При сравнении обычного сжигания как метода утилизации мусора и низкотемпературного пиролиза можно выделить следующие преимущества второго способа:

• получение пиролизных масел, которые впоследствии используют при производстве пластмасс;
• выделение пиролизного газа, который получают в достаточном количестве для обеспечения производства энергоносителей;
• выделяется минимальное количество вредных веществ;
• установки для пиролиза перерабатывают почти все виды бытовых отходов, но мусор предварительно должен быть отсортирован.

Высокотемпературный пиролиз в свою очередь имеет достоинства перед низкотемпературным:

• не требуется сортировать отходы;
• масса зольного остатка значительно меньше, и его можно использовать в промышленных и строительных целях;
• при температуре горения свыше 900°С разлагаются опасные вещества, не попадая в окружающую среду;
• полученные пиролизные масла не требуют очистки, так как они имеют достаточную степень чистоты.

Преимущества есть у каждого из методов переработки мусора, но все упирается в стоимость установок: чем эффективнее и выгоднее метод утилизации, тем дороже его установка и длиннее срок окупаемости. Несмотря на эти недостатки, государство стремится реализовать проекты по эффективной и безопасной переработке мусора, понимая: за этими технологиями будущее.

Оборудование для переработки мусора: способ применения + 4 метода утилизации отходов + стоимость создания мини-завода по переработки мусора.

Создание бизнеса по переработке мусора является не только прибыльным для предпринимателя, но и полезным для окружающей среды и общества. Данная сфера деятельности в России еще не так сильно развита, например, как в европейских странах.

Поэтому данная тема вызывает все больший интерес инвесторов и предпринимателей.

За счет новых технологий в переработке мусора стало возможным не только утилизировать твердые бытовые отходы (ТБО), но и создавать из них вторсырье. Такая идея поддерживается многими странами, в результате чего появляется все больше предприятий, которые связаны с этим видом деятельности.

Закупив оборудование для переработки мусора можно не только улучшить экологическое состояние города, но и хорошо заработать на этом. Так как , существует несколько направлений и способов переработки мусора.

Основные направления переработки мусора

Еще несколько лет назад отходы просто вывозили за город и закапывали. Но постепенное ухудшение экологии заставило людей найти решение данной проблемы.

Отходы необходимо было куда-то девать.

Для решения этой проблемы начали создавать оборудование для утилизации мусора, находить новые решения использования отходов. Таким образом, появилось несколько основных направлений по переработке мусора.

1) Переработка строительного мусора и ТБО.

Наиболее часто перерабатываемый мусор является строительным и ТБО. Это связано с тем, что наличие таких отходов практически повсеместно, и проблем с его сбором не наблюдается.

Чтобы уменьшить затраты на транспортировку мусора, заводы по его переработке целесообразно размещать возле больших свалок. Такое решение избавит от надобности покупать множество грузовых тягачей. Для мини-завода достаточно будет иметь в наличии одну такую машину.

Для утилизации отходов используется различное оборудование, в зависимости от целей предприятия и финансовых возможностей.

Каким бы процессом завод не занимался (сжигание, компоновка, прессовка), главную роль играет сортировка мусора .

Это важно, поскольку, без правильного разделения материалов утилизация ТБО не только потеряет смысл, но и навредит работе самого оборудования. К примеру, попадание в станок для переработки одновременно пластмассы и метала недопустимо.

2) Сортировка мусора.

Обеспечение данного процесса возложено на специальные системы сортировки отходов.

Также немало важным считается ответственность самого населения страны. В больших городах устанавливаются баки для мусора, которые отдельно предназначены для стекла, пластика и т.д. Тем не менее, на каждом заводе предусмотрена отдельная линия по сортировке, которая состоит из нескольких механизмов.

Главными составляющими такой линии являются:

• сортировочный агрегат;
• конвейер;
• пресс.

3) Утилизация отходов.

После завершения процесса сортировки материалы отправляются на утилизацию .

Соответствующее оборудование может находиться как на территории завода, так и в другом месте. Все зависит от выбранной стратегии предприятия. Для выполнения комплексных работ по переработке отходов, которые включают в себя сортировку и утилизацию, необходимо достаточно много места.

Есть несколько вариантов переработки ТБО, и каждый из них требует определенный вид оборудования.

Рассмотрим несколько способов утилизации отходов:

1. Особенности утилизации пластика.

Материал в виде пластика является очень полезным для вторичной обработки и не подразумевает полного уничтожения. Для этих целей отлично подходят отходы промышленных предприятий, пластиковые бутылки и т.д.

В основном из переработанного пластика изготавливают следующие предметы:

• пластиковая посуда и бутылки;
• пленка для пищевых продуктов;
• полиэтиленовые пакеты;
• пищевые контейнеры и др.

Требует нескольких видов оборудования. В первую очередь, это сортировочная лента , на которой удаляются лишние элементы и загрязнения. На данном этапе происходит сортировка пластика по виду, цвету, размеру. Вся работа в основном проделывается вручную.

После этого весь мусор необходимо измельчить с помощью шредера или криогенным способом. Следующий этап предполагает отмывку и сушку полимерного материала. Только после этого происходит процесс грануляции (трансформирование пластика в гранулы одной формы и массы).

