Безотходная технология переработки твёрдых бытовых и промышленных отходов

Меру
Москвы
С.С. Собянину
Дорогой Сергей Семёнович!

Как-то так получилось, что Вы возможно не обратили внимание на предложенную уникальную технологию наших учёных, по безотходной (100%) переработке твёрдых бытовых и промышленных отходов (ТБПО). Проект предусматривает абсолютно экологически безопасную систему переработки бытовых отходов не разделяя их по отдельным видам и влажности с минимальными затратами и высоким КПД, что естественно сохраняет окружающую среду, здоровье людей и позволяет сделать нашу красавицу Москву чище, привлекательней и богаче.
Позвольте кратко напомнить Вам основные показатели Проекта:
Цель проекта:
1. Создание Московской отрасли по переработке твёрдых бытовых и промышленных отходов (ТБПО), как текущего поступления, так и накопленных на существующих мусорных полигонах и стихийных свалках, что соответствует Распоряжению Правительства РФ от 25 января 2018г.
№ 84-р¹.
2. Рекультивация полигонов хранения ТБПО и возвращение в народное хозяйство освобождаемых земельных площадей, решает экологические проблемы по очищению воздушного бассейна, наземных и грунтовых вод столицы.
Результаты реализации проекта:
Социальная значимость Проекта.
Обеспечение экологической чистоты города. Создание дополнительных рабочих мест для высоко квалифицированных специалистов (120-170 рабочих мест для завода производительностью 60 000 тонн ТБПО в год). Производство ликвидной продукции, востребованной для создания социально значимых задач города и коммерческой выгоды.
Экономический эффект Проекта.
Возвращение в хозяйственный оборот ранее загрязненных земельных площадей и значительного количества отработанных материальных ресурсов. Ликвидация существующих (как закрытых, так и действующих) полигонов и захоронений ТБПО, затраты на содержание которых значительны. Продукция, получаемая в результате переработки ТБПО позволяет вернуть привлечённые капитальные вложения на строительство завода, после его запуска уже через 1,5-2,5 года.
Продукты реализации Проекта:
из органики — синтез газ,
из минеральной составляющей — синтетический базальт и металл (алюминий, чугун и т.п.),
Экспертная оценка Проекта.
Экспертный Совет при Правительстве Российской Федерации принял решение № П39 – 630 от 26.10.95г. «Одобрить предлагаемую уникальную разработку и рекомендовать включить ее в проект Федеральной целевой программы «ОТХОДЫ».
Проект поддержал Российский государственный научно-исследовательский институт Урбанистики при Госстрое России: «…. убедительно просим Вас поддержать данную полезную социально-экономическую, экологическую и культурную инициативу» (№ 1-15-226 от 23.04.2001г).
В 2008г. 28 апреля за № 538А Российская Академия Естественных Наук дала следующую оценку Проекта: «… важность скорейшего решения экологических проблем, а так же уникальность и эффективность предлагаемого Проекта …. позволяют поддержать этот Проект и содействовать его реализации».
Есть много других подобных оценок данного Проекта.
В настоящее время в мире еще не существует способа ликвидации отходов, способного конкурировать с предлагаемой технологией по экологическим и экономическим показателям. Следует особо отметить, что при реализации предлагаемого Проекта предотвращается дальнейшее загрязнение воздушного океана, почвы и подпочвенных вод.
Несмотря на вышеупомянутые отзывы дело стоит на мертвой точке.
Сегодня Москва в преддверии Чемпионата Мира по футболу 2018г., самое время обратить внимание в будущее Москвы. И мы надеемся на Ваше понимание, вмешательство и помощь в преодолении сопротивления в строительстве первого опытно-промышленного комплекса по переработке ТБПО.
Мы готовы по Вашему распоряжению незамедлительно приступить к выполнению работ по Проекту и предоставить Вам подробную информацию о нашей технологии.

Генеральный директор
Управляющей компании
«НПО ЭКОПРОМЭНЕРГО» Михайлов Н.А.

Научный руководитель Проекта
Лауреат Государственной Премии СССР
Академик РАЕН и РАИН им. Прохорова,
д.т.н., профессор Шелков Е.М.

Приложение на 7-ми листах:
Сравнение и оценка технологических
особенностей Проекта «ТБПО»
и Проекта «Hitachi Zosen Inova AG»
Термичeскиe мeтоды пeрeработки.

Исполнитель:
Николаев Виктор Иванович
89169051673 моб; vin4491@yandex.ru

Приложение:
Сравнение и оценка технологических особенностей Проекта «ТБПО» и Проекта «Hitachi Zosen Inova AG». Тeрмичeскиe мeтоды пeрeработки.

К термическим методам переработки отходов относятся сжигание, пиролиз, газификации и высокотемпературный термолиз.

