Necesitatea soluționării problemei eliminării deșeurilor solide municipale și a epurării efluenților lichizi ai orașelor și satelor este de mult așteptată, cu toate acestea, nu au existat încă tehnologii care să o rezolve într-un complex. Tot ceea ce a fost oferit umanității a fost scump sau ineficient.

Tehnologia propusă, în opinia noastră, este lipsită de aceste deficiențe critice și are un avantaj principal și fundamental.

Tehnologia Emax (este disponibilă o cerere de brevet) este un complex de secțiuni tehnologice interconectate care asigură prelucrarea deșeurilor menajere solide și lichide, agricole și industriale prin diferite metode:

1. Loc de prelucrare a deșeurilor solide

Sistem de colectare a gunoiului (eventual cu sortare grosieră preliminară)

2. Locul de prelucrare a efluenților lichizi este format din

Bazine pentru acumularea apelor uzate si filtrarea gazelor cuptorului;

Sisteme de cutie-bai din plastic cu sisteme de sustinere a cresterii intensive a plantelor speciale;

3. Zona de colectare și prelucrare a masei verzi:

rezervoare de stocare;

Aparate pentru măcinarea biomasei;

3. Secțiunea Energie:

Reactor de biogaz de alimentare continuă;

suporturi de gaz;

Fiecare dintre modulele care alcătuiesc sistemul este destul de cunoscut în producție, dar nu sunt utilizate în această combinație.

În plus, există dezvoltări fundamental noi, a căror implementare face posibilă combinarea acestor patru secțiuni într-un singur ciclu la intrarea căruia este gunoiul și canalizarea, iar la ieșire:

Masă verde valoroasă care poate fi folosită pentru producția de furaje, hârtie, mobilier, precum și pentru umplerea reactoarelor cu biogaz.

Electricitate și energie termică

Oxigen.

Rentabilitatea economică este asigurată în aproape fiecare domeniu al tehnologiei - taxe pentru eliminarea deșeurilor solide, pentru recepția apelor uzate, vânzarea surplusului de biogaz, energie electrică și căldură, vânzarea surplusului de biomasă.

Variante de aplicare a tehnologiei Emax.

Sere de exploatare.

Este instalat un biomodul Emax standard, dimensiunea este calculată în funcție de necesarul de energie electrică și căldură. Se incheie contracte cu firme care colecteaza si scot gunoaie si firme care curata fose septice. Biohumusul și biofertilizatoarele lichide sunt folosite pentru nevoile serei. Costurile de construcție pot fi relativ mici, mai ales dacă clădirile existente sunt parțial utilizate. Profitul provine din eliminarea deșeurilor și economii la alimentarea cu energie a instalației.

Complex zootehnic de exploatare

Standard Biomodul Emax, dimensiunea este calculată pe baza cantității de deșeuri. În acest caz, este necesar să se dilueze o soluție nutritivă excesiv concentrată (balegar). În acest sens, apa purificată este returnată în bazinele de acumulare și utilizată în procesul de îngrijire a animalelor. Randamentul de biogaz este de peste 10 ori mai mare decât un reactor de biogaz standard care utilizează direct deșeuri agricole. În acest caz, doar RSU pot fi importate din exterior, dar volumul acestora crește din cauza concentrației crescute a soluției. Producția de energie electrică va fi redundantă, este nevoie de o piață de vânzare. Poate fi rezolvată prin utilizarea parțială a biomasei pentru hrana animalelor. În opinia noastră, cel mai rentabil mod de a utiliza tehnologia.

Stație de epurare a apelor uzate din oraș

Este logic să faceți biomodulul Emax cu o aranjare verticală a clădirii. Altitudinea și dimensiunea totală sunt calculate pe baza volumului de deșeuri lichide. Este necesar un sistem suplimentar de colectare și stocare a CO2, deoarece gazul nu este furnizat în băile cutie pe timp de noapte. MSW sunt importate de întreprinderile orașului, este necesar să se construiască un cuptor la scară largă cu o turbină. De fapt, complexul va fi o centrală de termoficare urbană cu un sistem de curățare a emisiilor și a deșeurilor solide ca purtător de căldură. Sistemul produce un numar mare de căldură și electricitate. Este nevoie de o piață mare. Se pune problema aruncării apei curate, biohumusului. Devine volume semnificative de nămol de cuptor. Costurile de proiectare, construcție, exploatare sunt semnificative. Dar și profitul este foarte mare.

Bloc sau oraș mic

În cazul utilizării Emax ca sursă de alimentare cu energie pentru o așezare sau o zonă rezidențială construită separat, amplasarea biomodulului Emax poate fi fie verticală, fie orizontală, în funcție de mulți factori - costul terenului, accesibilitatea Bani, preferințele estetice ale dezvoltatorului. Este necesară realizarea unei linii suplimentare de alimentare cu apă în clădirile rezidențiale nou construite, la care vor fi conectate băile apartamentelor, bateriile, punctele de irigare a gazonului etc. Este posibil să existe o lipsă de capacitate a sistemului în perioada de iarna. Se poate rezolva prin acumularea de biogaz vara sau prin importul de volume suplimentare de combustibil iarna. O companie care deservește o localitate poate obține profituri semnificative ca urmare a vânzării de energie electrică și termică nu la prețuri angro, ci la prețuri cu amănuntul, sau poate reduce tarifele pentru serviciile de utilități și poate face locuința mai accesibilă pentru cetățeni.

Constructii de locuinte private

Pentru o casă cu o suprafață de 120-150 m2, sunt necesare scurgeri și deșeuri solide pentru cel puțin patru persoane. Sistemul asigură o producție suficientă fie de energie electrică și parțial de căldură, fie de căldură și parțial de electricitate. Tot aici este indicat sa trimiteti apa purificata in baile casei si in sistemul de incalzire. Dacă în gospodărie există animale domestice de fermă, este posibilă autosuficiența energetică completă.

