Energija iz otpadnih proizvoda. Recikliranje čvrstog kućnog otpada za proizvodnju topline i električne energije. Proizvodnja toplinske i električne energije iz čvrstog otpada

Kakva će biti naša zemlja, grad, planet za nekoliko desetljeća. Hoće li sve postati posvećeno zemljište ili će sve veće odlagalište doći do naših domova i ulaza? U razvijenim se zemljama kućni otpad koristi više od 40 godina, a za Rusiju je to još uvijek novost.

O najnovijim tehnologijama za recikliranje gotovo ništa ne znamo. Na pitanja odgovara Andrey Lopatukhin, savjetnik u ALECON-u, tvrtki koja se bavi sustavom hidroseparacije čvrstog otpada (MSW) u CIS-u.

Što je tehnologija hidroseparacije MSW?

Proces hidroseparacije je sljedeći: nesortirano smeće dovodi se na pokretnu traku. Vrpca se pomiče pod vrlo jakim magnetom, na koji se zalijepi metalni otpad, nakon čega se smeće nalazi u bubnju s rupama raznih promjera, a otpad se razvrstava po veličini. Male i velike frakcije šalju se duž različitih traka, koje se spuštaju u spremnik napunjen vodom. Tada se lakši ostaci izdižu na površinu, a uz pomoć ventilatora vrećice se razvrstavaju u jedan spremnik, a boce u drugi. Zatim se ovaj dio smeća priprema za fazu sekundarne obrade, a iz smeća koje je potonulo na dno - organski ostaci - bioplin nastaje u bioreaktoru.

Energija dobivena izgaranjem bioplina zadovoljava potrebe postrojenja, 60-70% energije ide u prodaju. 80-85% ukupnog volumena smeća se reciklira. Postrojenje ima modularni dizajn od 300 tona smeća dnevno, možete povećati produktivnost do 2000 tona dnevno i više. Od otpada - dobivamo prihod! Organski otpad stvara bioplin i zelenu električnu energiju!

Koliki je godišnji energetski potencijal čvrstog otpada u Rusiji, gdje je koncentriran? Može li prerada čvrstog otpada riješiti energetske probleme?

Ne uzimajući u obzir mnoštvo spontanih odlagališta otpada, samo u Središnjem saveznom okrugu potencijal nagomilanog komunalnog otpada godišnje se izjednači na 250 000 tona. Najveća odlagališta za današnje projekte tehnologije za vađenje metana su od najveće važnosti. Koncentrirani su u Središnjem saveznom okrugu - 4 deponije, u Tuli - 1, u Moskovskoj regiji - 3, u Južnoj saveznoj oblasti - 1, sjeverozapadnom - 2, Uralnom saveznom okrugu - 2, u Volgi - 6 deponija, na Dalekom istoku - 1, a u Sibirskom saveznom okrugu - 3 deponije.

Može li prerada čvrstog otpada pridonijeti rješavanju energetskih problema?

Naravno! Prema proračunima, metan se proizvodi na uličnim odlagalištima u količini od 858 milijuna tona godišnje, a bioplin - 1,715 milijuna tona.

Koliki je organski sadržaj otpada? Što se događa s anorganskim dijelom u predloženoj tehnologiji hidroseparacije?

Otpad sadrži neorganske i organske tvari koje imaju različit stupanj razgradnje. Sadržaj organske tvari u otpadu je 35-60% težine ukupne količine smeća. U procesu prerade anorganski resursi dobivaju drugi život. Na primjer, taljeni su obojeni i obojeni metali, staklo se koristi u građevinarstvu, a mnogi se korisni predmeti proizvode od plastike za uporabu u kućanstvu.

Koje su prednosti metode hidroseparacije MSW-a u odnosu na druge metode pirolize plazme i preklapanja odlagališta komunalnih otpadnih voda s proizvodnjom energije koja se temelji na odlagališnom plinu? Koja je njegova tržišna niša?

Glavna prednost tehnologije hidroseparacije MSW-a u usporedbi s drugim metodama pirolize plazme je visoka profitabilnost i brza otplata poduzeća, zatvoreni tehnološki ciklus i ekološka prijatnost. Za opremanje biljke potrebna vam je površina od 2 hektara i relativno mala investicija, koja će se isplatiti za pet godina.

Iz bioplina get   električna energija, čiji je dio za vlastite potrebe, a dio za prodaju. Organska masa koja se nakon prerade u bioreaktoru pretvara u kompost izvrsno je ekološko gnojivo za uzgoj zelenila i povrća u staklenicima.

Budući da je za pirolizu u plazmi potrebno puno električne energije, tada je to trošak jednak metodi spaljivanja čvrstog otpada. Sva postrojenja koja rade piroliznom tehnologijom ne pružaju potrebno rješenje problema čvrstog otpada iz sljedećih razloga:

Veliki postotak sekundarnog otpada koji zagađuje okoliš;

Mala produktivnost. U cijelom svijetu postoji vrlo malo tvornica kapaciteta više od 300 tona dnevno;

Niski povrat otpada;

Visoki troškovi izgradnje postrojenja i tekući troškovi poslovanja.

Da bi se osigurala ekološka čistoća tehnološkog ciklusa, potrebna je ugradnja skupih plinskih filtera i dimnih zamki.

