в чем положительные и отрицательные моменты процесса сжигания отходов

Преимущества и недостатки мусоросжигания

Сжигание — это метод обработки отходов, при котором утилизируются органические материалы, содержащиеся в отходах. Сжигание и другие высокотемпературные процессы утилизации отходов называются термической обработкой. В частности, это подразумевает преобразование отходов в золу, дымовой газ и тепло.

Зола в основном состоит из неорганических веществ и может быть в виде твердых кусков или пыли, переносимой дымовым газом. Предполагается, что дымовые газы должны быть очищены от частиц и газообразных загрязнений перед тем, как их выпустить в воздух. Иногда выделяемое тепло используется, например, при производстве электроэнергии.

Мусоросжигательные заводы (МСЗ) способны уменьшить массу отходов на 95% — 96%. Уменьшение количества отходов определяется степенью преобразования веществ. Несмотря на то, что сжигание не отменяет необходимость захоронения отходов, оно способно сократить количество отходов на свалках.

Мусоросжигательный завод в Уппсала, Швеция

Сжигание имеет множество преимуществ, особенно в плане уничтожения медицинских отходов и другого опасного для жизни мусора. Кроме того, сжигание в значительной степени использует технологию «отходы в энергию». В Японии, например, сжигание мусора очень популярно, поскольку у них не хватает земли для свалок. Кроме того, энергия, производимая заводами по сжиганию, пользуется большим спросом в таких странах, как Швеция и Дания.

Однако мусоросжигание также имеет недостатки. Давайте посмотрим на преимущества и недостатки сжигания отходов.

Преимущества сжигания мусора

1. Уменьшает количество отходов

Мусоросжигательные заводы способны уменьшить количество отходов на 95% и уменьшить количество твердых отходов на 80-85% в зависимости от компонентов, которые были в твердых отходах. Следовательно, несмотря на то, что МСЗ не полностью избавляются от свалок, они бесспорно уменьшают количество необходимой для этого земли. Для стран с небольшим размером и с нехваткой земли, такой как Япония или Дания, это значимо, поскольку свалки занимают большие площади земли, необходимые для других видов использования.

2. Производство тепловой и электрической энергии

В 1950-е годы значительно выросли затраты на энергию. Таким образом, многие страны стали использовать тепло и энергию, производимую на мусоросжигательных установках для выработки электроэнергии, используя паровые турбины. Более того, Европа и Япония теперь интегрировали мусоросжигательные заводы в современные системы отопления.

Например, Швеция вырабатывает 8% тепла для отопления на мусоросжигательных заводах. Другие страны с холодным климатом так же используют тепло от мусоросжигательных заводов для обогрева своих домов и предприятий в районах вблизи завода.

Схема мусоросжигательного завода

3. Сокращение загрязнения

Исследования показали, что установки для сжигания твердых отходов в меньшей степени загрязняют окружающую среду, чем свалки. Исследование, проведенное во время судебного разбирательства 1994 года в США, показало, что строительство мусоросжигательного завода было более благоприятным для окружающей среды по сравнению с полигоном.

Это исследование показало, что на свалке выделяется большее количество парниковых газов, оксидов азота, диоксинов, углеводородов и неметановых органических соединений. На свалках также атмосферными осадками выщелачиваются ядовитые химикаты, поступающие в грунтовые воды, тем самым загрязняя системы подземных вод.

5. Экономия при транспортировке отходов

Заводы по сжиганию могут находиться вблизи городов или даже в городах. Это выгодно, поскольку это означает, что отходы не должны перевозиться на большие расстояния для захоронения. Это значительно снижает стоимость транспортировки; деньги затем могут быть потрачены на благосостояние сообщества и поддержание развития города или района. Кроме того, это уменьшает количество вредных газов, выделяемых транспортными средствами при транспортировке, тем самым резко сокращая общий углеродный след.

6. Обеспечивает лучший контроль над запахом и шумом

Заводы по сжиганию практически не пахнут, поскольку для сжигания отходов используется воздух накопителей отходов. На свалках отходы могут гнить, тем самым испуская неприятные запахи, которые вызывают загрязнение воздуха. Образование метана на полигонах может также привести к возгораниям и пожарам. Дым от стихийных пожаров на салках гораздо опаснее.

На свалках постоянно работает техника: уплотнители и бульдозеры. Техника создает шум, распространяющийся на километры. Мусоросжигательный завод работает практически бесшумно.