Urban decomandat facilitate comercială

Este recomandabil să construiți un biomodul Emax numai dacă există un număr mare de persoane care vizitează clădirea. În acest caz, este posibilă furnizarea parțială a clădirii cu unul sau altul tip de energie în detrimentul propriilor deșeuri. Cu toate acestea, este posibil să se reducă oarecum costurile cu utilitățile prin oprirea colectării gunoiului și prin utilizarea apei reciclate în toalete.

Furnizarea de hrană pentru complexele zootehnice în condițiile unei catastrofe geoclimatice

Biomodule Emax sunt producători de furaje foarte hrănitoare care nu depind de activitatea solară, a cărei cultivare nu necesită costuri suplimentare pentru încălzire și iluminare. Indicatori economici nu sunt un factor semnificativ.

Vehicule (ca nebunie)

Biomasa măcinată este încărcată în rezervorul compozit, iar motorul funcționează cu biogaz, care se formează direct în timpul mișcării mașinii.

Posibile producții legate de tehnologie

Fabricarea digestoarelor Dianov;

Productie de box-bai si linii mobile pentru turnarea box-bai;

Productie de linii Emax pentru constructii de locuinte individuale;

Productie de cazane pentru RSU;

Productie de generatoare de energie pe gaz;

Un calcul aproximativ al producției unor produse pentru efluenții unei așezări la 1000 de persoane pe zi.

Dacă are succes, există posibilitatea de a crea ecosisteme care să asigure funcționarea oricăror aşezări, de la cele mai mici - ferme, așezări, până la cele mai mari aglomerate urbane precum Moscova și New York, care vor „mânca” tot ceea ce produc aceste orașe și, în schimb, vor da energie, apă curată și oxigen.

Un oraș prevăzut cu astfel de ecosisteme cu ciclu închis înscrise în structura sa este el însuși un ecosistem viu, care oferă cetățenilor energie, apă curată, aer curatși eliminarea tuturor tipurilor de contaminanți. Ecosisteme similare încep să fie dezvoltate în lume, dar productivitatea opțiunilor existente este încă neglijabilă, deoarece nu are o rată unică de creștere a biomasei și, prin urmare, procesarea deșeurilor și, prin urmare, generarea de profit pe costul unitar, precum cel propus. complex.

În fiecare zi sunt aruncate mii de tone de gunoi, care ne poluează planeta. Pentru a remedia situația actuală, sunt create diverse tehnologii de prelucrare a deșeurilor de materii prime. Multe produse sunt trimise în producția secundară, unde sunt create produse noi din acestea. Astfel de tehnici fac posibilă economisirea costurilor atunci când achiziționați noi materii prime, primiți venituri suplimentare din vânzări și, de asemenea, vă permit să curățați lumea de componentele de gunoi.

Există metode prin care nu numai că poți crea materiale reciclabile, ci au ca scop obținerea de energie din deșeuri. În aceste scopuri se dezvoltă mecanisme specializate, datorită cărora se creează resurse termice și electricitate.

Au fost dezvoltate dispozitive care pot procesa o tonă din cele mai dăunătoare deșeuri în 600 kW de energie electrică. Odată cu aceasta, apar 2 Gcal de energie termică. Aceste unitati pt acest moment sunt la mare căutare, deoarece se crede că aceasta este cea mai rentabilă și rapid rambursată investiție.

Astfel de mecanisme se caracterizează prin costuri ridicate, dar resursele financiare investite asigură economii suplimentare la materiale și un venit semnificativ din profituri datorate vânzării de energie. Suma investită se va amortiza de mai multe ori.

Există mai multe moduri prin care deșeurile sunt transformate în energie.

– Incinerarea

Este considerată cea mai populară metodă de eliminare a deșeurilor solide, care a fost folosită încă din secolul al XIX-lea. Aceasta metoda permite nu numai reducerea cantității de gunoi, dar oferă și resurse energetice auxiliare care pot fi exploatate sistem de incalzire, precum și în domeniul alimentării cu energie electrică. Există dezavantaje ale acestei tehnologii, care constau în eliberarea de componente dăunătoare în mediu.

Când se ard RSU, se formează până la 44% din cenușă cu produse gazoase. Dioxidul de carbon cu vapori de apă și tot felul de impurități pot fi atribuite substanțelor gazoase. Datorită faptului că arderea are loc la regim de temperatură la 800-900 de grade, apoi într-un educat amestec de gaze compuși organici sunt prezenți.

— Tehnologia termochimică

Această metodă are o mulțime de avantaje în comparație cu opțiunea anterioară. Printre avantaje se poate atribui eficiența sporită, dacă vorbim despre prevenirea poluării atmosferei înconjurătoare. Acest lucru se datorează faptului că utilizarea acestei tehnologii nu este însoțită de producția de componente biologic active, deci nu există nicio daune asupra mediului.

Deșeurile rezultate sunt dotate cu un indice de densitate ridicat, ceea ce indică o reducere a volumului masei de gunoi, care este ulterior trimis spre depozitare în gropile de gunoi special amenajate în acest scop. De asemenea, este de remarcat faptul că tehnica dă dreptul de a procesa un număr crescut de soiuri de materii prime. Datorită acesteia, este posibilă interacțiunea nu numai cu variațiile solide, ci și cu anvelopele, componentele polimerice și uleiurile uzate cu posibilitatea extragerii produselor combustibile pentru nave din elemente de hidrocarburi. Acesta este un avantaj semnificativ, deoarece produsele petroliere fabricate se caracterizează printr-o lichiditate crescută și un preț mare.

