RDF-топливо. Зарубежный опыт и перспективы использования в России. 21.08.2024 00:00
RDF-топливо.
Зарубежный опыт и перспективы использования в России.
Любой разговор эколога про топливо начинается с вопросов: сжигать или не сжигать? И, если сжигать, то что? И как? Альтернатива сжиганию топлива имеется, и многолетние споры о роли и месте атомной и гидроэнергетики не утихают. А с появлением и быстрым развитием использования так называемой «зелёной энергии», то есть возобновляемых и даровых её источников, страсти вокруг этого вопроса обретают воистину шекспировский накал.
До сих пор в России доля топливной электроэнергетики составляет 66%. Остальная треть, примерно поровну, распределена между гидро и атомными электростанциями. Это соотношение неизменно со времён СССР. Помимо электричества, нам требуется большое количество тепла. В отраслях промышленности, связанных с достижением высоких температур: цементной, коксометаллургической и т.п., энергия получается за счёт прямого сжигания топлива, за исключением производства алюминия и некоторых сортов стали. Примерно так же обстоят дела и в теплоэнергетике. Россия – страна холода, и наши жилища и производственные помещения нуждаются в отоплении, а во многих регионах чуть ли не круглогодичном. Для этого, а также для приготовления пищи и получения горячей воды, мы сжигаем колоссальное количество различного топлива.
На вопрос: «Что сжигать?» даёт ответ действительность. Каждому обывателю известны основные виды топлива, используемого в нашей стране: газ, уголь, мазут и другие нефтепроизводные, древесина. Применение того или иного вида зависит от региональных особенностей. Это уровень газификации и доступности иных энергоресурсов, общее развитие инфраструктуры, климат и состояние окружающей среды, плотность населения, его традиции, уклад, уровень жизни и т.д. С учётом этих факторов следует рассматривать перспективу перехода на новые виды топлива, либо альтернативные способы энергообеспечения.
Обратимся теперь непосредственно к топливу из отходов RDF. Как изложено в одной из наших статей, в Москве и Подмосковье образуется огромное количество ТКО (твёрдых коммунальных отходов), основная масса которых размещается на полигонах. Напомним, что коммунальные отходы во многом, даже в основном, состоят из сгораемых фракций, часть которых одновременно является ценным вторсырьём. Поэтому возникает коллизия: перерабатывать или сжигать? И ради чего в первую очередь делать и то и другое: для экономии сырья и топлива или снижения объёмов полигонного размещения? Сейчас ответ на эти вопросы даёт «его величество» рынок.
В России с её необъятными природными богатствами нет и быть не может недостатка в топливно-энергетических ресурсах, а, следовательно, и ощутимого дефицита топлива. Напротив, спрос на вторичное сырьё стабилен и имеет тенденцию к росту.
Производство и использование RDF топлива из отходов представляет собой специфическую отрасль со своими технологическими, экономическими и экологическими трудностями, которую в нашей стране нужно строить буквально с нуля. А переработка «вторички» успешно развивалась в течение двух последних десятилетий. И пока в Подмосковье и других регионах России хватало места для размещения мусора на полигонах ТБО, превращение отходов в энергию откладывалось на неопределённое время, и колоссальное количество потенциального топлива – фракций ТКО, непригодных или непривлекательных для переработки, захоранивалось. Теперь с этой беззаботностью необходимо кончать. Пришла пора всерьёз задуматься над созданием индустрии производства и использования RDF топлива из отходов и получения доступной энергии (тепловой, электрической).
RDF - это название пришло к нам из английского языка, сокращение от Refuse Derived Fuel. Вольный перевод термина – топливо из отходов. В некоторых зарубежных странах уже существует товарное производство и массовое использование RDF топлива. Вкратце этапы его таковы. Твёрдые коммунальные отходы сортируют механизированным способом на специальных мусоросортировочных линиях, отбирая полезное вторсырьё – макулатуру, металл, стекло, пластмассы, пленку, ПЭТ и др. При производстве RDF топлива важную роль играет предварительный отбор опасных компонентов, сильно вредящих атмосфере при сгорании. В первую очередь следует удалить хлорсодержащий пластик ПВХ, химические источники тока (батарейки), электронные устройства. Желательно основную массу этих опасных отходов отобрать заранее, в местах образования мусора или на первом этапе сортировки.
На мусоросортировочной линии «7GReenLine-Prof» с помощью роторных сепараторов отделяется так называемая «мокрая» органика (остатки пищи и растений), которая в идеале подлежит компостированию с возможным получением биогаза. Далее на сортировочных конвейерах происходит отбор полезного вторсырья, которое подлежит переработке (картон, пластик, пленка, ПЭТ бутылки, канистры, металл и др.). Всё, что осталось после этих операций (мелкий пластик, пленка, этикетка, древесные отходы и др), можно использовать для производства RDF топлива, для чего эта масса измельчается с помощью шредеров «ТОR-7GReenLine», подсушивается в специальных сушильных барабанах, уплотняется прессованием и гранулируется по определенному технологическому процессу. Полученные гранулы либо брикеты и являются RDF топливом из отходов. Чем больше в нём углеводородного пластика, древесины и бумаги и т.д., тем жарче горение и ниже количество образующейся золы. В зависимости от теплотворной способности и зольности топливо подразделяется на категории. От категории зависит область применения RDF.