7. Предотвращение образования свалочного газа

8. Устраняет вредные микробы и химикаты

Сжигающие установки функционируют при очень высоких температурах, которые уничтожают микробы и вредные химические вещества. Таким образом, это очень эффективный метод утилизации медицинских отходов.

9. Мусоросжигательные заводы работают в любую погоду

Еще одно преимущество установок для сжигания отходов заключается в том, что они могут функционировать при любой погоде. Например, в сезон дождей отходы не просто размещать на полигоне, дождь может смыть ядовитые химикаты в землю и, следовательно, создать фильтрат, загрязняя таким образом подземные воды, а также соседнюю землю.

Мусоросжигательный завод SYSAV в Мальмё, Швеция

Отходы на свалке разбрасываются ветром на значительные расстояния. Напротив, мусоросжигательным заводам не страшны изменения погоды, они сжигают отходы круглый год. Заводы по сжиганию работают 24 часа в сутки и более эффективны в управлении отходами по сравнению со свалками.

10. Эффективная утилизация металлов

Когда мусоросжигательные заводы сжигают отходы, металлы остаются целыми, так как они имеют высокую температуру плавления. После того как процесс сжигания отходов будет завершен, оставшийся металл извлекается из золы и направляется на переработку. Это устраняет необходимость отделения металла перед сжиганием отходов.

Когда мусор вывозится на полигон, вторичные материальные ресурсы закапываются вместе с остальными отходами, что приводит к истощению ресурсов, которые могли быть переработаны. При сжигании облегчается удаление и повторное использование металлов.

11. Он имеет компьютеризированную систему мониторинга

Современный мусоросжигательный завод оснащается компьютерным управлением, чтобы обеспечить устранение большинства проблем. Это позволит операторам обнаружить проблему до того, как она станет более серьезной и намного более дорогостоящей для ремонта. Компьютер также упростит работу операторов, поскольку они смогут отслеживать эффективность работы установки для сжигания отходов.

Пульт управления мусоросжигательным заводом

12. Использование золы

Зола, образующаяся при сжигании отходов, может использоваться в строительстве или захораниваться. Доставка золы дешевле, чем транспортировка несгоревшего мусора.

Недостатки сжигания мусора

1. Это дорого

Строительство установки для сжигания отходов с получением тепла и электроэнергии обходится дорого. Затраты на строительство и эксплуатацию мусоросжигательных заводов более высокие, чем при строительстве и эксплуатации свалок. Кроме того, мусоросжигательное предприятие требует, чтобы работы выполнялись квалифицированным персоналом. Заводы по сжиганию отходов также нуждаются в регулярном техническом обслуживании, что также прибавляет затраты на его эксплуатацию.

2. Загрязняет окружающую среду

При горении образуется дым. Образующийся дым содержит углекислый газ, диоксины, канцерогены, пыль, тяжелые металлы и оксид азота. Многие эти газы ядовиты для окружающей среды. Исследования показали, что диоксины, образующиеся на мусоросжигательных заводах, вызывают рак.

Тем не менее, технологии горения и газоочистки постоянно совершенствуются. Современные мусоросжигательные заводы выбрасывают в воздух очень мало токсичных веществ.

3. Возможность долгосрочных проблем

Сжигание не способствует вторичной переработке и сокращению отходов. Это не идеальная стратегия для любого общества. Основное внимание следует уделить сокращению отходов и вовлечению их в материальный круговорот. Простое сжигание большинства отходов, без повторного использования некоторых из них, слишком заманчиво. Это может привести к экологическому ущербу, поскольку это может способствовать увеличению образования отходов.

4. Зола может нанести вред людям и окружающей среде

Несмотря на то, что зола образуется в сравнительно небольшом количестве, она содержит ряд ядов и тяжелых металлов, которые требуют дальнейшего обезвреживания. Если вы не правильно обращаетесь с золой, это может нанести серьезный ущерб населению и окружающей среде.

5. Углеродный след

При сжигании мусора, как в любом другом процессе горения, используется кислород и образуется углекислый газ. Наряду с метаном углекислый газ способствует парниковому эффекту и потеплению климата. Выбросы парниковых газов принято назвать «углеродным следом», и хотя углекислый газ наименее опасен в этом отношении, все-таки любой лишний источник этого газа вносит свою лепту в «глобальное потепление».