Printre calitățile negative se numără cheltuielile pentru achiziționarea de unități tehnologice și cerințele crescute pentru valorile calitative ale materialelor reciclate. Costul mecanismelor datorită cărora este posibilă reciclarea materialelor reciclabile este mare, ceea ce simbolizează costurile mari de echipare a întreprinderii.

— Metode fizice și chimice

Acesta este un alt proces prin care se obține energie din deșeuri. Datorită acestei manipulări, este posibilă transformarea amestecului de deșeuri într-un produs combustibil biodiesel. Ca material derivat, se obișnuiește utilizarea uleiurilor vegetale uzate și prelucrarea diferitelor tipuri de grăsimi de origine animală sau vegetală.

– Metode biochimice

Cu ajutorul lor, este posibilă modificarea componentelor de origine organică în energie termică și electricitate datorită bacteriilor. Extracția și utilizarea biogazului, care apare în timpul descompunerii componentelor naturale ale RSU, se operează cel mai adesea direct la depozitul de gunoi. Toată acțiunea se desfășoară în reactor, unde există varietăți speciale de bacterii care transformă masa organică în etanol cu ​​biogaz.

Deșeuri în energie

La expoziția internațională Wasma, toate părțile interesate vor putea cunoaște mai detaliat lumea reciclării și vor putea achiziționa pentru ei înșiși echipamentul adecvat. Site-ul va prezenta întreaga gamă de dispozitive care pot fi folosite pentru extragerea surselor de energie din gunoi.

Vizitatorii primesc caracteristici unice:

• Obțineți oferte excelente de la companii de renume. Toate mărcile comerciale au ca scop cooperarea reciproc avantajoasă și extinderea bazei lor de clienți.
• Familiarizați-vă cu mai multe modificări ale produselor simultan, studiați-le specificațiiși comparați scorurile. Dacă este necesar, puteți obține sfaturi profesionale cu privire la toate problemele emergente.
• Contactați organizațiile de service care sunt angajate în punerea în funcțiune și întreținerea.
• Achiziționați dispozitive noi sau găsiți componentele necesare pentru echipamentele existente. Evenimentul va demonstra nu numai echipamentul, ci și toate componentele necesare pentru funcționarea normală.

Site-ul va fi de interes pentru oaspeții din diverse domenii de activitate, întrucât resursele energetice sunt extrase din deșeurile menajere sau industriale, des sunt folosite deșeuri agricole, alături de produse din industria medicală și petrochimică. În timpul arderii unei astfel de mase de gunoi, biogazul se formează împreună cu piroliza. Expoziția va expune dispozitive pentru astfel de activități, care sunt de obicei numite complexe de piroliză.

Problema gunoiului este familiară pentru orice locuitor al unui oraș mare. Orașul încearcă să scape de deșeurile inutile, aruncându-le în zone speciale. Depozitele de deșeuri cresc în dimensiune și avansează deja pe microdistricte individuale. În Rusia se acumulează anual cel puțin 40 de milioane de tone de deșeuri solide municipale (DSM). În același timp, instalațiile de incinerare a deșeurilor pot fi folosite ca sursă suplimentară de energie electrică.

Prima generație MSZ

În Marea Britanie în sfârşitul XIX-lea V. Prima instalație de incinerare a deșeurilor (MSZ) a fost construită. Inițial, incineratoarele au fost folosite pentru a reduce volumul de reziduuri depozitate în gropile de gunoi și pentru a le decontamina. Ulterior, s-a constatat că căldura generată de MSZ poate fi comparată cu puterea calorică a cărbunelui brun cu conținut ridicat de cenuşă, iar RSU pot fi folosite ca combustibil pentru centralele termice (TPP).

Primele unități de incinerare a deșeurilor au repetat în mare măsură unitățile de cazane ale termocentralelor: RSU erau arse pe grătarele cazanelor electrice, iar căldura obținută din incinerarea deșeurilor era folosită pentru a produce abur și, ulterior, a genera energie electrică.

De menționat că boom-ul construcției de incineratoare a căzut în perioada crizei energetice din anii 1970. ÎN țările dezvoltate a construit sute de MSZ-uri. Se părea că problema eliminării RSU a fost rezolvată. Dar incineratoarele din acea vreme nu aveau mijloace fiabile pentru curățarea gazelor de eșapament emise în atmosferă.

Mulți experți au început să observe că această tehnologie are mari dezavantaje. Dioxinele se formează în timpul incinerării, instalațiile de incinerare a deșeurilor sunt, de asemenea, una dintre principalele surse de emisii de mercur și metale grele.

Prin urmare, un design destul de simplu și incineratoarele de prima generație relativ ieftine au trebuit să fie închise sau reconstruite, îmbunătățind și, în consecință, mărind costul sistemului de curățare a gazelor emise în atmosferă.

MSZ a doua generație

Din a doua jumătate a anilor 1990. În Europa, a început construcția celui de-al doilea incinerator de generație. Costul acestor întreprinderi este de aproximativ 40% din costul instalațiilor moderne de tratare a gazelor eficiente. Dar esența proceselor de incinerare a RSU încă nu s-a schimbat.

Incineratoarele tradiționale incinerează deșeurile neuscate. Umiditatea naturală a RSU variază de obicei între 30-40%. Prin urmare, o cantitate semnificativă de căldură eliberată în timpul incinerării deșeurilor este cheltuită pentru evaporarea umidității, iar temperatura din zona de ardere nu poate fi ridicată de obicei peste 1.000 ° C.

Zgura formată din componenta minerală a RSU la astfel de temperaturi se obține în stare solidă sub forma unei mase poroase, fragile, cu o suprafață dezvoltată, capabilă să adsorbe o cantitate mare de impurități nocive în procesul de incinerare a deșeurilor și relativ ușor de utilizat. eliberează elemente dăunătoare atunci când sunt depozitate în gropi de gunoi și gropi de gunoi. Corectarea compoziției și proprietăților zgurii formate este imposibilă.