2. Утилизация шин.

Сам не такой уж и трудный, но дорогостоящий (стоимость производства – от 2 млн рублей).

Для начала необходимо найти и собрать сырьё. Для этого понадобится приобрести тягачи (желательно мощные) для перевозки материала на производство. Также понадобится сортировочная лента для отчистки шин от лишних элементов.

Чтобы измельчить шины в мелкие кусочки и подготовить сырье для следующего этапа необходимо использовать шредеры , которые специальными ножницами порежут отходы на элементы диаметром 8 – 12 см.

Следующее оборудование, которое крайне необходимо, называется реактор . Он занимает площадь около 30 – 40 кв.м. Это является самой дорогой частью производства.

В реакторе шины поддаются воздействию высокой температуры (450оС), в результате чего можно получить газ, топливную фракцию и металлокорд. Часть получаемого газа направлена на поддержания работы реактора, а остальная идет на продажу.

3. Утилизация оргтехники.

Идея построения бизнеса на переработке оргтехники может стать очень выгодна:

• Во-первых, процесс утилизации сравнительно недорогой.
• Во-вторых, данный вид деятельности достаточно новый, и конкуренция еще не так высока.

4. Утилизация стекла.

Процесс по переработке стекла начинается с сортировочной ленты, на которой сырье отделяют от остального мусора. Далее масса перерабатывается методом расплавления, чтобы изготовить новые изделия.

Бизнес по переработке стекла привлекателен тем, что можно утилизировать совершенно весь стеклянный мусор, вне зависимости от цвета или толщены.

5. Утилизация макулатуры.

Наверное, наиболее известный и популярный вид переработки мусора.

Даже сейчас в маленьких городах можно найти пункты по приему макулатуры. В принципе, не обязательно строить целый завод по с кучей оборудования. Достаточно приобрести один пресс, который будет подготавливать большие брикеты из бумаги и картона для отправки и продажи на завод.

Такую практику берут на вооружение большие торговые центры. Так как оборот товара очень большой, остается много упаковочного материала, который можно не выбрасывать, а отдавать под пресс.

Мы видим, что существование оборудования для переработки мусора позволяет утилизировать практически любые отходы. Это не только позволяет повысить экологическую безопасность, но и заработать на этом деле.

4 варианта оборудования для переработки мусора

Изначально, идея о переработке отходов в России воспринималась, как способ улучшения экологии. Постепенно, это переросло в прибыльный бизнес, что приводит к образованию заводов, появлению новых решений по утилизации мусора.

Можно выделить следующее наиболее популярное оборудование для переработки отходов:

1) Пресс для мусора.

Пресс обеспечивает компактность материала и удобство в транспортировке.

На сегодняшний день существует большое разнообразие данного оборудования. Начиная от самых маленьких, которые используются на предприятиях и в магазинах, и заканчивая огромными машинами, которые предназначены для больших мусороперерабатывающих заводов.

Прессы различают пакетировочные и брикетировочные, которые в свою очередь имеют вертикальный или горизонтальный тип загрузки. Вертикальные прессы чаще всего устанавливаются на предприятиях и в торговых центрах, так как они более компактны. А горизонтальные станки предназначены для больших заводов.

Помимо этого, данное оборудование может классифицироваться по способу назначения. Но также существуют универсальные прессы, которые способны обрабатывать несколько типов мусора.

2) Компакторы.

Работа компактора напоминает пресс для мусора.

Данное оборудование незаменимо на больших торговых предприятиях, где немалые объемы отходов, и требуется их уплотнение. Стационарные компакторы состоят из пресса и сменного контейнера. Это очень удобно, так как позволяет уплотнять и перевозить большое количество мусора.

3) Шредеры.

Любому заводу по переработке мусора просто не обойтись без этого вида оборудования. Шредеры предназначены для измельчения отходов, иначе следующий этап утилизации мусора будет невозможен.

Современное оборудование способно работать практически с любым видом мусора:

• пластик;
• бумага;
• металл;
• стекло;
• дерево;
• резина;
• органические отходы и т.д.

4) Контейнеры.

Это хорошо знакомое нам оборудование. Чуть ли не каждый день мы относим туда мусор.

Чаще всего контейнеры делают металлические или пластиковые. Для удобства сортировки отходов в дальнейшем, одни контейнеры делают, например, только для стекла, а другие только для пластика. Это значительно облегчает весь процесс переработки.

5) Сортировочная линия.

Исходя из того, что способов утилизации мусора несколько, необходимо специальное оборудование, которое позволит отделить один вид отходов от остальных. Именно для этого и нужны сортировочные линии.

Остались вопросы по работе оборудования для переработки отходов?

Посмотрите наглядно на работу пиролизного оборудования:

Какое оборудование необходимо для создания мини-завода?

Чтобы открыть предприятие по утилизации отходов, вам понадобится минимальный набор оборудования:

• сортировочная лента;
• пресс для отходов;
• шредер;
• контейнера.

