Отходы производства, или энергия из мусора

Безотходная деятельность человека нереальна. Однако стремление к сокращению отходов диктуется жесткими экологическими ограничениями и экономическими интересами хозяйственного комплекса. Один из парадоксов современности состоит в том, что с ростом благосостояния людей, несмотря на достижения технического прогресса, количество бытовых отходов в расчете на одного человека неуклонно возрастает.

Как отмечают российские ученые Александр Жаров, Владимир Бочкарев и Алексей Кривошеин, среднестатистический городской житель выбрасывает за год: россиянин — порядка 500 кг отходов, американец — более тонны, немец — 900 кг. Этого вполне достаточно для того, чтобы наша далеко не современная система вывоза и складирования мусора задыхалась и давала сбои. По данным Минжилкомхоза Беларуси, годовое накопление твердых бытовых отходов (ТБО) в расчете на одного городского жителя страны составляет порядка 0,9-1,1 м3. По своему составу они неоднородны и содержат: макулатуру (20- 40%), черные и цветные металлы (2-5%), пищевые отходы (20-40%), пластмассу (1-5%), текстиль (4-6%) и др. Особо вредных веществ в составе ТБО не просматривается, если не смешивать их с промышленными отходами, которые отличаются большим содержанием вредных примесей и нуждаются в специальных технологиях переработки. К ним относятся пиролитический и плазменный методы переработки отходов, которые позволяют получить дополнительную энергию, содержащуюся в отходах. Пиролитический процесс ставит своей целью максимальный перевод тепловой энергии, содержащейся в потоке отходов, в газ, который затем используется для производства энергии либо путем прямого сжигания, либо в двигателе сгорания с системой искрового зажигания, или в газовой турбине для производства электроэнергии. По мнению группы российских ученых, данная технология превращения отходов в источники энергии является высокоэффективной, наибольшим достижением системы пиролитической газификации является молекулярное разложение и полное уничтожение органических отходов, как твердых, так и жидких, токсичных и нетоксичных. «Пиролиз — это разрушительная перегонка органических материалов, — отметил Александр Жаров. — Это происходит при тепловой газификации материалов в отсутствии кислорода. Это приводит обрабатываемый материал к горючим газам и неопасным легковоспламеняющимся остаткам, а также шлакам». По его словам, пиролитическая деградация является процессом с выходом энергии. При использовании этого метода нет сжигания, поэтому выброс токсичных отходов в окружающую среду очень мал. Обеспечиваются нормативы ПДВ по атмосферным выбросам.

Пиролиз — это процесс переработки отходов в закрытом цикле, где нет открытого мусора, нет потоков в воду в любой форме, а также нет выбросов в атмосферу. Пиролитические конвертеры выпускаются как горизонтального, так и вертикального типа, как маленькие — цеховые, так и большие — заводские — с производительностью переработки отходов до 150 т в день. Отметим, что в настоящее время пиролитические конвертеры выпускают многие фирмы. Главное достоинство пиролизного метода переработки отходов заключаются в том, что 90% органического мусора перерабатывается, и только 10% в виде инертных остатков как сырья для производства продуктов асфальтовых смесей утилизируется. Кроме этого, в процессе переработки отходов образуется энергия в виде газов; процесс потребляет 15% произведенной энергии, оставшиеся 85% могут продаваться. Плазменные технологии широко используются по всему миру в различных отраслях промышленности: химической, металлургической, а также для переработки отходов. Как отмечают российские ученые Александр Жаров, Владимир Бочкарев и Алексей Кривошеин, плазменная технология переработки отходов, содержащих органические материалы (бытового мусора, промышленных отходов, токсичных органических соединений, медицинских отходов, пестицидов, запрещенных к применению или с истекшим сроком годности и проч.), позволяет получать дополнительную энергию. В сравнении с традиционными технологиями применение плазменной конверсии повышает экономичность переработки и существенно снижает негативное воздействие на окружающую среду. «Основу технологии составляет термохимическая конверсия органической компоненты отходов в синтез-газ, подвергаемый эффективной очистке и содержащий в качестве полезных компонентов СО и Н2, которые можно использовать в качестве чистого энергетического топлива или как сырье для технологии органического синтеза, — подчеркнул Александр Жаров. — В то же время высокая температура в конвертере (1300°-1500°С) обеспечивает полное разрушение диоксинов, фуранов и иных вредных веществ. Тяжелые металлы из отходов прочно связываются жидким шлаком и не вымываются грунтовыми водами».