Moscova plănuiește să instaleze incineratoare de a doua generație

În toate raioanele Moscovei, cu excepția Districtului Central, în următorii ani vor fi construite și reconstruite instalații de procesare și incinerare a deșeurilor. Se preconizează că vor fi construite incineratoare de a doua generație.

Acest lucru este menționat în proiectul de rezoluție guvern metropolitan, aprobat la 11 martie 2008. Pentru 80 de miliarde de ruble până în 2012 vor fi construite șase noi instalații de incinerare a deșeurilor (MSZ), vor fi reconstruite șapte complexe de procesare a deșeurilor și va fi lansată o instalație de tratare termică a deșeurilor medicale periculoase. Teren sub fabrici sunt deja definite.

Acum resursele depozitelor regionale sunt practic epuizate. „În cinci ani, dacă nu ne construim propriile instalații de reciclare, Moscova se va îneca în gunoaie”, spune Adam Gonopolsky, membru al consiliului superior de mediu al Dumei de Stat. În condițiile în care depozitele de gunoi sunt închise, iar întreprinderile de procesare a deșeurilor nu pot fi construite din motive de mediu, singura cale de ieșire, în opinia sa, sunt incineratoarele.

În timp ce moscoviții sunt în grevă împotriva construcției de noi instalații de incinerare a deșeurilor, autoritățile orașului iau în considerare opțiunea de a construi instalații de incinerare a deșeurilor nu numai la Moscova, ci și în regiunea Moscovei. Yuri Luzhkov a vorbit despre acest lucru la o întâlnire cu deputații Dumei orașului Moscova în iunie 2009.

„De ce nu putem ajunge la un acord cu regiunea Moscovei cu privire la amplasarea unor astfel de instalații și la creșterea numărului de gropi de gunoi pentru depozitarea deșeurilor”, a întrebat Yuri Luzhkov. El a mai spus că consideră oportună elaborarea unui proiect de lege al orașului, conform căruia toate gunoiul trebuie sortate înainte de aruncare. „O astfel de lege va reduce volumul deșeurilor trimise la incineratoare și gropi de gunoi de la 5 milioane de tone la 1,5-2 milioane de tone pe an”, a spus primarul.

Sortarea deșeurilor poate fi utilă și pentru alte tehnologii alternative de procesare a deșeurilor. Dar și această problemă trebuie rezolvată prin lege.

Noi oportunități energetice pentru MSZ: experiență europeană

În Europa, a fost deja rezolvată. Deșeurile sortate sunt parte integrantă alimentarea populației cu energie electrică și căldură. În special, în Danemarca, incineratoarele s-au integrat încă de la începutul anilor 1990. 3% din energie electrică și 18% din căldură sunt furnizate sistemului de alimentare cu energie electrică și termică a orașelor.

În Țările de Jos, doar aproximativ 3% din deșeuri sunt duse la gropile de gunoi, întrucât țara are o taxă specială pe deșeuri din 1995, care este dusă la depozitele speciale. Este 85 de euro pentru 1 tonă de deșeuri și face gropile de gunoi ineficiente din punct de vedere economic. Prin urmare, cea mai mare parte a deșeurilor este reciclată, iar o parte este transformată în electricitate și căldură.

Pentru Germania, este considerată cea mai eficientă construcție de către întreprinderile industriale a propriilor centrale termice folosind deșeuri din producția proprie. Această abordare este cea mai tipică pentru industria chimică, hârtie și industria alimentară.

Europenii au aderat de mult la separarea preliminară a deșeurilor. Fiecare curte are containere separate pentru diferite feluri deşeuri. Acest proces a fost legiferat încă din 2005.

În Germania se generează anual până la 8 milioane de tone de deșeuri, care pot fi folosite pentru a genera energie electrică și căldură. Cu toate acestea, doar 3 milioane de tone din această cantitate își găsesc utilizare, dar până în 2010, o creștere a capacităților de intrare a centralelor electrice care funcționează pe deșeuri ar trebui să schimbe această situație.

Comerțul cu emisii îi obligă pe europeni să abordeze eliminarea deșeurilor, în special prin incinerare, din poziții complet diferite. Vorbim deja despre costul reducerii emisiilor de carbon.

În Germania, pentru incineratoare se aplică următoarele standarde - costul evitării emisiei a 1 mg de dioxid de carbon la utilizarea deșeurilor municipale pentru producerea de energie electrică este de 40-45 de euro, iar pentru producerea de căldură - 20-30 de euro. În timp ce aceleași costuri pentru producția de energie electrică prin panouri solare se ridică la 1 mie de euro. Eficiența incineratoarelor, care pot produce energie electrică și căldură, în comparație cu alte surse alternative de energie este tangibilă.

Compania germană de energie E.ON intenționează să devină principala companie europeană de transformare a deșeurilor în energie. Scopul companiei este de a lua o cotă de 15-25% pe piețele respective din Olanda, Luxemburg, Polonia, Turcia și Marea Britanie. Mai mult, E.ON consideră că Polonia este direcția principală, deoarece în această țară (ca și în Rusia) gunoiul este aruncat în principal în gropile de gunoi. Și reglementările UE prevăd o interdicție pe termen mediu a unor astfel de gropi de gunoi în țările comunității.

Până în 2015, cifra de afaceri a concernului energetic german în domeniul reciclării energetice a deșeurilor ar trebui să depășească 1 miliard de euro. Astăzi, performanța acestui unul dintre principalele preocupări energetice germane este mult mai modestă și se ridică la 260 de milioane de euro. Dar chiar și la această scară, E.ON este considerat deja principalul depozit de deșeuri din Germania, înaintea unor firme precum Remondis și MVV Energie. Cota sa până acum este de 20% și operează nouă incineratoare de deșeuri, care produc 840 GWh de energie electrică și 660 GWh de căldură. Chiar și concurenții mai mari din Europa sunt localizați în Franța.