Рассчитаем приблизительную стоимость этих средств:

Таким образом, минимальная сумма денег, которая будет потрачена на организацию такой деятельности, составляет 43 000 $. И это без учета аренды земли, затрат на доставку отходов и других расходов.

Помимо этого, может понадобиться дополнительное оборудование, а именно:

• разнообразные печи;
• тягачи;
• машины для более тщательного измельчения отходов;
• дополнительное оборудование (мойки и сушилки) и т.д.

Как вариант, можно обойтись б/у оборудованием. Это значительно снизит затраты. На практике окупаемость такого завода, согласно расчетам, произойдет где-то через 3-4 года работы.

Если вы все же решили заняться данным видом деятельности в серьез, то трезво оцените свои возможности.

Иметь оборудование для переработки мусора будет недостаточно . Необходимо учитывать такие особенности, как аренда земли, согласования с властями региона, заключение договора с предприятиями по доставке сырья и много других тонкостей.

Полезная статья? Не пропустите новые!
Введите e-mail и получайте новые статьи на почту

Сжигание отходов – старая традиция. Еще с древности люди отправляли в печь то, что не пригодилось для корма скота или удобрения земли. Жители Австрии, еще в начале XIX века приучились сжигать мусор, т.к им приходилось платить подать, размер которой был пропорционален объёму вывозимого мусора.

В большинстве европейских частных домов в XX веке, были установлены мусоросжигательные печи. Но, не смотря на эффективное сокращение отходов, способ оказался не безопасным – довольно часто происходили утечки вредных газов.

Англия начала первой сжигать мусор на предприятиях в 1870 году. Рабочие просто забрасывали его в печку, и выгребали оттуда пепел.

В 1893 году недалеко от Парижа, построили первый завод по сжиганию мусора, что вызвало неодобрение агрономов – зачем уничтожать органические отбросы, если их можно использовать с пользой, как удобрение. Сначала к их мнению прислушались, но в 1906 году органические отходы снова разрешили уничтожать, если на них не нашлось покупателя.

Поначалу к мусору добавляли традиционное топливо, например, уголь или мазут. Со временем оборудование было усовершенствованно. В 1930-м году появилась печь с грилем, которая значительно повысила эффективность (сгорало до 90% массы) и облегчила человеческий труд.

Из мусора может получиться топливо. Подобие низкосортного угля. Но только при условии удаления их него влажных органических отходов, железа, стекла.

Мусоросжигательному заводу, кроме всего прочего, понадобятся фильтры для очищения дыма перед его выпуском в атмосферу. Так как там содержатся вредоносные газы и частицы, называемые «золами уноса» (частицы размером от долей микрона до 0,14 мм). Необходимо так же отфильтровать летучие соединения тяжелых металлов, газообразной хлористоводородной кислоты.

Остающиеся после очищения твердые остатки (35–50 килограммов ядовитых веществ на тонну сжигаемых отходов) подвергаются химической стабилизации или прессуются, а затем отправляются в специализированные хранилища в качестве «отходов первого класса опасности».

При сжигании, так же остаются шлаки. Они могут пригодиться в сталеплавильном производстве, для получения алюминиевых проводов, после просева – для укладки подстилающего грунта при прокладке дорог, рассчитанных на небольшие нагрузки, например пешеходных и автостоянок. Правда использование таких шлаков, подвергается строгому регламенту, т.к они могут содержать ядовитые включения и остатки горючих веществ.

Технологию термической обработки и уничтожения отходов, используют, прежде всего, развитые страны. Например, Япония, Бельгия, Германия, Франция, Нидерланды, Швейцария, Швеция, Австрия, Дания. Количество заводов не возрастает, но увеличиваются их размеры.

Минусы технологии сжигания

• Выделаются вредные химические соединения и микрочастицы опасные для здоровья и окружающей среды, слишком мелкие для очистки фильтров.
• Печи требуют постоянной нагрузки, так что велика вероятность сожжения сырья, которое можно было бы переработать.

Совет ЕЭС в своё время, выпустил десяток директив регулирующих обращение с отходами, в том числе: пределы выбросов в атмосферу вредных веществ, наличие разрешений у предприятий, условия деятельности, контроль и измерение показателей веществ.

Директива от 15 июля 1975 г. «Об отходах» предусматривает, что отходы должны устраняться без ущерба для здоровья людей и без ущерба для окружающей среды. Директива от июня 1989 года, касалась именно загрязнения воздуха от сжигания мусора.

В 2000 году, Европейский союз выпустил еще более строгий регламент «О сжигании отходов». Статья 6, мало чем отличается от условий деятельности утилизирующих предприятий, описанных в директиве от 1989 года:

Газов выделяемые при сжигании, должны нагреваться не менее 2ух секунд, при температуре не менее 850 °C. Если сжигаются опасные отходы с содержанием более чем 1% галогенных органических соединений (например, хлорина), температура должна быть 1100 °C минимум. Если температура упадет, автоматически должны включиться горелки.

При превышении пределов выбросов ни при каких обстоятельствах нельзя продолжать сжигать отходы более, чем четыре часа беспрерывной работы. В течении года их должно набираться не больше 60 часов.