Основные мифы мусоросжигания

1. Сжигается ценное вторичное сырье

Это будет верно в том случае, если не организован сбор вторичных ресурсов. На самом деле, на большинство действующих в Европе и Японии мусоросжигательных заводов поступает мусор, в котором нет ценных вторичных ресурсов. Вторсырье отбирается при сборе муниципального мусора. То, что поступает в топку «ценным вторичным сырьем» уже не является, это очень грязные материалы, не имеющие товарной стоимости.

2. Электроэнергия мусоросжигательных заводов дешевле

Электроэнергия не вырабатывается стабильно. Периодически приходится её не вырабатывать, а потреблять из общей сети. В лучшем случае происходит взаимная компенсация потоков. Но это лучше, чем просто только потреблять.

Зато тепло вырабатывается постоянно. Во многих странах тепло мусоросжигательных заводов используется для подогрева воды, отопления жилищ и муниципальных объектов.

3. Загрязнение воздуха (помойка на небе)

С тех пор, как 20 лет назад была написана известная статья Сергея Самойловича Юфита, мусоросжигательные заводы обзавелись совершенными системами газоочистки и контроля горения. Мусоросжигательные заводы с современными системами газоочистки выбрасываю в воздух очень мало вредных веществ.

Многие промышленные производства, металлургические и химические заводы выбрасывают их гораздо больше.

Выбросы ядовитых оксидов азота на Нижнетагильском металлургическом комбинате

Автотранспорт, стоящий в «пробках», выбрасывает в воздух в несколько раз больше вредных веществ, чем мусоросжигательный завод. Свалки тоже образуют больше вредных газов.

Вредные выбросы образуют угольные котельные и ТЭЦ. Даже выбросы от печей, отапливающих индивидуальные дома, вреднее, чем выбросы от МСЗ.

Дым из печных труб частных домов

Если бы исследования на стойкие органические загрязнители (диоксины — основаная пугалка) проводились повсеместно, то мы увидели бы иную картину, нежели рисуемую нам при точечных исследованиях.

Источник

Сжигание мусора — хорошо это или плохо?

В настоящее время важной проблемой в большинстве стран является утилизация отходов. Объем мусора постоянно растет, из-за чего появляются нелегальные свалки. Экосистеме наносится непоправимый вред. Самый распространенный метод утилизации отходов — термический, т. е. сжигание мусора на специальных заводах. Рассмотрим его особенности.

Плюсы и минусы сжигания

В некоторых странах таким способом уничтожается до 70 % мусора, в Российской Федерации данный показатель составляет примерно 3 %. Сжигание — это термическая переработка отходов, которая превращает их во вторичное сырье.

Сжигание в инсинераторе

Это высокотемпературный способ утилизации мусора. При помощи специального устройства происходит обезвреживание различных отходов. Сначала их смешивают с песком до образования нужной массы. Для того чтобы достигнуть необходимого уровня очищения, выбирают температурный режим исходя из характеристик материалов, которые будут подвергаться термической обработке.

Создается отрицательное напряжение во вращающейся печи. Это позволяет избежать попадания наружу испарений от перерабатываемых продуктов. За счет вытяжного вентилятора в оксидайзер перемещаются углеводороды. Там завершается инсинерация.

Самым распространенным термическим способом утилизации является осадка сточных вод. В итоге получается сыпучий продукт, который транспортируется в место, где он будет захоронен.

Чем отличается пиролиз от сжигания

Еще одним действенным способом утилизации является пиролиз отходов. Он представляет собой расщепление органических соединений, являющихся сложными, на простые за счет нагревания без кислорода.

В отличие от сжигания, пиролиз обладает такими достоинствами:

Благодаря данному виду переработки получают вещества, которые можно использовать в качестве топлива. Кроме того, происходящие при этом реакции обезвреживают компоненты пластика.

Схема пиролиза

В конструкциях при разных температурных режимах происходят химические реакции разложения. В результате этого получается небольшое количество твердых остатков. Сопутствующий продукт переработки — газ.

Полученные дымовые газы перемещаются в абсорбер через специальную распылительную сушилку. Там их очищает известковая суспензия. Взвесь попадает в сушилку, а чистый газ выводится наружу. Безопасный шлак складируется в контейнеры.

Что получается после пиролиза

В зависимости от компонентов отходов и температуры получаются те или иные продукты. Они имеют различный химический состав. Чаще всего продуктом пиролиза являются:

Для получения прочих горючих материалов необходима специальная сортировка отходов.