De menționat că în Germania situația cu eliminarea deșeurilor s-a schimbat radical abia în 2005, când au fost adoptate legi care interzic depozitarea necontrolată a deșeurilor. Abia după aceea afacerea cu gunoiul a devenit profitabilă. În prezent, Germania trebuie să prelucreze aproximativ 25 de milioane de tone de deșeuri anual și sunt disponibile doar 70 de fabrici cu o capacitate de 18,5 milioane de tone.

solutii rusesti

Rusia prezintă și soluții interesante pentru generarea de energie electrică suplimentară din deșeuri. Compania industrială „Tehnologia metalelor” (Chelyabinsk), împreună cu CJSC NPO Gidropress (Podolsk) și NP CJSC AKONT (Celiabinsk), au dezvoltat un proiect pentru o unitate de topire continuă economică, multifuncțională „MAGMA” (APM „MAGMA”) . Această tehnologie a fost deja testată în condiții industriale experimentale. scheme tehnologice utilizarea acestuia.

În comparație cu incineratoarele RSU utilizate în mod tradițional, unitatea MAGMA și tehnologia de eliminare a deșeurilor la temperatură înaltă și fără deșeuri au o serie de avantaje care fac posibilă reducerea costurilor de capital pentru construirea unui MLT pentru eliminarea deșeurilor nesortate. Acestea includ:

Posibilitatea de reciclare a deșeurilor municipale cu umiditate naturală, pre-uscare a acestora înainte de încărcare, ridicând astfel temperatura de ardere a deșeurilor municipale și creșterea cantității de energie electrică produsă pe tonă de deșeuri arse la standardele mondiale;

Posibilitatea de incinerare a deșeurilor municipale în atmosferă de oxigen pe suprafața topiturii de zgură supraîncălzită formată din componenta minerală a deșeurilor municipale, atingând o temperatură în fază gazoasă în incinerator de 1800-1900°C și o temperatură a zgurii topite de 1500- 1650°C și reducerea cantității totale de gaze și oxizi de azot emise în acestea;

Posibilitatea de a obține zgură acidă lichidă din componenta minerală a deșeurilor municipale, drenându-l periodic din cuptor. Această zgură este puternică și densă, nu emite substanțe nocive în timpul depozitării și poate fi utilizată pentru producerea de piatră zdrobită, turnare a zgurii și alte materiale de construcție.

Praful captat în curățarea cu gaze a unității este suflat înapoi în camera de topire, în topitura de zgură prin injectoare speciale și este complet asimilat de zgură.

Conform altor indicatori, WIP-ul echipat cu unitatea MAGMA nu este inferioară WIP-ului existent, în timp ce cantitatea de substanțe nocive emise cu gaze respectă standardele UE și este mai mică decât la arderea deșeurilor municipale în unitățile utilizate în mod tradițional. Astfel, utilizarea APM „MAGMA” permite tehnologia de eliminare fără deșeuri a deșeurilor municipale nesortate, fără a afecta negativ mediul. Unitatea poate fi folosită cu succes și pentru recuperarea gropilor de gunoi existente, eficientă și eliminare în siguranță deșeuri medicale, eliminarea anvelopelor auto uzate.

În timpul prelucrării termice a 1 tonă de deșeuri municipale cu un conținut natural de umiditate de până la 40% se va obține următoarea cantitate de produse comercializabile: energie electrică - 0,45-0,55 MW/h; fontă - 7-30 kg; materiale sau produse de construcție - 250-270 kg. Costurile de capital pentru construirea unei instalații de incinerare cu o capacitate de până la 600 de mii de tone pe an de deșeuri nesortate în condițiile orașului Chelyabinsk se vor ridica la aproximativ 120 de milioane de euro. Perioada de amortizare a investițiilor este de la 6 la 7,5 ani.

Proiectul MAGMA pentru prelucrarea deșeurilor industriale solide în 2007 a fost susținut de decizia Comitetului pentru Ecologie al Dumei de Stat a Federației Ruse.

Publicaţii

Primirea energiei de la ființele vii evocă asociații primitive pentru mulți - cu un cal care poartă o încărcătură sau un hamster care învârte un mic dinam prin roată. Altcineva își va aminti experiența școlii cu electrozi înfipți într-o portocală, formând un fel de „baterie vie” ... Cu toate acestea, munca „fraților” noștri mult mai mici - bacterii este mult mai eficientă în acest sens!

„Problema gunoiului” la scară planetară este mult mai semnificativă decât ar putea părea profanului, în ciuda faptului că nu este la fel de evidentă ca alte orori de mediu despre care le place să vorbească în tot felul de „scandaluri-senzații-investigații”. ”. 26 de milioane de tone pe an sunt doar Moscova și doar deșeuri menajere! Și chiar dacă sortăm cu sârguință și apoi procesăm totul, cantitatea de deșeuri organice nu va scădea din aceasta, deoarece acestea reprezintă aproximativ 70% din totalul deșeurilor produse de omenire. Și cu cât economia țării este mai dezvoltată, cu atât mai multe deșeuri menajere organice. Această masă terifiantă nu poate fi învinsă prin nicio prelucrare. Dar, pe lângă deșeurile menajere, există volume uriașe de deșeuri industriale - canalizare, deșeuri de producție alimentară. De asemenea, au o cantitate semnificativă de materie organică.