Tehnologiju proizvodnje odlagališta plina s preklapanjem odlagališta čvrstog otpada karakteriziraju mnogi pokazatelji onečišćenja okoliša. Toksična tekućina "filtrata", nakupljajući se u crijevima, nalazi se u podzemnim vodama i vodi, otrovajući ih. Osim toga, na takvim se odlagalištima proces razgradnje otpada usporava zbog nedostatka zraka, a nitko ne zna koliko će još desetljeća trebati da se potpuno razgradi.

Pored toga, ova tehnologija zahtijeva značajne troškove poslovanja i zemljišta.

Tehnologija hidropostupanja otpadnih voda na tržištu odlaganja otpada nudi dostojnu nišu kao naj opravdaniju ekonomski i sigurno ekološku tehnologiju.

Koji proizvod tvrtke za preradu MSW nude na tržištu: toplina, električna energija, plin? Tko je kupac ovih resursa?

Uz proizvode koji se recikliraju (staklo, metal, plastika, karton i papir), poduzeća koja prerađuju kruti otpad u potpunosti zadovoljavaju vlastite potrebe za električnom energijom i isporučuju svoje proizvode na tržište topline, električne energije i plina. Visokokvalitetni kompost za poljoprivredne svrhe proizvodi se od biootpada.

Moguća je varijanta općeg kompleksa za obradu čvrstog otpada uzgojem zelenila, povrća ili cvijeća u plastenicima.

Ima li Rusija iskustva s organiziranjem poduzeća za preradu otpadnih otpadnih voda koja opskrbljuju resurse energijom? S kojim su se problemima susreli?

Potencijal MSW u Rusiji je oko 60 milijuna tona godišnje. Samo u moskovskoj regiji godišnje se na odlagalištima odloži oko 6 milijuna tona otpadnih otpadnih voda. Nakon raspada organskog dijela otpada na odlagalištu, nastaje bioplin. Ključne komponente bioplina su staklenički plinovi: ugljični dioksid (30-45%) i metan (40-70%).

Prema riječima stručnjaka, na odlagalištu površine oko 12 hektara s volumenom ukopa 2 milijuna m 3 čvrstog otpada možete dobiti oko 150-250 milijuna m 3 bioplina godišnje i dobiti oko 150-300 tisuća MW električne energije. Ovo odlagalište može se koristiti nekoliko godina bez promjene opreme ili ulaganja dodatnih financijskih sredstava. Nažalost, projekti koje ova tehnologija provodi u Ruskoj Federaciji nisu nam poznati.

Jedan od razloga zašto Rusija još uvijek nema inovativne tehnologije za obradu čvrstog otpada je nekorištenje Kjotskog protokola. Na primjer, u Izraelu je za prikupljanje stakleničkih plinova na odlagalištu volumena 2 milijuna m 3 moguće privući 5-10 milijuna eura godišnje kroz Kyoto mehanizam. Gotovo nikada ne koristimo postojeća odlagališta i odlagališta otpada, nego razvrstavamo smeće nakon njegova odlaganja. Obrađujemo organski otpad kako bismo proizveli boigas i kompost odmah nakon kanti za smeće. Tako uspijevamo spriječiti nepotrebno sahranjivanje.

Aleksej Stepanov,Voditelj tvrtke "Sveza Novator", selo Novator (Velikoustyugsky okrug, regija Vologda)

• Kako poduzeće može proizvesti 70% svoje električne energije iz otpada

Danas je više isplativo razvijati se   struja iz otpada.Na kubni metar gotove šperploče otpada kubični metar otpada. U sovjetska vremena otpad se mogao zakopati. Zbog pooštravanja zakona o okolišu, odlaganje je danas skupo.

Tvrtke prikupljaju široki niz podataka o kupcima, što je na kraju beskorisno. Podaci su raspršeni, često su zastarjeli ili iskrivljeni - na temelju toga je nemoguće učiniti kupca jedinstvenim prodajnim prijedlogom i predvidjeti prodaju. Naš članak opisuje alate za prikupljanje i analizu podataka, čija upotreba:

• optimizira troškove marketinga tvrtke;
• pomoći u izradi prodajne strategije;
• smanjiti usporavanje kupaca poboljšavajući kvalitetu usluge.

Naše postrojenje već dugi niz godina proizvodi električnu energiju iz otpada, koje koristi u proizvodnji. Postrojenje radi svakodnevno i proizvodi 500 kubičnih metara otpada (kora, drvena sječka, olovka i prah za mljevenje). Evo što radimo s otpadom.

1. Spalite koru i drvene sječke. Pri spaljivanju otpada stvara se toplinska energija. Koristimo ga za sušenje furnira i lijepljenje šperploče. Uključujemo termoelektrane i elektrane. Prvi zagrijava rashladnu tekućinu, drugi - vodu, dobivajući pare. 21% otpada koristi se za sušenje furnira, 7% za lijepljenje šperploče. Otpad također koristimo za proizvodnju električne energije u vlastitoj termoelektrani. Gorivo se dovodi u kotlovnicu koja stvara pare. Para prolazi cijevima u hodnik, gdje se nalaze dvije turbine elektrane Kaluga s po 1.5 MW generacije. Turbine se vrte parom. Svaki od njih spojen je na generator koji proizvodi električnu energiju. Četvrtina kore i drvene sječke ide u postupak.