Как правильно сжигать мусор на даче

Необходимо соблюдать определенные меры предосторожности и правила пожарной безопасности. Рекомендуется применять емкости, специально предназначенные или максимально подходящие для этого процесса. Годятся такие варианты:

Закон и штрафы за сжигание мусора

Закон о сжигании мусора разрешает применение открытого пламени, но только в том случае, если соблюдены все необходимые меры безопасности и требования. Разведение костра попадает под полнейший запрет:

Несоблюдение правил приводит к штрафным санкциям:

Мусоросжигательные заводы

В нашей стране небольшое количество таких предприятий. Их строительство актуально в городах, где проживает около 400 000 человек. В настоящее время в Татарстане и Подмосковье компания Hitachi реализует проект возведения пяти предприятий такого профиля. Благодаря им собранные отходы не надо будет перевозить на свалку.

Современные предприятия отличает следующее:

Использование энергии от сжигания отходов

В процессе сгорания газы образуют теплоту, которую можно использовать с толком при помощи специальных технологий. Сжигание отходов на заводах приносит дополнительную выгоду. Вырабатываемый пар перемещается в котел. В совокупности с утилизационными конструкциями используются аппараты, потребляющие различные виды топлива.

Таким образом, котельные и электроустановки, расположенные неподалеку, оказываются только в плюсе. Переработка твердых материалов способна обеспечить их нормальную работу. Поскольку в качестве ресурса используется мусор, расходы на топливо получаются минимальными.

Источник

Реферат: Твердые бытовые отходы: мусоросжигание

Министерство образования и науки РФ

Костромской Государственный Технологический Университет

Кафедра Экологии и промышленной безопасности

На тему : «Твердые бытовые отходы: мусоросжигание»

Выполнила: Скурихина Н.В.

Проверила: Шабарова О.Н.

2.Способы ликвидации ТБО

3. Развитие мусоросжигания

4.Мусоросжигание: за и против

Список использованных источников

Человек не может жить, не оставляя после себя твёрдые бытовые отходы (ТБО). Количество их зависит различных факторов. В среднем принято считать, что на одного жителя в год накапливается 250 кг мусора.

1. Степень благоустройства зданий (наличие мусоропроводов, системы отопления, тепловой энергии для приготовления пищи, водопровода и канализации);

2. Развитие сети общественного питания и бытовых услуг;

3. Уровень производства товаров массового спроса и культура торговли;

4. Уровень охвата коммунальной очисткой культурно-бытовых и общественных организаций;

5. Климатические условия.

Отходы собираются как на специализированных (санкционированные места), так и на стихийно возникающих свалках (неразрешенные места).

Сконцентрированные в отвалах, на свалках отходы – опасные источники загрязнения поверхностных и подземных вод, атмосферного воздуха, почв и растений. Сложившаяся ситуация представляет реальную угрозу здоровью людей – современным и будущим поколениям страны.

Проблема твердых бытовых отходов (ТБО) является остро актуальной, поскольку ее решение связано с необходимостью обеспечения нормальной жизнедеятельности населения, санитарной очистки городов, охраны окружающей среды и ресурсосбережения.

ТБО включают разнообразные вещества органического и минерального происхождения: пищевые отходы, использованную бумагу и картон, текстиль, древесину, кости, кожу, резину, пластмассу, металл, стекло, камни и др. Мусор является благоприятной средой для развития микроорганизмов, вызывающих некоторые инфекционные заболевания. Поэтому необезвреженные отходы могут быть источником массового загрязнения окружающей среды.

Ни один из применяемых в настоящее время способов сбора и удаления отходов не является полностью удовлетворительным ни по санитарно-гигиеническим, ни по технико-экономическим показателям.

К отходам продолжают относиться как к нежелательным материалам, и главное, что заботит многих людей, — как получше «спрятать» отходы с глаз долой. Между тем отходы еще вчера были элементами природы, и первой целью в обращении с ними должно быть восстановление ресурсов и вовлечение их в хозяйственный оборот с целью получения необходимых нам материалов с одновременной минимизацией обращения за ними к природе.

В США 41 % твердых бытовых от­ходов (ТБО) классифицируется как «особо опасные», в Венгрии— 33,5%, во Франции— 6%, Великобрита­нии — 3%, в Японии — лишь 0,3%. В России к опас­ным отходам относят 10%.от всей массы ТБО. Во мно­гих странах мира количество токсичных (опасных) от­ходов неуклонно возрастает. На территории России имеются так называемые хи­мические «ловушки» (включая места атомных взрывов в мирных целях и захоронения радиоактивных отходов), т. е. давно забытые захоронения опасных отходов, на которых со временем построили жилые дома и другие объекты. Но, к сожалению, их учет пока в нашей стра­не не проведен.