С этим более новым предписанием заводам пришлось считаться, и обзаводиться новым оборудованием по очистке дыма, стоимость которого составляет до двух третей всех затрат.

В ст. 6 (пункт 1) прописана необходимость 2-х секундного нагревания дыма при температуре 850 °C, для разрушения диоксинов и фуранов - всего около 20 соединений разной степени токсичности. Так же уцелевшие диоксины поглощаются активированным углем либо разлагаются при посредстве катализаторов. Несмотря на меры предосторожности, отравления скота, людей и окружающей среды всё-таки происходят. Так, в Савойе, отравление диоксинами, содержавшимися в дымах мусоросжигательного завода, привело в 2001 году к забою 7000 голов скота.

Взрыв на химическом заводе швейцарской фармацевтической компании Хоффман-Ля Рош в Севезо (Италия) в 1976 году.

После взрыва на химическом предприятии в городе Севезо в Италии, облако с высокой концентрацией диоксина, распространилось на территории 16 квадратных километров и вызвало массовое отравление людей и домашних животных. На самом деле выбросы диоксинов на заводе относятся к контролируемым (за исключением аварийных ситуаций). Более мощными источниками, являются горящие свалки, костры, в которых сжигают мусор и растительные отходы, в том числе и на садовых участках. Температура их горения относительно низкая - до 600°С. При таком режиме образуется в десятки раз больше диоксинов и фуранов, чем на мусоросжигательных заводах, где используется высокотемпературный процесс (около 1000°С). Если технология соблюдается, объём вредных выбросов будет приближен к прописанным Европейским нормам.

Во Франции в 2007 году, было построено предприятие «Иссеана» отапливающее 79 000 жилищ и производящее электричество для 50 000 квартир. Прислушавшись к мнению экологов, администрация намеренно понизила нормы выработки, чтобы побудить обитателей Иль-де-Франса сократить объемы отбросов, прибегая к более полной предварительной сортировке ради увеличения объемов вторично используемого сырья. Тому же способствует и сортировочный цех.

Мусоросжигательные заводы, были переименованы в «предприятия для использования отходов в качестве энергетического сырья». Просто уничтожать мусор сжиганием неэффективно и невыгодно, необходимо предварительно сортировать мусор и вторично использовать. А остатки сжечь с использованием получаемого тепла. На уровне правительства, в Германии, в Нидерландах, в Скандинавских странах, решили сократить объём отбросов при помощи сортировки, обработки и вторичного использования.

Наряду с максимальным ис­пользованием их энергетического потенциала необходимым требова­нием является экологическая безопасность процесса.

Московский мусоросжигательный завод (МСЗ № 2) в соответствии с Программой санитарной очистки г. Москвы, изложенной в постановлениях Правительства Москвы № 239 от 5 мая 1992 г. и № 941 от 18 октября 1994 г., в период с 1995 по 2000 г. был реконструирован. Реконструкцию прове­ли в целях повышения производительности и обеспечения экологической безопасности. Основное технологическое оборудование для реконструкции МСЗ № 2 в соответствии с контрактом поставила французская фирма CNIM . В объем поставки вошли три технологические линии, состоящие из мусоро­сжигательных котлов, комплектной системы газоочистки, системы контроля и управления технологическим процессом, а также системы постоянного экологического мониторинга. Увеличение количества технологических линий с двух до трех при сохранении их единичной производительности (8,3 т ТБО в час) позволило обеспечить надежную и стабильную работу завода и уве­личить его производительность до 150 тыс. т ТБО в год.

Многоступенчатая система газоочистки, установленная после реконструк­ции, полностью удовлетворяет требованиям европейских и российских нормативов и позволяет значительно сократить выбросы вредных веществ. Причем следует отметить, что на заводе после внедрения отечественной технологии очистки получены лучшие в мире результаты по содержанию оксидов азота в дымовых газах.

Контроль и управление технологическим процессом, начиная с обезвре­живания отходов, очистки дымовых газов и заканчивая экологическим мо­ниторингом, автоматизированы. Таким образом, вероятность ошибки опе­ратора практически сведена к нулю. Благодаря утилизации вырабатываемо­го пара полностью обеспечены потребности завода в тепловой и электри­ческой энергии, а излишки вырабатываемой электроэнергии передаются в городские электрические сети.

Реконструкция завода позволила практически полностью решить пробле­му с утилизацией ТБО, образующихся в Северо-Восточном административ­ном округе г. Москвы, сократить объем захоронения этих отходов на поли­гонах, а также количество перевозящих их мусоровозов и расход потребля­емого ими горючего и в результате улучшить экологическую обстановку в Москве.

Музоровозы, перевозящие ТБО на МСЗ № 2, по прибытии на завод взве­шивают на весах и проверяют на отсутствие (наличие) радиации. ТБО раз­гружают в бункер-накопитель объемом 39 тыс. м3 , находящийся в приемном отделении завода. Затем с помощью двух мостовых грейферных кранов отходы распределяют по бункеру-накопителю, перемешивают, удаляют из них крупногабаритные предметы, а также загружают в приемные воронки котлов. После загрузки ТБО в воронку котла питатель подает их на колос­никовую решетку. Через щели между колосниками поступает подогретый до температуры 170 °С первичный воздух, который необходим как для горения ТБО, так и для охлаждения колосников.

