Безопасное сжигание мусора существует Как работает плазменный метод

Безопасное сжигание мусора существует! Как работает «плазменный» метод

Сжигание отходов неизбежно, ведь не всё можно переработать. Человечество старается создать метод, безопасный для окружающей среды, и самый прогрессивный на сегодня — плазменная переработка.

Сегодня у мусоросжигательных заводов плохая репутация: уже доказано, что обычное сжигание отходов в печах, с добавлением мазута или каменного угля, приводит к выбросу ядовитых веществ. Такие установки, которые появились в 80-90-е годы XX века, производят фураны и диоксины — высокотоксичные соединения. А дым, который выделяется при сжигании мусора, настолько едкий, что их приходится строить вдалеке от жилья, что увеличивает расходы на логистику.

Поэтому человечество продолжает искать новые технологии уничтожения отходов, и одной из самых прогрессивных является плазменный метод сжигания мусора.

Содержание

Почему сжигание мусора неизбежно

На первый взгляд, отправлять отходы в печь нерационально; гораздо дальновиднее строить предприятия по переработке. Но не все виды мусора можно использовать повторно, потому что у этого процесса есть ограничения:

  • стекло перерабатывается бесконечное количество раз;
  • металл — тоже бесконечно;
  • бумага — примерно 6 раз;
  • пластик — 2-6 раз, в зависимости от вида.

Загрязненное вторсырье (например, полиэтилен или одноразовая посуда с остатками пищи) не принимается в переработку. Такие полимерные материалы как поролон, пенопласт, другие утеплители, также непригодны для повторного применения.

Накапливание мусора на полигонах — не выход: свалки не могут расти бесконечно. Только в России каждый год на полигоны вывозится 2–2,5 млрд тонн отходов, и их суммарная площадь увеличивается на 300 тыс. гектаров ежегодно. Даже если представить идеальную схему, в которой всё вторсырье будет проходить переработку, в конечном счете часть отходов неизбежно попадет на свалку. В перерабатывающей отрасли есть термин «хвосты»: это мусор, в котором нет полезного вторсырья и органики. Обычно именно он отправляется в печь.

Поэтому нужна технология, которая будет уничтожать отходы с минимальными рисками для окружающей среды. Сегодня большие надежды возлагают на плазменный метод сжигания мусора.

Как работают плазменные печи

Плазменная, точнее, плазмохимическая переработка — способ, при котором полимеры расщепляются до газообразных углеводородов и оксида углерода. Эти газы можно использовать для органического синтеза.

В основе технологии лежит термолиз: способ не новый; он хорошо известен производителям твердого топлива, сланца и кокса.

Процесс плазменного сжигания проводят под давлением, с участием водяного пара и с контролируемой подачей кислорода. Окисление в процессе получается неполным, поэтому исходное сырье не сгорает в обычном смысле этого слова, а подвергается пиролизу: термическому разложению. Чтобы процесс начался, нужно достигнуть температуры 1000 градусов.

После плазмохимической переработки отходы превращаются в водород, монооксид углерода и горючие газы. Также плазменные установки дают твердые отходы, пригодные для строительства.

Мусор — в тепло и спирт

Вещества, полученные таким способом, используют как топливо для электростанций. А ещё его можно применять для органического синтеза и получать полезное сырье: спирты, аммиак, горючее, удобрения. Твердые отходы пиролиза можно применять как наполнитель для стройматериалов. Это материал черного цвета, похожий на стекло; он не пахнет и не выделяет вредные вещества.

Сейчас уже есть прототипы плазменных установок для сжигания мусора, в том числе и те, которые окупают сами себя, работая на выделяемом из мусора газе. В Израиле, Англии, Канаде и США уже запущены пилотные установки, основанные на таком принципе. Возможно, через несколько лет Россия начнет перенимать зарубежный опыт.

Источник

Отечественный метод плазменной утилизации мусора остался в России не востребованным

«Российская газета» отмечает, что при сжигании мусора образуются вредные диоксины, фуррены и многие другие соединения. И хотя есть очень дорогие системы очистки, которые стоят больше, чем сам завод, улавливают значительную часть вредных выбросов, но даже в малых концентрациях эти соединения губительны для человека.

По оценкам директора Института экологии Высшей школы экономики, доктора технических наук Бориса Моргунова, на эту вторичную массу, оставшуюся после сжигания, приходится более 40 процентов исходного мусора. Таким образом, хотя общий объем отходов несколько уменьшится, но их «качество» станет намного хуже.