Очень важным направлением может стать участие иностранного капитала в мусоросжигании и переработке твердых бытовых отходов.

Отходы — не используемые непосредственно в местах их образования отходы производства, быта, транспорта и др., которые могут быть реально или потенциально использованы как продукты в других отраслях народ­ного хозяйства или в ходе регенерации.

Утилизация отходов (от лат. — «полезный») — вовле­чение различных типов отходов в новые технологичес­кие циклы или использование их в других полезных целях.

Отходы производства (промышленные ) — остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие полностью или частично исходные потре­бительские свойства. Они могут быть безвозвратными (технологические потери: улетучивание, угар, усушка) и возвратными.

Отходы производственного потребления — непри­годные для дальнейшего использования по прямому на­значению и списанные в установленном порядке маши­ны, инструменты и пр. Они могут быть сельскохозяй­ственными, строительными, производственными, ра­диоактивными, последние весьма опасны и нуждаются в тщательном захоронении или дезактивации.

Твердые бытовые отходы (ТБО) являются отходами сферы потребления, образующимися в результате бытовой деятельности населения. Они состоят из изделий и материалов, непригодных для дальнейшего использования в быту.

Это отходы, которые накапливаются в жилом фонде, учреждениях, предприятиях общественного назначения (школах, зрелищных и детских учреждениях, гостиницах, столовых и т.п.).

К твердым бытовым отходам, учитываемым нормой накопления, относятся отходы, образующиеся в жилых зданиях, включая отходы от текущего ремонта квартир, отходов продуктов сгорания в устройствах местного отопления, смет, опавшие листья, собираемые с дворовых территорий и крупногабаритные предметы домашнего обихода.

Состав и объем бытовых отходов чрезвычайно разнообразны и зависят не только от страны и местности, но и от времени года и от многих других факторов.

Индивидуальные и многоквартирные дома

Снос и строительство зданий
Уборка улиц

Зеленое строительство, парки, пляжи
Остаточные продукты мусоросжигания и мусоропереработки

Листья, трава, ветки

Другие резиновые отходы

Неорганика (камни, керамика)

Мелкие материалы (проходящие через 1.5 см сетку)

Опасные бытовые отходы (растворители, ядохимикаты)

Вещи, выброшенные целиком (холодильники, телевизоры)

Остаточные материалы (зола, ил)

Бумага для компьютеров

PET (бутылки из-под газированной воды)

Другой пластик (полиэтилен, ПВХ)

Ферромагнетики (стальные банки и т.д.)

Другое (лампы, оконное и т.д.)

Способы утилизации ТБО

В мировой практике нашли промышленное применение четыре метода переработки ТБО:
® термическая обработка (в основном сжигание);
® биотермическое аэробное компостирование (с получением
удобрения или биотоплива);
® анаэробная ферментация (с получением биогаза);
® сортировка (с извлечением тех или иных ценных компонентов для вторичного использования).

Каждый из методов имеет свои преимущества и недостатки, свои оптимальные области применения, зависящие главным образом от морфологического состава ТБО и региональных условий.

В 30-е годы были разработаны печи для непрерывного слоевого сжигания ТБО, осуществляемого на колосниковой решетке, установленной в нижней части печи (до настоящего времени слоевое сжигание ТБО при температуре 850-1000 град.С в мировой практике применяется наиболее часто). В начале 80-х годов стали появляться котлоагрегаты с топками с псевдоожиженным слоем (система «твердое-газ») в большей степени отвечающие экологическим требованиям. В начале 90-х годов проведены многообещающие исследования по использованию металлургических печей Ванюкова. В середине 80-х начале 90-х годов Институт высоких температур АН разработал научные основы технологии высокотемпературной (200 0 С) термообработки ТБО в шахтных печах (по конструкции идентичны доменным печам).