Сжигание наиболее распространённый метод утилизации некоторых видов отходов, в основном органики. Учитывая, что для организации процесса горения используется то или иное топливо данный процесс является высоко затратным и большинство комплексов не могут быть рентабельными поскольку имеют отрицательный баланс по затратам и прибыли от реализации производимой продукции.

Одним из основных недостатков мусоросжигающих технологий является отсутствие рентабельности предприятий, т.е. такие производства требуют постоянной дотации из бюджета, что определяет большую нагрузку на налогоплательщиков и социальную сферу регионов.

В настоящее время предлагается большое количество установок для переработки отходов на базе пиролиза и газификатора. На первом этапе отходы загружают в агрегат с рабочей температурой до 900°С без доступа кислорода. В результате получается пиролизный газ и зола. В дальнейшем эти продукты пиролиза направляются в газификатор и перерабатываются при температуре 1100°-1300°С при небольшом количестве воздуха, что приводит к образованию токсичных соединений, диоксинов и фуранов. Другим недостатком этой технологии является недостаточно высокая температура процесса – ниже 1600°С, что не позволяет получать из золы экологически чистый расплавленный шлак, а также обеспечивать термическое разложение токсинов содержащихся в газовой фазе.

Современные системы газо- и водоочистки не обеспечивают необходимую чистоту технологических модулей мусоросжигающих заводов. Вся зола, образующаяся в результате переработки муниципальных отходов, требует дальнейшей переработки для обеспечения экологических норм либо складирования на специально оборудованных полигонах для вредных веществ. Стоимость захоронения опасных отходов значительно выше стоимости захоронения бытовых отходов на типовых полигонах хранения.

Зола, получаемая в результате сжигания линолеума, целого ряда пластмасс, древесно-стружащих панелей, картона и т.п., содержит опасные для здоровья населения соединения тяжёлых металлов. Особо необходимо отметить высокую токсичность газовой фазы мусоросжигающих заводов, а также наличие высокой концентрации токсинов в сточных водах предприятия после системы газоочистки.

Здесь необходимо подчеркнуть, что температурный режим в агрегатах мусоросжигающих заводов аналогичных «Hitachi Zosen Inova AG» и окислительная среда в основных модулях допускают образование широкого спектра отравляющих соединений таких как фураны, диоксиды, дифенилы и другие. По определению данные методы переработки отходов не могут иметь перспективу ввиду значительно угрозы здоровью населения и негативного влияния на окружающую среду.

Для обеспечения экологически чистой переработки твёрдых бытовых отходов необходимо обеспечить температуру газовой фазы в высокотемпературном агрегате на уровне 1950°-2100°С, а температуру шлаковой фазы на уровне не ниже 1750°С.
Необходимо отметить, что технология пиролиза и газификации не могут обеспечить необходимую экологическую чистоту производимых продуктов, что приводит к необходимости включать дополнительные технологические циклы в переработке некондиционных материалов.

В последнее время широко рекламируется плазменная переработка твёрдых бытовых и промышленных отходов. Данная технология имеет ряд существенных недостатков в части создания крупных модулей для переработки отходов, быстрого износа основных элементов плазменной установки и может быть рентабельна только при условии чрезвычайно низкой стоимости электроэнергии.

Некоторые минусы технологии «Hitachi Zosen Inova AG»
1. Переработка отходов происходит в окислительной атмосфере кислорода при температурах ниже 1300 С, что гарантирует образование целого ряда токсинов, диоксинов, фуранов, токсичных соединений тяжёлых металлов и др. ОВ. Из этого следует, что предприятие является особо опасным объектом и не может решать задачи проблем экологии регионов.
2. Системы очистки газовой фазы и оборотной воды не гарантирует экологическую чистоту процесса фильтрации от диоксинов, фуранов, тяжёлых металлов и других канцерогенов. (Процесс образования диоксинов и фуранов в газовой фазе происходит в основном агрегате МСЗ при сжигании отходов. Оборотная вода загрязняется ОВ при очистке газовой фазы в мокрых фильтрах. Оборотная вода — вода участвующая в технологических процессах предприятия по замкнутому циклу в целях экономии или безопасности технологических процессов.)
3. В процессе переработки получается зольный остаток до 30% от входного объёма перерабатываемых отходов, который содержит 35-50 килограммов ядовитых веществ на тонну отходов. Таким образом — зола производимая таким заводом является «отходом первого класса опасности». (При сжигании отходов на МСЗ получаемую золу необходимо капсулировать, остекловывать и захоранивать на специальных полигонах. В технологии высокотемпературной переработки «ТБПО-60» с температурой до 2300 С вся зола переходит в экологически чистый шлак, который является основой получения широкого спектра товарной продукции. В этом случае технология является экологически чистой, безотходной и рентабельной.)
4. При организации процесса переработки отходов необходимо сжигать органическое топливо (газ; продукты нефтепереработки и т.п.);
5. Не может перерабатывать неорганические отходы;
6. Не может перерабатывать строительные отходы;
7. Не может перерабатывать отходы промышленности; (Под промышленными отходами подразумеваются отходы машиностроения, металлургии, нефтехимии, горно-обогатительных комбинатов, стройиндустрии, химической и биологической промышленности и т.д.)
8. Необходима тщательная предварительная сортировка отходов;
9. Не может экологически чисто перерабатывать пластмассы;
10. Не может перерабатывать хлор- и фтор содержащие материалы;
11. Не перерабатывает материалы с температурой плавления выше 1300 С;
12. Не может перерабатывать бытовые отходы, накопленные на отработанных и действующих полигонах хранения;
13. Технология является устаревшей и не соответствует современным экологическим и природоохранным требованиям;
14. Завод по определению не может быть рентабельным, т.е. эго эксплуатация требует дотаций бюджета либо значительного увеличения тарифов на переработку мусора;
15. Для приемлемой эксплуатации подобных предприятий в регионе необходимо создать систему мусоросортировочных комплексов на порядок превышающих мощность мусоросжигательных заводов. (Система мусоросортировочных комплексов должна быть создана как отдельная производственная структура, что потребует значительных финансовых и материальных затрат, а на первом этапе –отдельные мусорные контейнеры по видам отходов системе ЖКХ. )