2. Prodajemo olovku. Olovka je ostatak čokota (u stručnom se jeziku naziva churak). Kada se ljušti, churak se okreće oko svoje osi. Nož za ljuštenje kreće se okomito na osi rotacije churaka, ravnomjerno uklanjajući drvenu vrpcu debljine 1,6 mm. Churak se „odmotava“ u cilindar debljine 50 mm - dobiva se olovka koja sačinjava 13% otpada. Prodajemo ga na malo zaposlenicima tvornice i lokalnim stanovnicima: drva za ogrjev dobivaju se olovkom. Lokalni gospodarstvenici koriste olovku za proizvodnju ugljena. Kubični metar olovke košta 200 rubalja.

3. Iz brušenja prašine izrađujemo novi proizvod (frakcija otpada - 3%). Nekada smo prali prašinu, ali tada smo pronašli profitabilnu mogućnost recikliranja. Zajedno s partnerom izrađujemo brikete iz prašine. U jednom briketu - 3 kg ogrjevnog drva. Kada se spaljuju, gotovo da se ne stvara pepeo (postotak stvaranja pepela iz prašine je nizak, budući da se prašina dobiva mljevenjem prednje strane šperploče, gdje nema čestica kore).

• Industrijski otpad: 9 ideja kako zaraditi novac

Organizacija skupljanja, skladištenja i preraspodjele otpada

Otpad isporučujemo u skladište pomoću transportnih traka. Nema ručnog rada: proces reguliraju operatori iza upravljačke ploče, utovarivači traktora rade. Na putu se otpad otprema u peć na mjesta za sušenje i lijepljenje. Uređaj za punjenje peći otvoren je dok se spremnik ne napuni, a zatim operater zatvara ventil pritiskom na gumb. Ako je ventil zatvoren, otpad ide dalje duž transportera do skladišta. U skladištu se otpad izbacuje iz pojasa, dio se s prednjim utovarivačima distribuira u hrpe, a dio se izravnava. Put je okolo i među hrpom otpada, potreban je za putovanja i gašenje požara.

Transporteri otpremaju otpad iz skladišta u elektranu. Prednji utovarivač uzima kantu od 10 kubika, vozi je do željenog pojasa (pomični pod, koji dostavlja otpad na transporter strugača) i izlijeva ga. Otpad transportera odlazi u peć elektrane.

Na kraju

Proizvodnim 70–80% električne energije stvaramo iz proizvodnog otpada. U danima popravka, kada strojevi (60% flote) odmaraju, upravljamo vlastitim resursima. Samo jednom u jakim mrazima nismo imali dovoljno otpada za proizvodnju električne energije, tada smo besplatno uzeli drvne sječke na obližnjoj pilani. Planovi su povećati broj turbina kako bi se u potpunosti odustalo od kupljene energije.

• Kako stvoriti proizvodnju bez otpada kako bi se povećala dobit

Većina konvencionalnih izvora energije nisu obnovljivi (nafta, plin). Dobivanje energije iz poljoprivrednog otpada omogućava nam riješiti dva problema odjednom - riješiti se nekih smeća i rasteretiti rudarsku industriju.

Otpad za proizvodnju energije možemo podijeliti u nekoliko vrsta.

1.   : stajski gnoj i stajski gnoj na farmama za stoku, pileći izmet. Energetski intenzitet stajskog gnoja na istoj je razini kao i treset (21,0 MJ / kg) i znatno je veći od smeđeg ugljena i drva (14,7 i 18,7 MJ / kg, respektivno).
2. Biljni otpad:
   • terenski otpad: slama, žitarice, stabljike suncokreta i kukuruza, vrhovi povrća itd .;
   • prerada otpada: ljuska, pljeva itd.
3. Nusproizvodi industrijske prerade poljoprivrednih proizvoda: bagasi dobiveni u industriji šećera, kolačići za proizvodnju ulja, otpad prehrambene industrije.

Postoji mogućnost izravnog spaljivanja takvih otpadaka i njihove sekundarne uporabe kao gnojiva ili za sekundarne potrebe u poduzećima (na primjer, posteljina od slame u stočarstvu). Međutim, oni se koriste i kao sirovina za stvaranje biogoriva, koja se obično dijele u tri skupine:

1. Tekućina - biodizel (u proizvodnji se koristi otpad koji sadrži masnoću) i bioetanol (mogu se koristiti pšenična i rižina slama, bagata od šećerne trske).
2. Čvrsta tvar - biomasa, pelete i briketi iz različitih vrsta otpada (kukuruzne šipke, slama, mekinje, ljuska sjemenki suncokreta, heljda od heljde, pileći izmet, stajski gnoj).
3. Plinovit. Bioplin se može proizvesti iz stajskog gnoja, ptičjeg izmeta i drugog sličnog poljoprivrednog otpada.

Dobivanje energije iz otpada uglavnom se svodi na stvaranje toplinske energije. Ona se, pak, pretvara u druge vrste energije - mehaničku i električnu.