Есть альтернатива. Издание напоминает, что в 2011 году академик Филипп Рутберг за разработку плазменных технологий был удостоен премии «Глобальная энергия», которую называют «энергетическим аналогом Нобеля». Более того, по проекту ученого в Институте электрофизики и электроэнергетики РАН была создана опытно-промышленная установка уничтожения бытового мусора. Вот как академик тогда рассказывал о сути своей разработки.

Читайте также:  В этом разделе нашего Интернет Магазина Вы можете ознакомиться с оборудованием от производителя Carrier Карриер

— Главное действующее лицо в этой технологии — ионизованный газ, плазма, температура которой может варьироваться от 2 тысяч до 6 тысяч градусов в зависимости от решаемой задачи. Принципиально важно, что в таком реакторе нет горения, мусор не сжигается, а подвергается газификации. А раз нет ни горения, ни кислорода, раз мусор не сжигается, то при такой температуре вообще нет условий для образования диоксинов, фуранов, оксидов азота, диоксида серы, углекислого газа и прочей вредности. Кроме того, плазма буквально разрывает на части не только отдельные частицы, но и молекулы, поэтому в процессе переработки мусора практически не создается твердых микрочастиц, — объяснял Филипп Рутберг.

Опытная установка академика Рутберга так и осталась в единственном экземпляре, так и не превратилась в заводы по уничтожению мусора. Более счастливая судьба у плазмотрона, созданного в Курчатовском институте. Он был изготовлен, а потом по различным причинам вместе с авторами оказался в Израиле, где в 2010 году начал бороться с местным мусором.

Сегодня зарубежные компании предлагают разные варианты плазменной технологии уничтожения отходов. Как с предварительным раздельным сбором и сортировкой мусора, так и с загрузкой в реактор всей «кучи» без разбора. В разных странах, в частности, в США, Китае, Великобритании, Индии, Японии, Канаде, уже построено несколько десятков предприятий, использующих плазменный метод.

О преимуществах плазменной газификации отходов ученые говорят давно.

Вот что ранее рассказал «Новым Известиям» ведущий научный сотрудник МИФИ, кандидат физико-математических наук Валерий Сосновцев. Его доклад стал «гвоздем» на «Круглом столе», который организовал Объединенный народный фронт с участием ведущих российских ученых:

««Хвосты» мусора после сортировки можно утилизировать с использованием современных технологий. Каких? Только один пример — плазменная газификация отходов. Основным продуктом переработки является синтез-газ. Это сырье для производства коммерческой продукции – метилового спирта, кормового белка. Отходов у такого предприятия практически нет, минимум шлака. Заводы в два раза дешевле, чем планируемые у нас «Хитачи», срок строительства тоже меньше.

Особо подчеркну, что такие предприятия уже работают по всему миру, в частности, в Канаде, США, в той же Японии. И в отличие от мусоросжигающих, окупаются за несколько лет, а прибыль от продажи продукции дополнительно позволяет снизить тарифы на вывоз мусора. По оценкам специалистов – на порядок по сравнению с мусоросжигающими заводами.

Принципиально важно, что такие технологии есть в России! Ими занимаются, в частности, в сибирском Институте электрофизики и электроэнергетики РАН и в «Курчатовском институте».

Были созданы экспериментальные и полупромышленные установки, которые показали отличные результаты в работе с различными отходами. Нам просто необходимо использовать такой опыт. Это и будет реальное импортозамещение».

Отметим, что сжигание мусорных отходов по-прежнему в РФ считается одним из главных способов утилизации мусора. Недавно сжигание с попутной выработкой электроэнергии стало активно продвигать Минприроды. Как следует из проекта поправок в законодательство, сжигание твердых коммунальных отходов «для производства электрической или тепловой энергии» планируется признать утилизацией. Таким образом, считают эксперты, Минприроды рассчитывает выполнить цели нацпроекта: к 2024 году на утилизацию должно быть направлено 36% всех российских отходов.

Источник



Первая плазменная установка сжигания мусора может появиться в Подмосковье в 2020 году

МОСКВА, 26 июля. /ТАСС/. Власти Московской области могут поставить первую в регионе плазменную установку для сжигания бытового мусора в начале 2020 года, чтобы не перевозить отходы на большие расстояния и за счет этого делать их вывоз для жителей дешевле. Сейчас технология обсуждается с разработчиком, сообщила в пятницу пресс-служба Министерства жилищно-коммунального хозяйства Подмосковья.