O direcție promițătoare în lupta împotriva deseuri organice care copleșește planeta este microbiologia. Ceea ce oamenii nu mănâncă, microbii vor mânca.Principiul în sine este cunoscut de mult timp. Cu toate acestea, astăzi problema constă în utilizarea sa eficientă, iar oamenii de știință continuă să lucreze la ea. „A hrăni” microbii într-un borcan cu un hamburger pe jumătate mâncat este ușor! Dar acest lucru nu este suficient. Avem nevoie de o tehnologie care să permită bacteriilor să prelucreze rapid și eficient mii și milioane de tone de gunoi fără costuri suplimentare, fără structuri și catalizatori scumpi, care, prin costul lor, anulează eficiența finală a acestui proces. Din păcate, majoritatea tehnologiilor care folosesc bacteriile pentru a procesa deșeurile astăzi sunt fie neprofitabile, fie neproductive, fie greu de scalat.

De exemplu, una dintre tehnologiile bine-cunoscute și bine stabilite pentru prelucrarea deșeurilor cu ajutorul bacteriilor este o metodă de producere a biogazului familiară multor fermieri străini. Gunoiul de grajd putrezește folosind microbi care eliberează metan, care este colectat într-o pungă uriașă cu bule. Sistemul funcționează și produce gaz adecvat pentru încălzirea aceleiași ferme prin energie electrică generată de un generator cu turbină cu gaz, sau direct prin ardere. Dar un astfel de complex nu poate fi scalat pur tehnologic. Potrivit pentru o fermă sau un sat, nu pentru un oraș mare. În plus, în deșeurile urbane, spre deosebire de gunoi de grajd, există o mulțime de componente toxice. Aceste substanțe toxice ajung în fază gazoasă la fel ca metanul util, iar „amestecul” final se dovedește a fi puternic poluat.

Cu toate acestea, știința nu stă pe loc - una dintre cele mai promițătoare tehnologii care sunt acum de interes pentru oamenii de știință din întreaga lume (inclusiv, probabil, notorii britanici) este utilizarea așa-numitelor „bacterii electronice”, care sunt una dintre cei mai buni mâncători de deșeuri, producând simultan acest proces, neplăcut din punct de vedere uman, este electricitatea. Pe suprafața membranei celulare a unei astfel de bacterii se află o proteină citocrom, pe care se formează o sarcină electrică. În procesul de metabolism, o bacterie „aruncă” un electron pe suprafața celulei sale și îl generează pe următorul - și așa mai departe, iar și iar. Microorganismele cu astfel de proprietăți (de exemplu, geobacter) sunt cunoscute de mult timp, dar abilitățile lor electrice nu au fost folosite în practică.

Ce fac microbiologii? Andrey Shestakov, cercetător la Departamentul de Microbiologie, Facultatea de Biologie, Universitatea de Stat din Moscova și șeful laboratorului de biotehnologie microbiană, a spus Computerra despre acest lucru:

„Luăm un electrod anod, îi acoperim suprafața cu celule de microorganisme electroformatoare, plasăm în loc de hidrogen într-un mediu nutritiv pe care trebuie să îl procesăm (gunoi, „soluție de gunoi” - ne vom descurca fără detalii pentru simplitate) și în timpul metabolismului dintre aceste celule, noi din fiecare dintre ele vom primi electroni și protoni.

În plus, totul este la fel ca într-o celulă de combustibil convențională - celula renunță la un electron și un proton, protonii sunt trimiși prin membrana schimbătoare de protoni către camera catodică la al doilea electrod al acestei baterii, adăugând oxigen din aer " la evacuare" primim apă și scoatem electricitatea la un circuit extern. Se numește „Pilă de combustie microbiană”, MFC, Celulă de combustie microbiană”.

Nu ar fi de prisos să ne amintim cum este aranjată și funcționează o celulă clasică de combustie hidrogen-oxigen. Doi electrozi, un anod și un catod (de exemplu, carbon și acoperit cu un catalizator - platină), sunt într-un anumit recipient, împărțit în două părți de o membrană schimbătoare de protoni. Furnizăm hidrogen anodului dintr-o sursă externă, care se disociază pe platină și donează electroni și protoni. Membrana nu permite trecerea electronilor, dar este capabilă să treacă protoni care se deplasează către un alt electrod - catod. De asemenea, furnizăm oxigen (sau pur și simplu aer) catodului dintr-o sursă externă și se obțin deșeuri de reacție pe acesta - apa pura. Electricitatea este îndepărtată din catod și anod și utilizată în scopul propus. Cu diverse variante, acest design este folosit și în vehiculele electrice și chiar în gadget-uri portabile pentru încărcarea smartphone-urilor departe de o priză (cum ar fi, de exemplu, sunt produse de compania suedeză Powertrekk).

Într-un recipient mic într-un mediu nutritiv este un anod cu microbi. Este separat de catod printr-o membrană schimbătoare de protoni din Nafion - sub acest nume de marcă, acest material este produs de BASF, cunoscut nu cu mult timp în urmă tuturor pentru casetele sale audio. Iată-l - electricitate, creată de fapt de microbii vii! În prototipul de laborator, un singur LED se aprinde printr-un convertor de impulsuri, deoarece LED-ul necesită 2-3 volți pentru aprindere - mai puțin decât dă MFC. Deși durează destul de mult timp pentru a ajunge la laboratorul de biotehnologie microbiană al Universității de Stat din Moscova, într-un subsol adânc, prin coridoarele prăfuite și sălbatice, nu este deloc un recipient pentru echipamentul științific sovietic antediluvian, așa cum se întâmplă cu marea majoritate. a științei ruse de astăzi, dar este bine echipat cu echipamente moderne de import.

Ca orice celulă de combustibil sau galvanică, MFC produce o tensiune mică - aproximativ un volt. Curentul depinde direct de dimensiunile sale - cu cât este mai mare, cu atât mai mare. Prin urmare, la scară industrială, se presupun instalații de dimensiuni destul de mari conectate în serie în baterii.