Gorivi briketi i druga kruta biomasa sagorijevaju se, kalorijska vrijednost briketa kreće se od 19 do 20,5 MJ / kg. Biodizel služi kao gorivo za motore s unutarnjim izgaranjem, bioetanol je pogonsko gorivo, a bioplin se koristi u razne svrhe: za proizvodnju električne energije, topline, pare, kao i za automobilsko gorivo.

U Danskoj 1970-ih Uslijedila je naftna kriza, nakon koje su poljoprivrednici prvo počeli koristiti slamu kao gorivo. Od 1995. država je nadoknadila 30% troškova opreme vlasnicima kotlova za slamu do 200-400 kW ako njihova učinkovitost i razina ispuštanja štetnih tvari zadovoljavaju zahtjeve. Sada u Danskoj postoji više od 55 kotlovnica za centralno grijanje, više od 10 000 termalnih kotlova, kao i nekoliko termoelektrana i elektrana koje osim slame koriste i druge vrste otpada.

Što je za to potrebno

Mnogi gospodarstvenici koji se bave preradom guma ili plastike zainteresirani su mogu li se bioplin dobiti spaljivanjem poljoprivrednog otpada, ali ova vrsta goriva proizvodi se drugačijom tehnologijom. Nastaje fermentacijom vodika ili metana. Sirovina se pumpa ili utovari u reaktor, gdje se miješa, a bakterije u uređaju prerađuju proizvode i proizvode gorivo. Spremni bioplin se diže u spremnik za plin, a zatim se čisti i isporučuje potrošaču.

Bioetanol iz otpada dobiva se fermentacijom slame ili drugog otpada koji sadrži celulozu. Ova tehnologija nije baš popularna u svijetu, ali u SSSR-u je bila prilično razvijena, u Rusiji se također koristi. Prvo se sirovine hidroliziraju da se dobije smjesa pentoza i heksoza, a zatim se ta masa podvrgne alkoholnoj fermentaciji.

Za proizvodnju biodizela iz poljoprivrednog otpada koji sadrži masti trebat će postrojenje za preradu, crpke, priključni vodovi (crijeva, cijevi) i spremnici za istrošeno gorivo. Biodizel u postrojenju se transferira iz triglicerida u reakciji s monohidričnim alkoholima, a zatim se podvrgava različitim vrstama pročišćavanja (od metanola i proizvoda saponifikacije) i dehidrira (voda može dovesti do hrđe).

Uz to, možete kupiti filtre za dobivanje proizvoda više kvalitete ili generatora koji sustavu dopušta rad na proizvedenom gorivu. Za opremanje male radionice za obradu trebate najmanje 15 četvornih metara površine. Cijene na jedinici ovise o produktivnosti i kapacitetu - od nekoliko desetaka tisuća rubalja do nekoliko milijuna.

Čvrsto gorivo u briketima zahtijevat će drugu opremu. Prije svega - preša koja će oblikovati masu smeća. Ovisno o vrsti sirovine, možda će vam trebati i sušilica, sjeckalica i tvari koje povećavaju viskoznost sirovina, vrsta ljepila.

Kod velikih količina proizvodnje ima smisla instalirati transportnu traku (transportnu traku). Prosječna cijena opreme za malu radionicu iznosi 1,5-2 milijuna rubalja, plus troškovi energije, osoblja i prostora. Ako proizvođač dobije sirovine besplatno ili ako plati za izvoz, proizvodnja će se isplatiti za otprilike šest mjeseci.

Za proizvodnju peleta, poljoprivredni se otpad drobi i komprimira u presu za granulator: lignin koji se nalazi u sirovinama zalijepi ih \u200b\u200bu male granule pod utjecajem visoke temperature.

Važno!   Razvoj energetski intenzivne upotrebe u poljoprivredi zahtijeva prilično velike troškove vlade i naknadu, sponzoriranje istraživačkih projekata - ukratko, financijsku potporu. Stoga mnoge države stvaraju programe za podršku i razvoj ovog područja.

Na primjer, program Europske unije Horizon 2020 temelji se na brojnim prioritetima, od kojih jedan, Socijalni izazovi (proračun - 31,7 milijardi eura), uključuje potporu projektima u poljoprivrednom sektoru i bioekonomiji, a samim tim i energetski intenzivnom recikliranju.

Ima li koristi, iskustva Rusije i drugih zemalja

Pitanje prednosti korištenja energije iz otpada nije jednostavno. Mnoge vrste poljoprivrednog otpada koriste se kao resursi za rješavanje drugih problema u industriji (gnojiva, leglo itd.), Drugim riječima, energija tijekom upotrebe ne može se vratiti, na primjer, gubici u usjevima, za to su potrebni kompetentni proračuni. Osim toga, pitanje ekološke izvedivosti obrade još uvijek nije zatvoreno.

Ipak, dobivanje energije iz poljoprivrednog otpada može biti prilično obećavajući smjer.

Kruta biogoriva su velika potražnja: zemlje kao što su Nizozemska, Velika Britanija, Belgija, Švedska, Danska stalno uključuju programe financijske potpore za potrošače peleta. Uvode se novi standardi kvalitete za ovu vrstu proizvoda iz drugih zemalja, što ukazuje na planove za povećanje uvoza.