«Возможность применения предлагаемой установки плазменной утилизации отходов мы обсудили с руководством «Экоспаса», с которым мы договорились о дальнейшем сотрудничестве по освоению промышленного производства и внедрению таких установок у нас в Подмосковье. Такие установки могут спокойно работать в таких маленьких городках как Химик или Монино, или ЗАТО Восход с небольшой численностью населения, так как они компактные Думаю, что первая такая установка может появиться уже в начале следующего года, а для местных жителей, где будет применяться плазменная утилизация отходов, тариф на обращение с отходами будет снижен», — цитирует пресс-служба министра ЖКХ Московской области Евгения Хромушина.

Читайте также:  При установке драйверов nvidia пропал звук

Мобильный комплекс переработки «Экоспаса» состоит из сортировочной линии, реактора с системой дожига при температуре до 1700 градусов и водяного фильтра очистки выходящих газов. Он предназначен для обезвреживания отходов I-IV классов опасности, в том числе твердых коммунальных отходов. Один реактор может сжигать до одной тонный отходов в час или 6 тыс. т в год и обслуживать территорию с населением до 100 тыс. человек.

Опытно-промышленной установке плазменного сжигания предстоит пройти государственную экологическую экспертизу, добавили в ведомстве. Министерство ЖКХ будет содействовать разработчикам в этом и поможет организовать общественные слушания. Они могут пройти в одном из бывших военных городков.

В министерстве отметили, что задачу находить и внедрять передовые технологии утилизации бытового мусора, чтобы локализовать процесс обращения с ним, поставил задачу губернатор Московской области Андрей Воробьев.

Источник

Плазменная переработка мусора

Ежедневно в каждой семье накапливается определенный объем мусора, который нужно утилизировать. Только представьте себе, за год количество мусора, производимого человечеством, прирастает на 3%. Ученые озвучивают цифру около 60 млн. тонн. Таким количеством мусора легко можно завалить 1 Францию.

Чтобы справляться с такими космическими объемами нужны большие территории для складирования хлама, а самое главное — современные технологи для его хранения. Треть всех отходов составляет упаковка, в этом легко убедиться, заглянув в свое мусорное ведро.

Справка. Всего человечеством придумано 20 способов переработки твердых бытовых отходов

Но все они несовершенны и небезопасны. Все страны мира всерьез озабочены проблемой переработки мусора и заинтересованы во вторичном его использовании.

ТБО образуются в процессе жизнедеятельности людей — это просроченная продукция, сломанная техника и пришедшие негодность вещи.

Самыми экологически безопасными и разлагаемыми являются биоотходы — пища, кости, остатки растений.

Серьезно загрязняют природу синтетические отбросы, им-то и необходима тщательная переработка. Без неё пластиковые упаковки и одноразовая посуда будут засорять почву 2 сотни лет.

Но настоящим долгожителем среди отходов считается алюминий. Алюминиевая банка в естественных условиях может разлагаться 500 лет.

В странах, где серьезно взялись за вторичную переработку мусора используют раздельный сбор мусора. На улицах стоят несколько контейнеров: для пищевых остатков, стеклянной тары, пластиковых предметов и остального хлама. Выкинув в контейнер для бумаги коробку с недоеденной пиццей, можно заработать штраф.

Внимание. Чаще всего для утилизации используют сжигание мусора, но к сожалению — это не безопасно. Горящий пластик и его производные выбрасывают в атмосферу вредные для всего живого химикаты.

Новейшая технология -плазменная переработка мусорных завалов разработана в Израиле. Это наилучший способ оперативно и безопасно бороться с наступающей лавиной мусора.

Историческая справка. Метод плазменной переработки был создан в результате совместной работы ученых России, Украины и Израиля. Местом рождения признан Курчатовский институт атомных технологий, а изобрел его академик Велихов. Но открытие первого мусороперерабатывающего завода нового поколения произошло к сожалению, не в России.

Мусорный источник энергии

В 2010 году состоялось важное событие — открытие на 100% экологически безопасного завода по переработке ТБО. Расположен он недалеко от израильского города Кармиэль, его принцип работы полностью основан на плазменной технологии.

Такой способ утилизации приносит двойную пользу: избавляет страну от мусора и производит необходимую для нужд населения энергию. При плазменной переработке выделяется газ, но его не выбрасывают в атмосферу, а используют как источник энергии. Он способен заменить природный газ, уголь или мазут.

Отходы не нуждаются в специальной подготовке перед утилизацией. Отбросы закладывают в распределитель, откуда они поступают в плазмотрон. В нем хлам со свалки превращается в массу черного цвета, напоминающую стекло. Материал используется в строительстве, он прочен, ничем не пахнет. Его объем составляет 10 часть от первоначального количества мусора.