Potrivit lui Shestakov, evoluțiile în acest domeniu au început cu aproximativ jumătate de secol în urmă:

„Generatoarele microbiene” au început să fie serios studiate la NASA în anii șaizeci, nu atât ca tehnologie de generare a energiei, cât ca principiu eficient pentru prelucrarea deșeurilor în spațiul restrâns al unei nave spațiale (deja atunci, pe cât posibil, au încercat să protejeze spațiul de moloz, continuând cu nerușinare să polueze Pământul...!) Dar tehnologia s-a născut și după aceea, de fapt, mulți ani a fost în comă, puțini oameni au avut nevoie de ea în realitate. Cu toate acestea, în urmă cu 4-5 ani, a primit un al doilea vânt - deoarece era o nevoie semnificativă de el în lumina milioanelor de tone de gunoi care umplu planeta noastră, precum și în lumina dezvoltării diferitelor tehnologii, care se presupune că fac posibilă realizarea pilelor de combustie microbiene nu „format desktop” exotic de laborator, ci sisteme industriale reale care permit procesarea unor volume semnificative de deșeuri organice.

Astăzi, evoluțiile rusești în domeniul MFC sunt rezultatul eforturilor comune ale Facultății de Biologie a Universității de Stat din Moscova și M-Power World, o companie rezidentă din Skolkovo, care a primit un grant pentru astfel de cercetări și a externalizat dezvoltările microbiologice către specialiști specializați, adică la noi. Sistemul nostru funcționează deja și produce curent real - sarcina cercetării actuale este de a selecta cea mai eficientă combinație de bacterii și condiții în care MTC ar putea fi extins cu succes în condiții industriale și să înceapă să fie utilizat în industria de procesare și reciclare a deșeurilor. ”

Până acum, nu se vorbește că stațiile MFC sunt la egalitate cu sursele tradiționale de energie deja dovedite. Acum, oamenii de știință, în primul rând, este sarcina de a procesa eficient deșeurile biologice și nu a obține energie. „S-a întâmplat” că bacteriile electroformatoare sunt cele mai „lacomi”, și, prin urmare, eficiente. Iar electricitatea pe care o produc pe măsură ce funcționează este de fapt un produs secundar. Trebuie să fie îndepărtat de bacterii și „ars”, făcând niște lucrări utile pentru ca bioprocesul să se desfășoare cât mai intens posibil. Conform calculelor, se dovedește că va fi suficient ca fabricile de procesare a deșeurilor bazate pe celule de combustie microbiene să se facă fără surse externe de energie.

Cu toate acestea, în laboratorul lui Shestakov, nu se urmărește doar direcția „gunoi”, ci și o alta - pur energie. Un biogenerator de un tip ușor diferit se numește „pilă de combustibil bioreactor” - este construit pe alte principii decât MFC, dar ideologia generală a obținerii curentului de la organismele vii, desigur, rămâne. Și acum se vizează deja în primul rând producția de energie, ca atare.

Interesant este că, dacă mulți oameni de știință din întreaga lume lucrează acum la celulele de combustibil microbiene ca mijloc de distrugere a gunoiului, atunci pilele de combustibil sunt doar în Rusia. Așa că nu fi surprins dacă într-o zi firele de la priza de acasă nu duc la obișnuitele turbine hidroelectrice, ci la un bioreactor de gunoi.

Obținerea energiei electrice din deșeuri este una dintre modalitățile de protecție mediu inconjurator.

În continuare, vom arunca o privire la căi diferite obținerea energiei din deșeuri. După cum sa menționat deja, reciclarea este una dintre modalitățile de a proteja mediul. La implementarea procesului de reciclare, nu numai că poți economisi în consumul multora resurse naturale dar si pentru reducerea nivelului de poluare a apei, aerului si solului. Astăzi, programele de protecție a mediului ale țărilor includ producția de combustibil din gunoi. Astăzi vrem să luăm în considerare această problemă.

După cum s-a spus „Drumul civilizației este pavat cu munți de gunoaie” . Dacă deșeurile sunt reciclate, se va putea trece la reciclare, iar dacă rămân intacte și îngropate, vor rămâne poluanți de mediu. Conform rezultatelor cercetării Organizația Mondială(OMS), ignorarea colectării și eliminării deșeurilor poate provoca cel puțin 32 probleme ecologice. Acesta este motivul pentru care reciclarea este luată în serios de multe țări astăzi. Una dintre cele mai recente modalități de reducere impact negativ care transformă depozitul de deșeuri (MSW) către mediu este procesarea gunoiului în combustibil. Reciclarea deșeurilor în combustibil este procesul prin care deșeurile inutile sunt transformate în practic gratuit energie termală care poate fi folosit ca energie electrică sau căldură. Această practică a fost efectuată în mod tradițional în multe țări ale lumii încă din cele mai vechi timpuri. De exemplu, acum 400 de ani, în Iran, omul de știință iranian Sheikh Baha'i a creat o baie care era alimentată cu gazul emis din canalizare. De asemenea, în India, unii oameni au colectat deșeurile animale în containere închise și le-au ars timp de 9 luni. Acest proces este utilizat în tehnologie modernaîn diferite orașe ale lumii. În special, se acordă atenție utilizării gazelor obținute din centrele de eliminare a deșeurilor din unele orașe din întreaga lume.

Metanul, care reprezintă aproximativ 55% din toate gazele emise în depozitele de gunoi, este unul dintre gazele cu efect de seră care, din punct de vedere al potențialului de efect de seră, este egal cu dioxidul de carbon și chiar mai mare, astfel încât concentrația de metan în atmosferă va crește. cu 0,6% pe an. Concentrația altor gaze cu efect de seră în atmosferă, inclusiv dioxid de carbon, crește cu doar 0,4%. Metanul, dacă nu este controlat corespunzător, poate duce la poluarea apelor subterane. Astfel, recuperarea și utilizarea corectă a metanului poate juca un rol important în protejarea mediului.