Шлак, образующийся в результате сгорания ТБО на колосниковой ре­шетке, подается на ленточном транс­портере в бункер-накопитель. По ходу движения из шлака отделяется черный металл, который идет потом на переработку. А такого металла получается немало - около 1,5 тыс. т в год! Из бункера-накопителя шлак в соответствии с разрешением ГУПР Министерства природных ресурсов по г. Москве увозят на полигон захо­ронения ТБО, принадлежащий ГУП «Экотехпром».

В настоящее время на заводе за­вершается строительство цеха по переработке золошлаковых отходов с использованием отечественной технологии. После запуска этого цеха технология обезвреживания ТБО станет безотходной.

В результате утилизации тепла уходящих газов, образующихся при сжигании ТБО, от одного котла полу­чают перегретый пар со следующими характеристиками: давление - 15 атм, t - 240 °С, объем - 15 т/ч, который направляется на турбоэлектрогене-раторы. На заводе их всего три, каждый мощностью 1,2 МВт. Треть вырабатываемой электрической энергии идет на собственные нужды завода, а остальной объем переда­ется в сети Мосэнерго. Пар с давле­нием 6 атм направляется на нужды завода, остальной пар - в аэрокон­денсаторы, где конденсируется и также используется в производствен­ном цикле завода.

Как известно, при сжигании ТБО образуется ряд вредных веществ: оксиды азота (N 0 x), оксиды серы (S 0 x) , оксиды углерода (СО), хлори­ды и фториды водорода (HCI , HF), диоксины и фураны. Поэтому в со­став технологического оборудования мусоросжигательных заводов должны быть включены системы пылегазоу-лавливания, обеспечивающие сниже­ние содержания вредных веществ в дымовых газах до требуемых норм. МСЗ № 2 - первое в России пред­приятие, на котором существует многоступенчатая система газоочис­тки, соответствующая требованиям европейских стандартов по выбросам вредных веществ с дымовыми газа­ми, принятым для установок сжигания ТБО.

Мусоросжигательный котел поми­мо утилизации тепла выполняет функции первой ступени очистки дымовых газов. Известно, что кон­центрация образующихся при сжига­нии ТБО диоксинов и фуранов в значительной степени снижается, если дымовые газы находятся в зоне с температурой > 850 °С не менее 2 секунд. В этих целях в полурадиаци­онной части котла за счет оптимиза­ции режима горения ТБО поддержи­вается температура 850-950 "С и обеспечивается необходимое время пребывания дымовых газов. Техноло­гическое оборудование для очистки дымовых газов в мусоросжигатель­ных котлах завода (за исключением М0 x), было поставлено в комплекте с основным оборудованием французс­кой фирмой CNIM . Для очистки газов от М0 x используется отечественная технология, разработанная и запатентованная Российским государс­твенным университетом нефти и газа им. И.М. Губкина.

МСЗ № 2 расположен в черте го­рода, в зоне жилой застройки, поэ­тому Департамент природопользова­ния и охраны окружающей среды Правительства Москвы установил лимит по выбросам, соответствую­щий концентрации М0 x в дымовых газах - 50-70 мг/м³ . А это значитель­но ниже европейских норм.

Как показали результаты исследо­ваний и промышленного внедрения процессов некаталитического восста­новления NO (CHKB), выполненных в РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, в мусоросжигательных котлах при использовании этого способа очист­ки возможно снижение содержания N0 до 70-90 %. Процесс СНКВ про­текает при температуре 900-1 000 °С, не требует применения катализатора, не зависит от содержания оксидов серы и степени запыленности газов. Для достижения максимальной сте­пени восстановления N0 необходимо не менее 0,5 с. В качестве восстано­вителя оксидов азота могут исполь­зоваться различные аминосодержащие соединения, например аммиак или карбамид.

Для технологической схемы очис­тки для МСЗ № 2 ГУП «Экотехпром» был выбран экологически безопас­ный карбамид. Восстановление N0 в этом случае происходит в соответс­твии с уравнением реакции: 4 NO + 2 CO (NH²)² + 0² = 4 N² + 2С0² + 4Н² 0.

Твердый карбамид из хранилища с помощью винтового питателя посту­пает в емкость для приготовления раствора, куда одновременно пода­ется химически очищенная вода. Приготовленный 40%-ный раствор карбамида автоматически по сигналу датчика уровнемера перекачивается в рабочие емкости, затем насосами-дозаторами подается в смесители, где смешивается с паром. Полученная восстановительная смесь через спе­циальную распределительную систе­му вводится в расчетную зону топоч ной камеры мусоросжигательных котлов. Следует сказать, что процесс восстановления N0 карбамидом в случае перерасхода восстановителя, неэффективного смешения его с ды­мовыми газами или снижения темпе­ратуры в зоне ввода восстановителя ниже оптимальных значений может сопровождаться проскоком непроре­агировавшего аммиака (NH³).