Испытания показали высокую эффективность данной технологии для переработки именно следующих видов отходов: муниципальные твердые отходы; использованные шины; угольные отходы; опасные шлаки; шлаки после сжигания мусора; металлическая стружка; отходы керамики; отходы лакокрасочных изделий; загрязненные почвы; смешанные отходы; продукты нефтепереработки; радиоактивные отходы; отравляющие вещества; взрывчатые вещества; отходы электронной промышленности. Высокие температуры утилизируемых материалов, получаемые при плазменном горении, составляют 1300°-2000°С по сравнению с 850°С при обычном сжигании, что является ключевым преимуществом плазменной технологии переработки опасных отходов. Главный элемент такой технологии — термохимическое разложение органической компоненты материала отходов до атомарного уровня и ее ионизация с последующим получением синтез-газа (смеси, содержащей СО и Н2), который может в дальнейшем применяться в качестве чистого топлива или как первичный продукт для органического синтеза. Плазменный конвертер является сердцем всей установки. Отходы разлагаются при нагреве и ионизации за счет воздействия плазменного потока. Разряд поддерживается за счет ионизации газа в разрядном пространстве между электродами. Положением электродов в камере управляет оператор, что позволяет регулировать энергию разряда на разных участках камеры. Пар автоматически подается в камеру для оптимизации стехиометрии газового разряда. В результате молекулярного разложения продуктов переработки получаются:

1) расплав силицидов и металлов;
2) конвертерный газ или синтез-газ.

При этом неорганическая компонента (металлы, силикаты) переводится в расплав и остекловывается. Получаемые твердые отходы представляют собой экологически безопасный инертный материал, похожий на обсидиан, который может применяться в строительстве или в качестве абразивного материала. Схематично рабочий процесс системного плазменного конвертера можно представить состоящим из пяти стадий:
1) загрузка отходов в любой форме (твердой, жидкой, газообразной);
2) плазменное разложение материала; отходы разлагаются при нагреве за счет излучения и ионизации в результате воздействия плазмы; температура в плазме достигает 17.000°С, в среде, окружающей плазму — 4000°С;
3) удаление конвертерного газа из камеры разложения и его охлаждение до 30°С;
4) фильтрование конвертерного газа для удаления кислоты, для уменьшения кислотности используется процесс нейтрализации;
5) финальная очистка конвертерного газа и удаление оксида азота.

На выходе из установки конвертерный газ может отгружаться потребителям в качестве топлива. По мнению российских ученых (А. Жарова, В. Бочкарева, А. Кривошеина), важное преимущество этой технологии состоит в том, что процесс разложения проводится в изолированном от атмосферы объеме, и получаемый конвертерный газ подвергается многостадийной очистке перед его использованием. Таким образом, плазменный конвертер является не только установкой по переработке опасных отходов, но также и генерирующей станцией, позволяющей полностью обеспечить энергией себя и дополнительно передать около 40% сторонним потребителям. Технология плазменной переработки отходов является весьма перспективным направлением. Данная технология конкурентоспособна и является экономически выгодной. В настоящее время она активно развивается и находит все более широкое распространение в мире. В свою очередь, отметим, что в мировой практике получение энергии из ТБО осуществляется несколькими способами: сжиганием, активной и пассивной газификацией. По мнению независимых экспертов, наиболее перспективна для страны газификация. К слову, потенциальная энергия, заключенная в твердых бытовых отходах, образующихся на территории Беларуси, равноценна 470 тыс. тонн условного топлива. При их биопереработке с целью получения газа эффективность составит не более 20-25%, что эквивалентно 100-120 тыс. т у.т.

Отметим, что в Бресте планируется построить завод по использованию и переработке бытовых отходов, а в дальнейшем — во всех областных центрах и в столице страны. Экспертами рассматривается возможность использования самых современных технологий, применяемых в Западной Европе. Для Беларуси этот вопрос имеет исключительно важное значение с точки зрения как экологии, так и энергетики. В стране предпринимаются усилия по максимальной экономии ТЭР и эффективному применению альтернативных источников энергии. Бытовые отходы могут успешно использоваться для изготовления вторичного сырья, выработки электро- и тепловой энергии. Из сортировочных комплексов в стране имеются только три производства: в г. Пинске Брестской области, а также в Несвиже и Марьиной Горке Минской области. Основным условием уменьшения скорости загрязнения окружающей среды является раздельный сбор и сортировка коммунальных отходов. За год в Беларуси образуется порядка 3229 тыс. т твердых коммунальных отходов, в том числе от населения — 1971 тыс. т (более 60%). До настоящего времени практически единственным способом обезвреживания твердых коммунальных отходов являлось их захоронение на полигонах. Несколько лет назад суммарная площадь полигонов, состоящих на балансе жилищно-коммунального хозяйства, составляла около 4641 га. По информации пресс-службы правительства, в Беларуси планируется расширить применение биогазовых установок. Биогазовые установки широко применяются во многих странах мира. Они обеспечивают утилизацию отходов с получением электроэнергии и тепла, позволяют решать не только экономические, но и экологические проблемы. Например, в Германии работает 2,5 тыс. таких агрегатов, ежегодно эта страна планирует устанавливать 250 новых биогазовых установок. Беларусь также должна постепенно расширять использование биогазовых установок на предприятиях страны. Это направление является перспективным для нашей энергетики, ведь 1 м3 биогаза равен 2 кВтч электроэнергии.