Rusija bi također mogla postati dobavljač tim zemljama, među ostalim državama, a najpovoljnije tržište prodaje su skandinavske zemlje. No, da bi to bilo moguće, domaće tržište zemlje mora se promijeniti. Godišnje se u Rusiji proizvede 440 milijuna tona lignoceluloznog otpada iz biomase, veliki dio poduzeća je poljoprivredan. Recikliranje ovog otpada se obično ne provodi.

Proizvodnja bioplina relativno je skupo poduzeće, minimalna cijena jedne instalacije je 800 tisuća eura, iako su u posljednje vrijeme trendovi ka jeftinijoj proizvodnji. U modernoj Europi državna naknada za uporabu takvih instalacija doseže 90%.

Međutim, takvi su troškovi uvelike opravdani energetskom autonomijom poduzeća. Osim toga, poduzetnik koji koristi bioplin za proizvodnju električne energije u Europi prodaje ga po većoj cijeni, što je vrlo isplativo. To doprinosi povećanju broja poduzeća koja koriste bioplin.

U mnogim europskim zemljama su domaće bioplinske postrojenja popularna. Takva proizvodnja može biti korisna za farme, gdje su sirovine za preradu pri ruci i nema potrebe negdje kupovati.

U našoj zemlji, koja se razvoju energetski intenzivnog korištenja pridružila prilično kasno, gorivo za bioplin nije baš uobičajeno, uključujući i zbog nedostatka potpore savezne države. Međutim, postoje regionalne inicijative, na primjer, projekt u regiji Belgorod, a oni dovode do dobrih rezultata.

Potrebno je energetski intenzivno recikliranje u poljoprivredi, koje može pomoći u rješavanju globalnih problema ekonomske i ekološke prirode. Međutim, kako bi postigli pozitivne rezultate u ovom području, poduzetnici i vlada trebaju ispravno izračunati rizike.

Potreba da se riješi problem recikliranja čvrstog kućnog otpada i tretiranja tekućih otpadnih voda iz gradova i sela već je davno dospjela, međutim, još uvijek ne postoje tehnologije koje bi ga mogle riješiti u kompleksu. Sve što se čovječanstvu nudilo bilo je skupo ili neučinkovito.

Predložena tehnologija je, prema našem mišljenju, lišena ovih kritičnih nedostataka i ima jednu glavnu i temeljnu prednost.

Emax tehnologija (postoji prijava patenta) predstavlja skup međusobno povezanih tehnoloških područja koja osiguravaju preradu čvrstog i tekućeg kućnog, poljoprivrednog i industrijskog otpada raznim metodama:

1. Mjesto za obradu čvrstog otpada

Sustav za odvoz smeća (po mogućnosti s preliminarnim grubim sortiranjem)

2. Prostor za pročišćavanje tekućih otpadnih voda sastoji se od

Bazeni za akumulaciju otpadnih voda i filtriranje plinova iz peći;

Sustavi kade od plastičnih kutija sa sustavima koji podržavaju intenzivan rast posebnih biljaka;

3. Mjesto prikupljanja i obrade zelene mase:

Spremnici za skladištenje;

Uređaj za mljevenje biomase;

3. Energetski odjeljak:

Rektor bioplina za neprekidnu opskrbu;

Držači plina;

Svaki od modula koji čine sustav nadaleko je poznat u proizvodnji, ali se ne koriste u ovoj kombinaciji.

Pored toga, postoje u osnovi novi razvoj, čija primjena nam omogućava kombiniranje ove četiri dionice u jedan ciklus na čijem ulazu se nalazi smeće i kanalizacija, a na izlazu su:

Vrijedna zelena masa koja se može koristiti za proizvodnju krmiva, papira, namještaja, kao i za punjenje reaktora za bioplin.

Struja i toplina

Kisik.

Ekonomska profitabilnost osigurana je na gotovo svim područjima tehnološke tehnologije - naknade za zbrinjavanje čvrstog otpada, za prihvat kanalizacije, prodaju viška bioplina, električne energije i topline i prodaju viška biomase.

Varijante primjene Emax tehnologije.

Trenutna ekonomija staklenika.

Emax biomodule instaliran je standardno, veličina se izračunava ovisno o potrebi za električnom i toplinskom energijom. Ugovori se sklapaju s tvrtkama koje se bave prikupljanjem i odvozom smeća i tvrtkama koje se bave tretmanom septičkih jama. Biohumus i tekuća bio-gnojiva idu u potrebe staklenika. Troškovi izgradnje mogu biti relativno mali, posebno ako se postojeće zgrade djelomično koriste. Dobit dolazi od odlaganja otpada i uštede energije na postrojenju.

Stočni kompleks

Emax biomodule je standardni, veličina se izračunava na osnovu volumena otpada. U tom je slučaju potrebno razrijediti prekomjerno koncentriranu hranjivu otopinu (stajski gnoj). S tim u vezi, pročišćena voda se vraća u bazene za skladištenje i koristi se u procesu skrbi za životinje. Proizvodnja bioplina u usporedbi sa standardnim reaktorom za bioplin koji izravno koristi poljoprivredni otpad više od 10 puta. U tom se slučaju izvana može uvesti samo kruti otpad, ali njihov se volumen povećava zbog povećane koncentracije otopine. Proizvodnja električne energije bit će suvišna, potrebno je tržište. To se može riješiti djelomičnom upotrebom biomase za stočnu hranu. Prema našem mišljenju, ekonomski isplativa opcija korištenja tehnologije.