Содержание NH³ в очищенных газах регламентируется и в соответствии с международными нормами не должно превышать 10 мг/нм³ . Для контроля содержания N0 и МН³ в дымовых га­зах используются автоматические газоанализаторы GM 31 фирмы Sick Maihak GmbH (Германия). Эти прибо­ры основаны на оптоэлектронном принципе измерений, позволяющем одновременно определять содержа­ние каждого компонента в режиме реального времени непосредственно в газовом потоке. Контроль и регули­рование процесса очистки дымовых газов от оксидов азота осуществля­ются с помощью автоматизированной системы управления

Система очистки работает на оте­чественном оборудовании, в качестве восстановителя используют гранули­рованный карбамид (ГОСТ 2081-92).

При температуре порядка 850 °С степень очистки со­ставляет около 60 %, с увеличением температуры до 900 °С она возраста­ет до 70 % и достигает максимальных значений на уровне 80-85 % при температуре 970-990 °С. Концентра­ция аммиака в очищенных газах при температуре выше 900 °С, характер­ной для штатного режима работы мусоросжигательных котлов, не пре­вышает 10 мг/нм³ и составляет, как правило, 3-5 мг/нм³ .

Опыт эксплуатации системы очис­тки показал, что она полностью справляется с поставленной задачей и обеспечивает поддержание концен­трации N0 в дымовых газах на уров­не 60-90 мг/нм³ (для сравнения: европейские нормативы по содержа­нию оксидов азота в дымовых газах мусоросжигательных котлов состав­ляют 200 мг/нм³).

Внедрение отечест­венной технологии очистки на МСЗ № 2 позволило сэкономить за счет замещения импортной технологии около 3,5 млн долл.

Очистка дымовых газов от других загрязнителей осуществляется сле­дующим образом. За счет попере­менного изменения направления движения дымовых газов в котле на 180° (вниз - вверх) частично выделя­ется летучая зола, которая поступает в систему золоудаления. Из котла дымовые газы направляются на следующую ступень газоочистки - в реактор, предназначенный для очис­тки газов от кислых компонентов: S 0² , HCI , HF . По ходу движения ды­мовых газов к реактору в них вводит­ся мелкодисперсный активированный уголь для связывания диоксинов, фуранов и солей тяжелых металлов. В реакторе в результате взаимодействия известкового молока с кислыми компонентами происходит процесс их нейтрализации.

После реактора дымовые газы поступают в рукавный фильтр «им-пульсно-струйного» типа, где проис­ходит улавливание летучей золы, пыли и продуктов газоочистки (каль­циевых солей, образующихся при контакте дымовых газов с известко­вым молоком), а также активирован­ного угля с адсорбированными на нем компонентами. В дымовых газах после рукавного фильтра остается менее 10 мг/нм³ пыли.

После очистки в рукавном фильтре дымовые газы удаляются через ды­мовую трубу высотой 100 м. В этой трубе установлен газоанализатор, предназначенный для непрерывного контроля содержания вредных ве­ществ в дымовых газах (HCI , СО, 0² , пыль, S 0²). Содержание диоксинов и HF периодически замеряется цент­ром аналитического контроля Депар­тамента природопользования и охра­ны окружающей среды Правительства Москвы. Содержание HCI на выходе из дымовой трубы составляет менее 10 мг/нм³ , диоксинов и HF - не более 0,1 нг/нм³ и 1 мг/нм³ "соответственно и также не превышает европейских нормативов.

Таким образом, организация про­цесса сжигания ТБО и решение воп­росов экологической безопасности на МСЗ № 2 позволили обеспечить самые жесткие требования по выбро­сам загрязняющих веществ в атмос­феру.