Читайте также:  Call of Duty COD Warzone 8211 Installing Shaders Bug 8211 How to fix

Плазменная утилизация ТБО — самый экономичный способ переработки хлама. Его преимущества:

  • Чтобы производство работало, не нужен большой штат сотрудников;
  • Энергия для плазменной установки вырабатывается из переработанного утиля, она сама себя обеспечивает;
  • Отходы перед загрузкой в плазмотрон не требуют сортировки, сушки и измельчения;
  • После пиролиза продукт не нуждается в обеззараживании, он безопасен;
  • Вещество, полученное из ТБО, используется как строительный материал, при хранении композит не выделяет вредных веществ;
  • Это альтернативный источник энергии.

Американские технологии

Westinghouse Plasma Corporation WPC создает лидирующую технологию для превращения продуктов жизнедеятельности цивилизованного мира в полезную и чистую энергию, безвредную для окружающей среды. В проекте американской корпорации фигурирует сеть заводов по переработке и небольших газификаторов. Но пока пиролиз используется только на 3-х объектах промышленного производства. С их помощью бытовые отходы и вредные отходы заводов превращаются в горючий газ.

Интересно. В Англии функционирует завод Air Products, который за месяц избавляет Европу от 30000 тонн ТБО и промышленных отходов различного происхождения, синтезируя газ, используемый в энергетике, отоплении, в производстве спиртов, дизельного топлива и горючего для космических кораблей.

Суть технологии заключается в использовании реакторов с мощными горелками. Воздух пропускается через электрический разряд высокого напряжения, происходит нагревание газа с образованием ионов, как при ударе молнии. Температура внутри достигает 5 тыс °C. Синтетический газ, полученный процессе пиролиза, проходит очистку от примесей. А оставшийся в процессе шлак используется как строительный композитный материал.

Промышленные системы плазмопиролиза

Разработаны и производятся российской компанией Плазмариум, но плазмотроны используются импортные. Такие системы отличаются мобильностью и компактностью, их легко развернуть и организовать переработку промышленных отходов на месте. Установка предназначена работать прямо на территории мусорного полигона, сохраняя высокую эффективность.

Животные останки загружаются специальным герметичным способом. Реактор работает без участия человека. Показатели эффективности по производству синтетического газа у таких устройств ниже, чем у больших заводов по утилизации ТБО с помощью плазмы, но все же они уничтожают опасные продукты без вреда для природы.

Рост цены на природные ископаемые и вероятность их скорого исчерпания, делают плазмопиролиз мусора выгодным не только для экологии, но и для экономики.

По подсчетам экспертов, скопившиеся на полигонах мира отбросы могут обеспечивать население энергией 10-ки лет. При этом источник энергии возобновляемый, запасы мусора постоянно пополняются. Для строительства 1 полноценного завода плазменного пиролиза необходимо затратить около миллиарда рублей, при этом окупиться данное предприятие может в течение 4 лет.

При определенном объеме перерабатываемого в год утиля, завод с плазменным реактором на пятый год существования начнет зарабатывать на продаже газа и производимого вторсырья.

Положительным опытом по новейшей переработке ТБО могут гордиться Канада, Америка, Великобритания, Израиль. В России имеются наилучшие разработки в области плазмопиролиза, осталось только воплотить их в жизнь.

Традиционные способы утилизации

Пока пиролизные технологии до России не дошли, борьба с мусорными свалками продолжается привычными методами, самыми распространенными являются:

  • захоронение;
  • компост;
  • сжигание.

Для захоронения подходят только негорючие и не ядовитые отходы. Под полигоном, где закопан мусор, продукты разложения попадают в грунтовые воды, а выделяемые свалкой газы отравляют атмосферу. Несовершенный способ утилизации позволяет только спрятать утиль, не защищая окружающую природу. Гниение отбросов может продолжаться десятилетиями.

Что такое компостные кучи в огороде знают многие. Для компостирования используют только продукты природного происхождения. Чтобы превратить растения в питательный компост для растений используют микроорганизмы. Чтобы получить результат, требуется время.

Термопереработке подвергают нетоксичные отбросы, происходит это на мусоросжигательных заводах. У такого метода есть плюсы и минусы. Положительным моментом является оббезараживание мусорных свалок, уничтожение огнем болезнетворных микроорганизмов, уменьшение объемов исходного материала в несколько раз. Полученную в ходе сжигания тепловую энергию можно использовать для отапливания зданий. При горении остается безвредная зола. Недостаток метода — едкий дым, попадающий в атмосферу, содержащий вредные для здоровья людей и всего живого примеси.

Сравнивая старые методы и современный плазмопиролиз, очевидно, что даже при высокой стоимости оборудования, такая утилизация является выгодной. Она обладает высокой экологической безопасностью и быстро окупается в процессе эксплуатации.

Источник

Adblock
detector