Gradsko postrojenje za pročišćavanje otpadnih voda

Ima smisla napraviti Emax biomodule s vertikalnim rasporedom zgrade. Nadmorska visina i ukupna veličina izračunavaju se na temelju volumena tekućeg otpada. Potreban je dodatni sustav za prikupljanje i skladištenje CO2, jer se noću plin ne isporučuje u kutije s kutijama. MSW uvoze gradska poduzeća, potrebno je izgraditi peć s turbinom koja je značajnog volumena. Zapravo, kompleks će se sastojati od gradskog toplinskog i energetskog centra sa sustavom za čišćenje emisija i čvrstog otpada kao rashladnog sredstva. Sustav proizvodi veliku količinu topline i električne energije. Potrebno je veliko tržište. Postavlja se pitanje pražnjenja čiste vode, vermikomposta. Značajne količine mulja peći postaju sve veće. Troškovi projektiranja, izgradnje, rada su značajni. Ali profit je vrlo velik.

Gradski blok ili mali grad

U slučaju da se Emax koristi kao izvor energije za zasebno izgrađeno naselje ili stambeni kvart, lokacija biomodula Emax može biti vertikalna i horizontalna, ovisno o mnogim čimbenicima - troškovima zemlje, dostupnosti sredstava, estetskim sklonostima graditelja. Potrebno je provesti dodatni vodovod u novoizgrađenim stambenim zgradama, u koje će se povezati kupaonice stanova, baterije, mjesta navodnjavanja travnjaka itd. Zimi može nedostajati kapacitet sustava. To se može riješiti nakupljanjem bioplina ljeti ili uvozom dodatnih količina goriva zimi. Tvrtka koja posluje nagodbom može ostvariti znatnu zaradu od prodaje električne energije i topline ne na veleprodajnim nego na maloprodajnim cijenama ili smanjiti tarife na javne usluge i učiniti stanovanje pristupačnijim za građane.

Zgrada privatne kuće

Kući površine 120-150 m2 potrebni su odvodi i kruti otpad za najmanje četiri osobe. Sustav osigurava dovoljnu proizvodnju bilo električne energije ili djelomično topline, bilo topline i djelomično električne energije. Također je preporučljivo poslati pročišćenu vodu u kupaonice kuće i sustav grijanja. U slučaju prisutnosti domaćih domaćih životinja na imanju, moguća je potpuna opskrba energijom.

Samostojeći gradski trgovački objekt

Biomasu Emax preporučljivo je graditi samo ako u zgradi posjeti veliki broj ljudi. U ovom je slučaju moguće djelomično opskrbiti zgradu ovom ili onom vrstom energije zbog vlastitog otpada. Međutim, moguće je malo smanjiti troškove javnih usluga zaustavljanjem odvoza smeća i upotrebom toaletne vode nakon recikliranja.

Opskrba stočnim namirnicama u uvjetima geoklimatske katastrofe

Emax biomoduli proizvođači su hranjivih namirnica neovisnih o solarnoj aktivnosti, čije uzgoj ne zahtijeva dodatne troškove za grijanje i osvjetljenje. Ekonomski učinak nije važan faktor.

Motorni prijevoz (kao ludilo)

Mljevena biomasa se učitava u kompozitni spremnik, a motor radi na bioplin, koji se formira izravno tijekom kretanja automobila.

Moguća tehnologija povezana sa proizvodnjom

Proizvodnja dianovskih digestora;

Proizvodnja kutija za kupanje i pokretnih linija za oblikovanje kutija za kade;

Proizvodnja Emax linija za pojedinačnu izgradnju kuća;

Proizvodnja kotlova na čvrsti otpad;

Proizvodnja plinskih agregata;

Približni izračun proizvodnje određenih proizvoda za otpadne vode naselja 1000 ljudi dnevno.

Ako bude uspješno, postoji šansa za stvaranje ekosustava koji osiguravaju funkcioniranje bilo kojeg naselja, od minimuma - farme, naselja, do najvećih urbanih aglomerata poput Moskve i New Yorka, koji će „nahraniti“ sve što ovi gradovi proizvode, a zauzvrat će dati čistu energiju vode i kisika.

Grad, opskrbljen takvim ekosustavima zatvorenog ciklusa, koji je upisan u njegovu strukturu, sam je živi ekosustav koji građanima pruža energiju, čistu vodu, čisti zrak i odvodi sve vrste zagađenja. Takvi se ekosustavi počinju razvijati u svijetu, ali produktivnost postojećih opcija i dalje je beznačajna, jer nema onu jedinstvenu stopu rasta biomase, a samim tim i preradu otpada, a samim tim i stvaranje dobiti po jedinici troškova, kao što je i predloženi kompleks.

Mministarstvo obrazovanja Republike Bjelorusije

UO "Bjelorusko nacionalno tehničko sveučilište"

Provjera rada na disciplini

UŠTEDA ENERGIJE

TEMA: "Načini dobivanja energije iz otpada "

poštovan

Alehno O.N.

provjeren

Laščuk E.G.