Это широко распространенный способ уничтожения твердых бытовых отходов, который широко применяется с конца XIX в. Сложность непосредственной утилизации ТБО обусловлена, с одной стороны, их исключительной многокомпонентностью, с другой -- повышенными санитарными требованиями к процессу их переработки. В связи с этим сжигание до сих пор остается наиболее распространенным способом первичной обработки бытовых отходов. Сжигание бытового мусора, помимо снижения объема и массы, позволяет получать дополнительные энергетические ресурсы, которые могут быть использованы для централизованного отопления и производства электроэнергии. К числу недостатков этого способа относится выделение в атмосферу вредных веществ, а также уничтожение ценных органических и других компонентов, содержащихся в составе бытового мусора. Сжигание можно разделить на два вида: непосредственное сжигание, при котором получается только тепло и энергия, и пиролиз, при котором образуется жидкое и газообразное топливо. В настоящее время уровень сжигания бытовых отходов в отдельных странах различен. Так, из общих объемов бытового мусора доля сжигания колеблется в таких странах, как Австрия, Италия, Франция, Германия, от 20 до 40%; Бельгия, Швеция -- 48-50%; Япония -- 70%; Дания, Швейцария 80%; Англия и США -- 10%. В России сжиганию подвергаются пока лишь около 2% бытового мусора, а в Москве -- около 10%. Для повышения экологической безопасности необходимым условием при сжигании мусора является соблюдение ряда принципов. К основным из них относятся температура сжигания, которая зависит от вида сжигаемых веществ; продолжительность высокотемпературного сжигания, зависящая также от вида сжигаемых отходов; создание турбулентных воздушных потоков для полноты сжигания отходов. Различие отходов по источникам образования и физико-химическим свойствам предопределяет многообразие технических средств и оборудования для сжигания. В последние годы ведутся исследования по совершенствованию процессов сжигания, что связано с изменением состава бытовых отходов, ужесточением экологических норм. К модернизированным способам сжигания отходов можно отнести замену воздуха, подаваемого к месту сжигания отходов для ускорения процесса, на кислород. Это позволяет снизить объем горючих отходов, изменить их состав, получить стеклообразный шлак и полностью исключить фильтрационную пыль, подлежащую подземному складированию. Сюда же относится и способ сжигания мусора в псевдосжиженном слое. При этом достигается высокая полнота сгорания при минимуме вредных веществ. По зарубежным данным, сжигание мусора целесообразно применять в городах с населением не менее 15 тыс. жителей при производительности печи около 100 т/сут. Из каждой тонны отходов можно выработать около 300-400 кВт-ч электроэнергии. В настоящее время топливо из бытовых отходов получают в измельченном состоянии, в виде гранул и брикетов. Предпочтение отдается гранулированному топливу, так как сжигание измельченного топлива сопровождается большим пылевыносом, а использование брикетов создает трудности при загрузке в печь и поддержании устойчивого горения. Кроме того, при сжигании гранулированного топлива намного выше КПД котла. Мусоросжигание обеспечивает минимальное содержание в шлаке и золе разлагающихся веществ, однако оно является источником выбросов в атмосферу. Мусоросжигательными заводами (МСЗ) выбрасываются в газообразном виде хлористый и фтористый водород, сернистый газ, а также твердые частицы различных металлов: свинца, цинка, железа, марганца, сурьмы, кобальта, меди, никеля, серебра, кадмия, хрома, олова, ртути и др. Установлено, что содержание кадмия, свинца, цинка и олова в копоти и пыли, выделяющихся при сжигании твердых горючих отходов, изменяется пропорционально содержанию в мусоре пластмассовых отходов. Выбросы ртути обусловлены присутствием в отходах термометров, сухих гальванических элементов и люминесцентных ламп. Наибольшее количество кадмия содержится в синтетических материалах, а также в стекле, коже, резине. Исследованиями США выявлено, что при прямом сжигании твердых бытовых отходов большая часть сурьмы, кобальта, ртути, никеля и некоторых других металлов поступает в отходящие газы из негорючих компонентов, т. е. удаление негорючей фракции из бытовых отходов понижает концентрацию в атмосфере этих металлов. Источниками загрязнения атмосферы кадмием, хромом, свинцом, марганцем, оловом, цинком являются в равной степени как горючая, так и негорючая фракции твердых бытовых отходов. Существенное уменьшение загрязнения атмосферного воздуха кадмием и медью возможно за счет отделения из горючей фракции полимерных материалов.

Таблица 2 Данные мусоросжигающих заводов г. Москва

Рисунок 2 Сжигание ТБО на перерабатывающих заводах.

Биотермическое компостирование.

Этот способ утилизации твердых бытовых отходов основан на естественных, но ускоренных реакциях трансформации мусора при доступе кислорода в виде горячего воздуха при температуре порядка 60°С. Биомасса ТБО в результате данных реакций в биотермической установке (барабане) превращается в компост. Однако для реализации этой технологической схемы исходный мусор должен быть очищен от крупногабаритных предметов, а также металлов, стекла, керамики, пластмассы, резины. Полученная фракция мусора загружается в биотермические барабаны, где выдерживается в течение 2 сут. с целью получения товарного продукта. После этого компостируемый мусор вновь очищается от черных и цветных металлов, доизмельчается и затем складируется для дальнейшего использования в качестве компоста в сельском хозяйстве или биотоплива в топливной энергетике. Биотермическое компостирование обычно проводится на заводах по механической переработке бытовых отходов и является составной частью технологической цепи этих заводов. Однако современные технологии компостирования не дают возможности освободиться от солей тяжелых металлов, поэтому компост из ТБО фактически малопригоден для использования в сельском хозяйстве. Кроме того, большинство таких заводов убыточны. Поэтому предпринимаются разработки концепций получения синтетического газообразного и жидкого топлива для автотранспорта из продуктов компостирования, выделенных на мусороперерабатывающих заводах. Например, предполагается реализовать получаемый компост в качестве полуфабриката для дальнейшей его переработки в газ.

Способ утилизации бытовых отходов пиролизом известен достаточно мало, особенно в нашей стране, из-за своей дороговизны. Он может стать дешевым и не отравляющим окружающую среду приемом обеззараживания отходов. Технология пиролиза заключается в необратимом химическом изменении мусора под действием температуры без доступа кислорода. По степени температурного воздействия на вещество мусора пиролиз как процесс условно разделяется на низкотемпературный (до 900°С) и высокотемпературный (свыше 900° С).