Достоинства и недостатки мусоросжигания

Мусоросжигание – это наиболее сложный и «высокотехнологичный» вариант обращения с отходами. Сжигание требует предварительной обработки ТБО (с получением т.н. топлива, извлеченного из отходов). При разделении из ТБО стараются удалить крупные объекты, металлы (как магнитные, так и немагнитные) и дополнительно его измельчить. Для того чтобы уменьшить вредные выбросы, из отходов также извлекают батарейки и аккумуляторы, пластик, листья. Сжигание неразделенного потока отходов в настоящее время считается чрезвычайно опасным. Таким образом, мусоросжигание может быть только одним из компонентов комплексной программы утилизации.

Сжигание позволяет примерно в 3 раза уменьшить вес отходов, устранить некоторые неприятные свойства: запах, выделение токсичных жидкостей, бактерий, привлекательность для птиц и грызунов, а также получить дополнительную энергию, которую можно использовать для получения электричества или отопления.

Экологические воздействия МСЗ в основном связаны с загрязнением воздуха, в первую очередь – мелкодисперсной пылью, оксидами серы и азота, фуранами и диоксинами. Серьезные проблемы возникают также с захоронением золы от мусоросжигания, которая по весу составляет до 30% от исходного веса отходов и которая в силу своих физических и химических свойств не может быть захоронена на обычных свалках. Для безопасного захоронения золы применяются специальные хранилища с контролем и очисткой стоков.

В России мусоросжигательные заводы серийно не производятся. Говоря о социально- экономических аспектах мусоросжигания, следует отметить, что обычно строительство и эксплуатации МСЗ не по карману городскому бюджету и должно производиться в кредит либо частными компаниями. Во многих случаях компания, владеющая МСЗ, стремится подписать договор с городом, в котором будет предусмотрена обязательная поставка определенного количества и состава ТБО в сутки. Такие условия делают фактически невозможным осуществление программ вторичной переработки или компостирования или другие значительные изменения в методах утилизации. Поэтому строительство МСЗ требует очень тщательной координации с другими аспектами программы управления ТБО и к этому варианту надо обращаться только после того, как другие программы уже спланированы. Судя по зарубежным данным, технология прямого сжигания ТБО представляет экологическую опасность вследствие токсичных выбросов (тяжелые металлы, дибензодиоксины, дибензофураны и др.).

Можно достаточно четко сформулировать преимущества и недостатки мусоросжигания.

Преимущества этого метода:

· уменьшение объема отходов в 10 раз;

· снижение риска загрязнения почвы и воды отходами;

· возможность рекуперации образующегося тепла.

Недостатки мусоросжигания исходных ТБО:

· опасность загрязнения атмосферы;

· уничтожение ценных компонентов;

· высокий выход золы и шлаков (около 30% по массе);

· низкая эффективность восстановления черных металлов из шлаков;

· сложность стабилизации процесса сжигания.

Как убедительно показывает многолетняя практика, механический перенос европейского оборудования технологий, например, в российских условиях положительных результатов не дает (различие морфологического состава ТБО, систем сбора и др.). Плохая работа завода в г. Владимире, укомплектованного отечественным оборудованием, во многом объясняется несовершенством применяемой технологии, мало учитывающей состав и свойства исходного сырья как объекта для сжигания: сжигание смешанных отходов всегда сопровождается выделением супертоксикантов — диоксинов, вызывающих рак и бесплодие.

Мусоросжигание уменьшает объем отходов, попадающих на свалки, и может использоваться для производства электроэнергии. Хотя сжигание всех отходов без разбора – это технология прошлого, современные мусоросжигательные установки, оборудованные системами очистки выбросов, генераторами электроэнергии и используемые в комбинации с другими методами утилизации ТБО могут помочь справиться с потоком мусора, особенно в плотно населенных областях.

CПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ГОРЮЧИХ ОТХОДОВ,

ОСНОВАННЫЙ НА ГАЗИФИКАЦИИ В СВЕРХАДИАБАТИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ

В Институте проблем химической физики РАН разработан эффективный метод термической переработки горючих отходов, основанный на использовании нового физического явления ¾ фильтрационного горения в сверхадиабатических режимах, при которых температура в зоне реакции существенно превышает адиабатическую температуру горения. Целенаправленное использование сверхадиабатических режимов для проведения процессов газификации открывает широкие возможности для утилизации разного рода горючих отходов с высокой энергетической эффективностью, экологической чистотой и относительно невысокими затратами.