Minsk 2008

Uvod ………………………………………………………………………………… ... 3

1. Korištenje goriva čvrstog komunalnog otpada (MSW) ……………… 4

2. Bioplinska tehnologija za preradu životinjskog otpada ....... .. .......... 9

3. Upotreba energije za pročišćavanje otpadnih voda u kombinaciji s fosilnim gorivima .............................. 16

Zaključak ...................................................... 19

Upućivanje …………………………………………………………………… ....... 20

UVOD

U posljednje vrijeme razne zemlje aktivno traže alternativne izvore energije fosilnim gorivima. No, za Bjelorusiju ovaj problem nije akutan, vrijedi primijetiti da stručnjaci provode takva istraživanja u zemljama s visoko razvijenom energijom koja imaju vlastite resurse. Među učinkovitim načinima dobivanja energije može se dobiti dobivanje energije iz otpada.

Općenito, treba napomenuti višedimenzionalnost ovog problema, jer ima puno otpada i svi su različiti. Zato je u jednom djelu nemoguće sve pokriti. Kako bih otkrio temu metoda dobivanja energije iz otpada, pokušat ću pokriti samo neke od njih:

Prvo, mogućnost korištenja čvrstog kućnog otpada kao goriva;

Drugo, mogućnosti bioplinske tehnologije za preradu životinjskog otpada;

Treće, upotreba energije otpadnih voda u kombinaciji s fosilnim gorivima.

1. Korištenje goriva čvrstog komunalnog otpada (MSW).

Jedan od učinkovitih načina proizvodnje energije u budućnosti može biti upotreba čvrstog kućnog otpada (MSW) kao goriva. Prednost kućnog otpada je u tome što ga ne treba pronaći, nije ga potrebno vaditi, međutim, u svakom slučaju, mora ga se uništiti - što zahtijeva mnogo novca. Stoga ovdje racionalan pristup omogućuje ne samo dobivanje jeftine energije, već i izbjegavanje nepotrebnih troškova.

Ciljano industrijsko korištenje čvrstog komunalnog otpada kao goriva započelo je gradnjom prvog "spalionice" u blizini Londona 1870. godine. Međutim, aktivna upotreba čvrstog otpada kao energetskih sirovina počela je tek sredinom 1970-ih u svezi s produbljujućom energetskom krizom. Procijenjeno je da se spaljivanjem jedne tone otpada može dobiti 1300-1700 kW / h toplinske energije ili 300-550 kW / h električne energije.

Upravo u tom razdoblju započela je gradnja velikih spalionica u Madridu, Berlinu, Londonu, kao i u zemljama s relativno malom površinom i velikom gustoćom naseljenosti. Do 1992. godine u svijetu je radilo oko 400 postrojenja koja su koristila gorivo čvrstog otpada uz proizvodnju pare i proizvodnju električne energije. Do 1996. njihov je broj dosegao 2400.

U našoj zemlji je termička obrada čvrstog otpada započela 1972. godine, kada je u osam gradova SSSR-a postavljeno 10 spalionica za spaljivanje prve generacije. Ta postrojenja bila su gotovo bez pročišćavanja plina i gotovo nisu koristila proizvedenu toplinu. Trenutno su zastarjeli i ne udovoljavaju modernim zahtjevima za pokazatelje okoliša. S tim u vezi većina tih biljaka je zatvorena, a ostale su podložne obnovi.

U Moskvi su sagrađena tri takva poduzeća. Spalionica br. 2 (MSZ-2) izgrađena je 1974. godine za spaljivanje neezotiranog čvrstog komunalnog otpada u količini od 73 tisuće tona godišnje. Imao je dvije proizvodne linije, uključujući bojlere francuske tvrtke KNIM i elektrostatičke precipitatore.

Odluka moskovske vlade o obnovi MSZ-2 propisala je povećanje kapaciteta postrojenja do 130 tisuća tona otpada godišnje, istovremeno smanjujući količinu štetnih emisija u okoliš i na taj način poboljšavajući ekološku situaciju na području preduzeća. Za ispunjenje ovog zadatka ponovno se uključila francuska tvrtka KNIM koja je trebala razviti i opskrbiti tri modernizirane proizvodne linije kapaciteta 8,33 t / h za izgarani kruti otpad.

Pored toga, osigurana je upotreba topline od spaljivanja čvrstog komunalnog otpada za proizvodnju električne energije.

Prema rezultatima rada rekonstruirane prve faze postrojenja, koja se sastoji od dvije tehnološke linije, može se ustvrditi da su svi gornji zahtjevi ispunjeni, i to:

1. Kapacitet MSZ-a povećava se na 80 tisuća tona MSW-a godišnje, a puštanjem u pogon treće proizvodne linije - do 130 tisuća tona godišnje.

2. Emisija dioksina i furana smanjena je prema europskim standardima (0,1 ng / nm3): prvo, optimiziranjem sagorijevanja otpada na Martinovoj rešetki; drugo, povećanjem visine peći na kotlu, što osigurava potrebno dvije sekunde zadržavanja dimnih plinova na temperaturama iznad 850 ° C za raspadanje dioksina u furane nastale tijekom izgaranja; i treće, uvođenjem aktivnog ugljena u dimni plin koji apsorbira drugo nastale dioksine.