Низкотемпературный пиролиз - это процесс, при котором размельченный материал мусора подвергается термическому разложению. При этом процесс пиролиза бытовых отходов имеет несколько вариантов: пиролиз органической части отходов под действием температуры в отсутствии воздуха; пиролиз в присутствии воздуха, обеспечивающего неполное сгорание отходов при температуре 760°С; пиролиз с использованием кислорода вместо воздуха для получения более высокой теплоты сгорания газа; пиролиз без разделения отходов на органическую и неорганическую фракции при температуре 850°С и др. Повышение температуры приводит к увеличению выхода газа и уменьшению выхода жидких и твердых продуктов. Преимущество пиролиза по сравнению с непосредственным сжиганием отходов заключается, прежде всего, в его эффективности с точки зрения предотвращения загрязнения окружающей среды. С помощью пиролиза можно перерабатывать составляющие отходов, неподдающиеся утилизации, такие как автопокрышки, пластмассы, отработанные масла, отстойные вещества. После пиролиза не остается биологически активных веществ, поэтому подземное складирование пиролизных отходов не наносит вреда природной среде. Образующийся пепел имеет высокую плотность, что резко уменьшает объем отходов, подвергающийся подземному складированию. При пиролизе не происходит восстановления (выплавки) тяжелых металлов. К преимуществам пиролиза относятся и легкость хранения и транспортировки получаемых продуктов, а, также то, что оборудование имеет небольшую мощность. В целом процесс требует меньших капитальных вложений. Установки или заводы по переработке твердых бытовых отходов способом пиролиза функционируют в Дании, США, ФРГ, Японии и других странах. Активизация научных исследований и практических разработок в этой области началась в 70-х годах ХХ столетия, в период "нефтяного бума". С этого времени получение из пластмассовых, резиновых и прочих горючих отходов энергии и тепла путем пиролиза стало рассматриваться как один из источников выработки энергетических ресурсов. Особенно большое значение придают этому процессу в Японии.

Высокотемпературный пиролиз. Этот способ утилизации ТБО, по существу, есть не что иное, как газификация мусора. Технологическая схема этого способа предполагает получение из биологической составляющей (биомассы) отходов вторичного синтез-газа с целью использования его для получения пара, горячей воды, электроэнергии. Составной частью процесса высокотемпературного пиролиза являются твердые продукты в виде шлака, т. е. непиролизуемые остатки. Технологическая цепь этого способа утилизации состоит из четырех последовательных этапов: отбор из мусора крупногабаритных предметов, цветных и черных металлов с помощью электромагнита и путем индукционного сепарирования; переработка подготовленных отходов в газофикаторе для получения синтез-газа и побочных химических соединений -- хлора, азота, фтора, а также шкала при расплавлении металлов, стекла, керамики; очистка синтез-газа с целью повышения его экологических свойств и энергоемкости, охлаждение и поступление его в скруббер для очистки щелочным раствором от загрязняющих веществ соединений хлора, фтора, серы, цианидов; сжигание очищенного синтез-газа в котлах-утилизаторах для получения пара, горячей воды или электроэнергии. Научно-производственной фирмой "Термоэкология" акционерного общества "ВНИИЭТО" (г. Москва) предложена комбинированная технология переработки шлаковых и зольных отвалов ТЭЦ с добавлением части ТБО. Этот метод высокотемпературного пиролиза переработки отходов основан на комбинации процессов в цепи: сушка--пиролиз--сжигание электрошлаковая обработка. В качестве основного агрегата предполагается использовать рудно-термическую электропечь в герметичном варианте, в которой будут расплавляться подаваемые шлак и зола, выжигаться из них углеродные остатки, а металлические включения осаживаться. Электропечь должна иметь раздельный выпуск металла, который в дальнейшем перерабатывается, и шлака, из которого предполагается изготовлять строительные блоки или гранулировать с последующим использованием в строительной индустрии. Параллельно в электропечь будут подаваться ТБО, где они газифицируются под действием высокой температуры расплавленного шлака. Количество воздуха, подаваемого в расплавленный шлак, должно быть достаточным для окисления углеродного сырья и ТБО. Научно-производственным предприятием "Сибэкотерм" (г. Новосибирск) разработана экологически чистая технология высокотемпературной (плазменной) переработки ТБО. Технологическая схема этого производства не предъявляет жестких требований к влажности исходного сырья -- бытовых отходов в процессе предварительной подготовки, морфологическому и химическому составам и агрегатному состоянию. Конструкция аппаратуры и технологическое обеспечение позволяет получить вторичную энергию в виде горячей воды или перегретого водяного пара с подачей их потребителю, а также вторичной продукции в виде керамической плитки или гранулированного шлака и металла. По существу, это и есть вариант комплексной переработки ТБО, их полной экологически чистой утилизации с получением полезных продуктов и тепловой энергии из "бросового" сырья -- бытового мусора.

Высокотемпературный пиролиз является одним из самых перспективных направлений переработки твердых бытовых отходов с точки зрения как экологической безопасности, так и получения вторичных полезных продуктов синтез-газа, шлака, металлов и других материалов, которые могут найти широкое применение в народном хозяйстве. Высокотемпературная газификация дает возможность экономически выгодно, экологически чисто и технически относительно просто перерабатывать твердые бытовые отходы без их предварительной подготовки, т. е. сортировки, сушки и т. д.