Экспортная пошлина на нефть возросла

Ставка экспортной пошлины на сырую нефть в Беларуси с 1 апреля 2008 г. увеличивается с $333,8 до 340,1 за 1 т.

Как подчеркнули в аппарате Совета Министров, размер пошлины скорректирован в связи с аналогичным повышением экспортной пошлины на нефть с 1 апреля в Российской Федерации. До уровня российских увеличены и экспортные пошлины на нефтепродукты. Так, пошлина на светлые нефтепродукты (легкие и средние дистилляты, газойли, сжиженные газы, бензол, толуол, ксилолы) составит $241,4 за 1 т против прежних $237,2. На темные нефтепродукты (масла, отработанные нефтепродукты, минеральные воски, кокс нефтяной, битум нефтяной и прочие остатки нефтепереработки) — $130,1 за 1 т (прежняя ставка — $127,8). В соответствии с межправительственным белорусско-российским соглашением ставки экспортных пошлин на нефть и нефтепродукты в Беларуси устанавливаются в размере, равном ставкам, применяемым в России. Вводиться в действие они должны в те же сроки, что и ставки, устанавливаемые соответствующими нормативными правовыми актами Российской Федерации. Согласно белорусско-российским договоренностям пошлина на поставляемую в Беларусь из России нефть в 2008 году рассчитывается с применением коэффициента 0,335 (в 2007 году коэффициент составлял 0,293). С 1 апреля текущего года таможенная спецпошлина на ввозимую в Беларусь российскую нефть увеличивается со $111,8 до $113,9 за 1 т.

Важнейшие объекты российской энергосистемы

В 2008 году Министерство промышленности и энергетики РФ планирует реализовать ряд крупномасштабных инвестиционных объектов.

В частности, российские специалисты завершат реконструкцию ветровой электростанции мощностью 2х250 кВт в Камчатском крае. Серьезный проект предстоит осуществить в Амурской области — ввод блока 300 МВт на Бурейской ГЭС. В 2008 г. объем инвестиций составит 105,8 млн рублей. При этом ожидаемый объем продукции достигнет 2010 МВт. Ввод в эксплуатацию блока №3 Каширской ГРЭС (Московская область) мощностью 330 МВт обойдется российским энергетикам в 5,3 млрд рублей. В 2008 году начнется также строительство подводной части Североевропейского газопровода (СЕГ) по дну Балтийского моря. Стоимость проекта оценивается в $5 млрд. При этом ожидаемый объем продукции предполагается в 20 млрд. м3 в год (первая очередь). Ввод в эксплуатацию нефтепродуктопровода «Север» Второво — Кстово — Кириши — Приморск во 2-м квартале 2008 г. протяженностью 1056 км и производительностью 8,4 млн т в год обойдется российским энергетикам в 21,3 млрд рублей (стоимость первого пускового комплекса первой очереди нефтепродуктопровода). Ожидается, что по нему будет прокачиваться порядка 8,4 млн т в год. Не менее важный проект в газотранспортной сфере — строительство Прикаспийского газопровода, по которому газ из Средней Азии пойдет через территорию России — начнется совместно с Казахстаном, Туркменистаном и Узбекистаном в июле. Ожидаемый объем инвестиций составит 24,5 млрд рублей, а объем продукции — 20 млрд м3 газа в год. Пресс- служба Минэнерго России также сообщает, что с 1 апреля 2008 г. Федеральное агентство по энергетике (Росэнерго) берет на себя исполнение функций по разработке и формированию региональных программ обеспечения надежности и развития электроэнергетики, ранее относящиеся к компетенции РАО «ЕЭС России». Данное решение принято руководством Росэнерго и РАО «ЕЭС России» в рамках передачи функций головной компании по управлению отраслью органам исполнительной власти в связи с завершением реорганизации РАО «ЕЭС России».

Разработка региональных программ обеспечения надежности и развития электроэнергетики была начата в 2006 г. Первыми результатами работы стали программы развития энергосистем Москвы, Санкт-Петербурга и Тюменской области до 2010 г., разработанные специалистами РАО «ЕЭС России», администраций регионов и дочерних энергокомпаний холдинга. Всего же к 1 апреля 2008 г. заключены Соглашения о развитии региональных энергосистем с 20 субъектами РФ. «В настоящее время в стадии завершения находится работа по разработке программ с администрациями Республик Коми и Северная Осетия — Алания, Волгоградской, Самарской, Ростовской, Калужской, Омской областей, Красноярского края, а также регионами Дальневосточного федерального округа», — подчеркивается в пресс-релизе министерства. Кроме того, в начале 2008 г. с предложением разработать программу развития электроэнергетики обратилось правительство Республики Бурятия. Помимо работы по формированию региональных программ обеспечения надежности и развития электроэнергетики в субъектах РФ, Росэнерго возьмет на себя и мониторинг реализации уже подписанных соглашений.

Материалы полосы подготовил Александр ПАНИЧ


Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 14 за 2008 год в рубрике энергетика

©1995-2022 Строительство и недвижимость