3. Europski standardi za čišćenje dimnih plinova iz S02, NS, NF osigurani su ugradnjom "polu-suhog" reaktora u tehnološku shemu izgaranja čvrstog otpada i uvođenja vapnenog mlijeka proizvedenog od visokokvalitetnog pahulja kroz turbinu s raspršivačem.

4. Visokim stupnjem pročišćavanja dimnih plinova iz pepela i proizvoda za pročišćavanje plina postignut je ugradnjom filtera u vrećicu: koncentracija prašine je manja od 10 mg / nm3.

5. Korištenjem tehnologije za suzbijanje dušičnih oksida (NOx), koju je razvila Državna akademija za naftu i plin nazvana I. M. Gubkina, dobiveni pokazatelji njihovih emisija nalaze se na razini najboljih stranih uzoraka (manje od 80 mg / nm3).

6. Tijekom rekonstrukcije postrojenja ugrađena su tri turbogeneratora snage 1,2 MW, što je osiguralo njegov rad bez vanjskog napajanja, uz prijenos viška energije na gradsku mrežu.

7. Tehnološki proces spaljivanja kontrolira operator s automatizirane radne stanice. ACS TP je jedinstveni sustav za praćenje i upravljanje glavnom i pomoćnom opremom postrojenja.

Temeljno novo postrojenje za spaljivanje otpada za Rusiju, kapaciteta 300 tisuća tona čvrstog otpada godišnje izgrađeno je u Moskvi početkom 2000-ih. Postrojenje se sastoji od odjela za pripremu i razvrstavanje otpada, spaljivanje neiskorištenog dijela čvrstog otpada, pročišćavanje dimnih plinova od štetnih nečistoća, preradu pepela i šljake, pogonske jedinice i druge pomoćne odjele. Tehnološka shema postrojenja za preradu neiskorištenog dijela otpada uključuje tri proizvodne linije s pećima s fluidnim slojem, kotlove kapaciteta 22-25 t / h, opremu za pročišćavanje plina i dvije turbine snage 6 MW.

Postrojenje je uvelo ručno i mehaničko razvrstavanje čvrstog otpada i njihovo drobljenje. Tehnologija omogućava, prvo, odabir vrijednih sirovina za njegovu sekundarnu obradu, i drugo, odabir prehrambene frakcije otpada za naknadno kompostiranje; treće, odabir sirovina opasnih za okoliš tijekom izgaranja; i na kraju povećati toplinske i ekološke performanse sirovina namijenjenih izgaranju. Zahvaljujući ovom pripravku, neto kalorijska vrijednost čvrstog otpada doseže 9 MJ / kg, a u pogledu pepela, vlage, sumpora i dušika, karakteristike praktički odgovaraju karakteristikama smeđeg ugljena u blizini Moskve.

Međutim, treba napomenuti da niski parametri pare koji se koriste u postrojenjima za spaljivanje kućanskih otpada značajno smanjuju specifične pokazatelje za proizvodnju električne energije u usporedbi s parnim elektranama. Upotreba sličnih parametara kapaciteta i pare u postrojenjima za spaljivanje otpada ograničena je svojstvima sirovina: gnojnim gorivom, niskim talištem pepela i korozivnim svojstvima dimnih plinova dobivenim tijekom izgaranja.

Očigledno, značajno povećanje učinkovitosti korištenja čvrstog otpada kao goriva za proizvodnju električne energije i postizanje specifičnih pokazatelja bliskih komercijalno dostupnim TE mogu se postići djelomičnom zamjenom energetskog goriva kućnim otpadom.

U ovom slučaju, za spaljivanje smeđeg ugljena na termoelektranama, preporučljivo je upotrijebiti pred-peći za izgaranje čvrstog kućnog otpada u smjeru dimnih plinova proizvedenih u pred-peći do komore za izgaranje postojeće kotlovske jedinice. Pri gorenju prirodnog plina na TE-ima, preporučljivo je koristiti postrojenje za uplinjavanje čvrstog otpada s naknadnim pročišćavanjem rezultirajućeg proizvoda - plina i njegovo sagorijevanje u peći kotlova na prirodni plin. Tijekom godina, elektrana za istrošenu paru koja se koristila za TE je sačuvana u svom izvornom obliku.

Odnosno, predlaže se izrada kombiniranog (integralnog) rasporeda TE za sagorijevanje prirodnih goriva i komunalnog čvrstog otpada. Udio čvrstog otpada u količini topline može biti približno 10% toplinskog kapaciteta kotla. U ovom slučaju, samo zbog povećanih parametara pare i povećane snage kotlova i turbina, učinkovitost uporabe kućnog otpada povećat će se za 2–3 puta.

Značajan ekonomski učinak može se postići smanjenjem kapitalnih ulaganja zbog korištenja postojeće infrastrukture u termoelektranama i smanjenjem troškova opreme za čišćenje plina.

Važan ekonomski čimbenik je činjenica da se energetsko gorivo, uključujući smeđi ugljen, koji ima praktički jednake energetske pokazatelje s čvrstim komunalnim otpadom, mora kupiti, a MSW se, naprotiv, prihvaća s novčanom naknadom.