Din fiecare tonă de deșeuri solide brute se pot obține între 5 și 20 de metri cubi de gaz pe an, iar această cantitate poate fi mărită printr-o dezvoltare și o gestionare adecvată a resurselor. Unii oameni obișnuiți cred că, deoarece acest gaz este obținut din deșeuri, este periculos și poluant, iar arderea lui nu este de încredere. Totuși, oamenii de știință cred că este exact invers, iar gazul obținut din groapa de gunoi este mai puțin poluant, iar din moment ce temperatura flăcării este scăzută, cantitatea de poluare va fi cu 60% mai mică decât la arderea gazelor naturale. Prin urmare, potrivit ecologiștilor, reducerea gazelor obținute din gunoi este obligatorie. ÎN anul trecut când prețurile la energie au crescut, acest tip de combustibil a primit mai multă atenție. Potrivit statisticilor, acum există sute de gropi de gunoi în lume în care gazul emis este folosit pentru a genera electricitate și chiar pentru a o vinde altor cumpărători.

Colectarea acestui tip de gaz în centrul gropii de gunoi este destul de ușoară. Pentru a face acest lucru, trebuie să săpați puțuri verticale în jurul gropii de gunoi. Aceste puțuri sunt conectate printr-o rețea de conducte destinate colectării gazelor. Desigur, pentru a crește performanța sistemului, puteți pune în cale straturi de piatră spartă, beton și nisip. În plus, toate aceste puțuri sunt conectate la rezervorul central. Distribuitorul poate fi conectat la un compresor sau o suflantă. Aproximativ pentru fiecare 0,4 hectare de suprafață de depozit este necesară o sondă de colectare a gazelor. În final, este posibil să injectați gazul în flacără sau să îl eliberați pentru orice alt consum, sau chiar să îl purificați și să-i îmbunătățiți calitatea. Astfel, în producția comună de căldură și electricitate, se poate observa o scădere bruscă emisii de carbon și eficiență crescută a combustibilului. înalt eficienta generala a acestei tehnologii în comparație cu producerea de energie electrică și căldură prin metode tradiționale a contribuit la faptul că acest tip de tehnologie a fost foarte apreciat în ultimii ani în Europa. Cea mai mare fabrică de biogaz din Europa este situată în Viena, Austria, și folosește gaze de la depozitul de deșeuri pentru a produce 8 MW de energie electrică. Înființarea centralelor de cogenerare se răspândește cu viteza fulgerului în întreaga Uniune Europeană, deoarece sectoarele privat și public au apreciat tehnologia CHP ca o sursă de energie rentabilă, cu capacități diferite.

Unul dintre proiectele de succes în acest domeniu este derulat în orașul canadian Edmonton. Compania de energie electrică din Edmonton a reușit să demareze o centrală mare care folosește metanul din groapa de gunoi Clover Bar. Lansarea acestui proiect în 1992 a contribuit la faptul că emisiile de dioxid de carbon în atmosferă au fost reduse cu aproximativ 662 mii tone. Numai în 1996, acest proiect a contribuit la reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră cu 182.000 de tone, iar în perioada 1992-1996 au fost generate circa 208 gigawați-oră de energie electrică. Chiar și gazul obținut prin această metodă a fost vândut la un preț mai mic decât gazul natural, așa că s-a dovedit a fi mai economic. În Asia, capitala Coreei de Sud, Seul, este unul dintre orașele care furnizează parțial energie termică din incinerarea deșeurilor. O mulțime de deșeuri sunt aruncate în acest oraș. Pe baza rapoartelor publicate, Seul a folosit 730.000 de tone de 1,1 milioane de tone de deșeuri menajere combustibile în ultimii ani ca combustibil pentru producerea de energie. Se spune că aceasta este echivalentă cu cererea anuală de încălzire a 190.000 de gospodării urbane. Coreea de Sud intenționează să-și satisfacă mai mult de 10% din necesarul de energie din surse regenerabile până în 2030 pentru a intra în primele cinci țări din lume cu „economia verde” .

Pe lângă generarea de energie din deșeuri, o altă modalitate de a recicla deșeurile este transformarea acestora în îngrășământ de compost. Compostarea este o metodă de neutralizare a deșeurilor menajere, agricole și a unor deșeuri solide industriale, bazată pe descompunere. materie organică microorganisme aerobe. Compostul rezultat este similar cu humusul și este folosit ca îngrășământ. Aceasta este probabil cea mai veche metodă de reciclare. Procesul de compostare este foarte simplu, realizat de profesioniști cu experiență fie în propriile case ale fermierilor, fie pe terenurile acestora, fie industrial. Aceste îngrășăminte sunt considerate unul dintre cele mai bune îngrășăminte în scopuri agricole și pot fi utile pentru cultivarea florilor. Rezultatul prezenței magneziului și fosfatului în îngrășăminte va fi formarea de aluviuni și absorbția rapidă. nutriențiîn sol. Compostul este, de asemenea, considerat un pesticid natural pentru sol. Folosirea compostului poate economisi până la 70% în consumul de îngrășăminte chimice. Fiecare persoană care locuiește în oraș aruncă mai mult de jumătate de kilogram de gunoi pe zi, dintre care o treime este compostabilă. Dacă presupunem că o populație a orașului este de 30 de milioane de oameni, atunci orașul produce zilnic 15 milioane de kg de deșeuri, dintre care 5 milioane pot fi transformate în compost.

Astfel, omul modern, după amarul experiență a secolului trecut, a decis că trebuie să prețuiască binecuvântările lui Dumnezeu și să aibă grijă de mediul înconjurător, întrucât existența viitoarei generații umane și a lumii depinde tocmai de eforturile sale actuale.