Про сжигание RDF разговор особый. Считается, что такое топливо хорошо и правильно горит там, где есть высокие температуры, и происходит термическое разложение (пиролиз) сложных и опасных газообразных продуктов сгорания, превращающее их в обычные дымовые газы. Сегодня это печи цементных и металлургических заводов с рабочей температурой около 1500 С. В этих печах и зола «автоматически» утилизируется, переходя в состав цемента или в шлак.
В данный момент компания «7GReenLine» ведет разработку оборудования по производству различных видов RDF топлива и специализированных пиролизных котлов, которые будет возможно применять для отопления промышленных зданий, теплиц и др. помещений, получать дополнительное тепло и горячую воду.
Это решение позволит значительно сократить захоронение отходов на полигонах, минимизировать вырубку лесов для получения дров. Также в дальнейшем позволит производить «зеленую» энергию.
Сейчас на цементных производствах в Германии до 90% всего топлива -это RDF. Для того, чтобы цементный завод в России и СНГ мог сжигать топливо из отходов, его надо оборудовать системой автоматической подачи RDF топлива в зону горения.
В компании 7GReenLine уже есть готовые решения по оборудования систем автоматической подачи RDF топлива. Потребность цементной отрасли в этом топливе достаточна. Например, цементный завод, расположенный в Коломне Московской области, при наличии технологических возможностей, мог бы сжигать 25 тысяч тонн RDF топлива в год, а это 25 000 тонн мусора, который не будет захоронен на полигоне ТБО.
Следовательно, если есть необходимость сжигать отходы в больших количествах, то нужно строить современные мусоросжигательные заводы, которые будут работать на RDF и производить дешевое электричество и тепло, данное решение позволит снижать тарифы для населения, уменьшит количество полигонов ТБО. Образованная после сжигания RDF зола, а это до 350 кг на тонну топлива, в зависимости от его сорта, может быть захоронена на полигоне, т.к. считается отходом 4 класса опасности. Но также зола от сжигания RDF топлива может применяться для производства различных видов строительных материалов (асфальт, цемент, ЖБИ и др). Однако, для этого потребуется значительное инвестирование в создание таких предприятий.
Для получения ответа на вопрос «Как сжигать?» обратимся к зарубежному опыту. В странах, где забота об окружающей среде является одним из главных национальных приоритетов, экологически безопасное мусоросжигание достаточно широко применяется и занимает значительную долю в общем энергетическом балансе. Про Германию было упомянуто выше. В Швейцарии, где всего лишь 1% (!!) отходов захоранивается на полигонах, сжиганию подвергается до 50% бытового мусора, превращённого в качественное топливо RDF. Швеция, в которой на полигоны поступает аж 3% отходов, сегодня вынуждена покупать мусор в соседней Норвегии, чтобы компенсировать дефицит топлива у своих теплоэлектростанций. Похожая картина наблюдается во многих развитых странах, где мусоросжигание является действенным и относительно безопасным инструментом для избавления от отходов и энергообеспечения. Вместе с тем, даже там находятся многочисленные противники такого способа борьбы с отходами среди населения и представителей «зелёных».
В России также существуют серьёзные опасения пагубных последствий применения топлива из отходов (ТКО). При сжигании RDF топлива из отходов очень важно обеспечить соблюдение технологических регламентов и режимов сжигания, работоспособности систем очистки выбросов от дыма, золы уноса и вредных газов, среди которых могут быть крайне опасные вещества. Внедрение топлива из отходов RDF в широкий обиход должно сопровождаться целым рядом мер, а именно:
- Создание рынка топлива из отходов, оборудования для его производства и сжигания.
- Экономическое стимулирование всей цепочки от производства RDF до его использования.
- Повсеместное внедрение селективного накопления ТКО в быту и на производстве. Организация и стимулирование отдельного накопления не только вторичного сырья, но и опасных фракций: ртутьсодержащих отходов, ПВХ, отработавших электронной техники и источников питания.
- Разумное соблюдение соотношения технологий избавления от отходов между их использованием и сжиганием.
- Осуществление независимого и непрерывного дистанционного контроля над составом выбросов в атмосферу от мусоросжигательных предприятий с обязательным отнесением их к объектам 1-й категории опасности для окружающей среды.
- Создание индустрии использования мусорной золы взамен захоронения.
- Изменение структуры потребления населением товаров, особенно в части тары и упаковки. Отказ от пластмасс в пользу целлюлозных и иных биоразлагаемых материалов.
- Прививание экологической культуры всему населению, повышение уровня его менталитета, включая представителей государственной власти и местного самоуправления.
Таким образом, использование топлива из отходов RDF в нашей стране возможно только при строгом соблюдении одного из основных принципов современной экологической науки, суть которого выражена старой врачебной заповедью «не навреди». То есть, новые методы и технологии обращения с отходами, направленные на уменьшение залежей мусора, должны не приносить с собою новые проблемы, а способствовать сохранению и даже улучшению качества среды обитания человека.
Автор статьи:
Руководитель эко проекта «7GReenLine»
Травин Игорь Александрович
7GReenLine - с заботой о будущем !
Тел.: 8(926)883-94-97
E-mail: 7greenline@mail.ru
Сайт: www.7GreenLine.ru