Такая организация процесса термической переработки отходов обеспечивает следующие преимущества по сравнению с методами прямого сжигания:

— процесс газификации имеет высокий энергетический КПД (до 95%), позволяющий перерабатывать материалы с малым содержанием горючих составляющих (с зольностью до 90%) или с высокой влажностью (до 60%);

— низкие линейные скорости газового потока в реакторе и его фильтрация через слой исходного перерабатываемого материала обеспечивают крайне низкий вынос пылевых частиц с продукт-газом, что дает возможность сильно сократить капитальные затраты на газоочистное и энергетическое оборудование;

— в некоторых случаях, когда необходимо проводить очистку газовых выбросов от соединений серы, хлора или фтора, пыли, паров ртути, очищать продукт-газ оказывается проще, чем дымовые газы, благодаря низкой температуре, меньшему объему и более высокой концентрации загрязнителей; кроме того, сера присутствует в продукт-газе в восстановленных формах (H₂ S, COS), которые много проще поглотить, чем SO₂ ;

— при газификации происходит частичное разложение азотсодержащих органических соединений в бескислородной среде, что дает меньшее количество окислов азота в дымовых газах;

— сжигание газа в современных газовых горелках – наиболее чистый способ сжигания из всех известных; за счет высокой полноты сгорания дымовые газы содержат чрезвычайно мало окиси углерода и остаточных углеводородов;

— сжигание в две стадии позволяет резко уменьшить образование диоксинов (полихлорированных дибензодиоксинов и дибензофуранов), поскольку даже при наличии хлора подавляется появление в дымовых газах ароматических соединений (предшественников диоксинов) и обеспечивается низкое содержание пылевых частиц (катализаторов образования диоксинов в дымовых газах);

— зола, выгружаемая из реактора, имеет низкую температуру и практически не содержит недогоревшего углерода;

— при утилизации некоторых видов отходов имеется возможность извлечения из продукт-газа товарных материалов для последующей переработки (например, нефти и др.);

— выбор оборудования для утилизации тепла при сжигании продукт-газа не ограничивается паровым или водяным котлом, также возможно применение газовых турбин и энергетических дизелей; предлагаемая схема переработки легче вписывается в имеющуюся промышленную инфраструктуру, например, продукт-газ может подаваться в имеющуюся топку для замены части кондиционного топлива.

В настоящее время в Институте проблем химической физики РАН на основе метода газификации конденсированных топлив в режиме сверхадиабатического горения разработан ряд технологий утилизации низкосортных топлив и горючих отходов, в том числе процессы:

· Сжигания твердых бытовых отходов.

· Экологически чистого сжигания больничных отходов непосредственно в больницах.

Производительность установки мусоросжигания может наращиваться путем установки нескольких модулей-реакторов вышеуказанного размера.

Общая схема мусоросжигающего производства включает, в зависимости от необходимой мощности, от 2-3 до 10 газификаторов, необходимое энергетическое оборудование, состав которого определяется заказчиком (водогрейные или паровые котлы, паровые турбины с электрогенераторами и т.п.), систему очистки дымовых газов, необходимость которой определяется, исходя из состава перерабатываемого сырья (содержания в нем серы, хлора, фтора и др.). Содержание токсичных веществ в дымовых газах гарантируется на уровне (или ниже) европейских норм

Производство, предназначенное для мусоросжигания, может использоваться также для переработки других типов отходов. В этом случае могут потребоваться некоторые дополнительные внешние устройства и изменение регламента проведения процесса.

В разработанной схеме обеспечивается высокая экологическая чистота; твердый остаток от сжигания может быть безопасно захоронен; как вариант процесса предусмотрено остекловывание золы с тем, чтобы исключить возможное выщелачивание тяжелых металлов.

Мусоросжигательная установка Ресурспроминвест

ТЕПЛОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ НА АЛЬТЕРНАТИВНОМ ВИДЕ ТОПЛИВА

В последнее время активно ведется поиск источников энергии, альтернативных природному топливу. При этом все чаще и чаще взоры обращаются на использование в качестве топлива твердых бытовых отходов (ТБО). Преимущество ТБО заключается в том, что их не надо искать, не надо добывать, но в любом случае их надо либо уничтожать, либо использовать. Период их уничтожения, т. е. складирования на полигонах, прошел – наступил период их активного использования, в том числе и в виде топлива.

Целенаправленное промышленное использование ТБО как топлива началось со строительством первого «мусоросжигательного заведения» близ Лондона в 1870 году. Однако активное применение ТБО как энергетического сырья началось с середины 70-х годов в связи с углублением энергетического кризиса. Было подсчитано, что при сжигании 1 т ТБО можно получить 1 300–1 700 кВт•ч тепловой энергии или 300–550 кВт•ч электроэнергии.

В России термическая переработка ТБО началась с 1972 года, когда в восьми городах СССР было установлено 10 мусоросжигательных заводов первого поколения. Все эти заводы были практически без газоочистки и почти не использовали вырабатываемое тепло. В настоящее время все эти заводы морально устарели и не отвечают современным требованиям по экологическим показателям. В связи с чем большая часть этих заводов закрыта, а остальные подлежат реконструкции.

В 2002 году в Москве пущен в эксплуатацию мусоросжигательный завод производительностью 300 тыс. т ТБО в год. Завод состоит из отделений подготовки и сортировки ТБО, сжигания неутилизируемой части ТБО, очистки дымовых газов от вредных примесей, переработки золы и шлака, энергоблока и других вспомогательных отделений.

На заводе внедряется ручная и механическая сортировка ТБО и его дробление. Такая технологическая переработка ТБО позволяет: во-первых, отобрать ценное сырье для его вторичной переработки; во-вторых, отобрать пищевую фракцию ТБО для его последующего компостирования; в-третьих, отобрать сырье, представляющее экологическую опасность при его сжигании; и, наконец, это позволит повысить теплотехнические и экологические показатели сырья предназначенного для сжигания. Благодаря такой подготовке низшая теплота сгорания ТБО, предназначенного к сжиганию, достигнет 9 МДж/кг, а по содержанию золы, влаги, серы и азота характеристики ТБО будут практически соответствовать аналогичным характеристикам подмосковных бурых углей.

Как видим из приведенных примеров, в Москве достаточно активно наметилась тенденция по повышению теплотехнических характеристик ТБО с последующим использованием его для выработки электроэнергии. По-видимому, немаловажное значение на это оказало намеченное в Москве широкое внедрение крупных сортировочных комплексов ТБО.

Однако следует отметить, что низкие параметры пара, применяемые на отечественных мусоросжигательных заводов (G=15–35 т/ч, Т=240°C), существенно снижают удельные показатели по выработке электроэнергии по сравнению с паросиловыми электростанциями (G=640 т/ч, Т=540°C). Применение аналогичных мощностей и параметров пара на МСЗ ограничено свойствами ТБО: кусковое топливо, низкая температура плавления золы и коррозионные свойства дымовых газов, получаемых при сжигании ТБО.

Существенного повышения эффективности применения ТБО как топлива для выработки электроэнергии и достижения удельных показателей, близких к серийно применяемым ТЭС, по всей видимости, можно достигнуть за счет частичного замещения энергетического топлива бытовыми отходами.

То есть разрабатывается совмещенная (интегральная) компоновка ТЭС для сжигания природного топлива и ТБО. Доля ТБО по количеству тепла может составлять примерно 10% от тепловой мощности котла. В этом случае только за счет повышенных параметров пара и увеличенной мощности котлов и турбин эффективность использования ТБО повысится в 2–3 раза.

Существенный экономический эффект может быть получен за счет снижения капитальных вложений благодаря использованию существующей на ТЭС инфраструктуры и сокращения расходов на газоочистное оборудование.

Немаловажным экономическим фактором является и тот факт, что энергетическое топливо, в том числе и бурый уголь, имеющий практически равноценные энергетические показатели с ТБО, надо покупать, а ТБО принимается с денежной доплатой.

Анализ технико-экономических показателей, полученных при частичном 10% замещении энергетического топлива на одном из стандартных блоков, работающих на природном газе или буром угле, показывает, что в этом случае стоимость природного газа, используемого на ТЭС, может быть полностью покрыта «доходами» от приема ТБО.

Таким образом, в данной работе рассмотрены различные виды утилизации ТБО, обращая особое внимание на мусоросжигание.

Выделены достоинства и недостатки метода, рассмотрены некоторые современные технологии мусоросжигания.

Список использованных источников

1. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек: Учебное пособие для ВУЗов, а также учащихся средних школ и колледжей. – М.: ФАИР-ПРЕСС, 1999. –320с.

2. ИПКПРО ОГПУ (Оренбургский ИПК)

4. Правовой дайджест СМИ СПб

10 Реферат » Твердые бытовые отходы и влияние их на окружающую среду»/Оренбургский Государственный Университет

Источник

• ← что нужно знать воспитателю детского сада по фгос
• к чему снится чалма на голове женщине →