Концепция Проекта «ТБПО-200» (60х2)
Предлагаемая концепция основана на использовании достижений отечественной науки, позволяющей осуществить экологически чистую переработку промышленных и бытовых отходов, а также переработку широко распространённых низкосортных сортов топлива и минеральных ресурсов с получением строительных и конструкционных материалов, электроэнергии, тепла и другой товарной продукции.
Концепция Проекта заключается в создании системы экологически чистых, безотходных высокорентабельных мусороперерабатывающих производств, как альтернативы складированию мусора (твердых бытовых и промышленных отходов – ТБПО) на свалках (полигонах), которые, занимая большие площади земельных участков. представляют собой экологически опасные объекты, а также как альтернативы всем существующим в настоящее время в промышленно развитых странах мира заводам по переработке отходов, не обладающим свойствами безотходной, экологически чистой, самоокупаемой технологии, превращающей отходы в товарную продукцию широкого спроса.
Основным определяющим элементом технологического решения, разработанного российскими учеными, комплекса является высокотемпературная шахтная печь, внутри которой созданы условия для восстановительной реакции и диссоциации химических соединений при полном высокотемпературном пиролизе (следует отметить, что попытки создания промышленных установок для высокотемпературного пиролиза, которые предпринимаются в последние годы в дальнем зарубежье, пока не увенчались успехом).
В качестве сырья используется практически все виды ТБПО, без их сепарации и классификации (отбора) по видам, типам и местам происхождения и без ограничений по исходной влажности.
Заводской комплекс позволяет перерабатывать в товарную продукцию промышленные и бытовые отходы, любые марки углей и углеводородные соединения, резиновые изделия, сланцы, шламы горнодобывающих и горно-обогатительных предприятий, медицинские препараты, яды, химическое оружие, донные отложения водоемов, отходы деревообрабатывающей и целлюлозной промышленности, любую органику, отходы машиностроительных и металлургических предприятий.
Производительность типового модуля может выбираться из широкого ряда расходных параметров в диапазоне от 60.000 до 500.000 тонн в год переработки ТБПО. Все модули разработаны по единой технологической схеме, предусматривающей газификацию шихты, включающую твёрдые бытовые, промышленные отходы и местное топливо с получением горючего генераторного газа, который может использоваться для получения электроэнергии и тепла в высокоэффективных тепломеханических агрегатах последнего поколения, снабжённых устройствами, исключающими образование токсичных соединений.
Переработка ТБПО производится в специальной высокотемпературной шахтной печи (ВШП), куда они загружаются из приёмной бункерной эстакады после предварительной подготовки и контроля по основным технологическим и химическим характеристикам; туда же дополнительно подается небольшое количество низкосортного угля и известняка. В нижнюю часть печи вдувается воздух, подогретый в специальных воздухонагревателях до 1200-1500°С.
Сгорание углерода отходов и угля в горячем воздухе создаёт в нижней части шахтной печи температуру порядка 2000°С и выше, обеспечивающую полную деструкцию любых видов отходов.
Наличие в шахте добавок угля наряду с наличием в бытовых и промышленных отходах определённого количества органики приводит к стабилизации температуры в печи, без чего, как известно, выходили из строя лучшие американские заводы системы «Андко-Торракс», построенные в США и Западной Европе в 70-е годы.
Наличие в шахте известняка обеспечивает очистку от серы, фтора и хлора. В основной части шахты, кроме зоны деструкции, создаётся восстановительная среда. Экологические показатели работы завода удовлетворяют практически всем существующим в мире нормам по вредным выбросам.
Основное оборудование, необходимое для создания завода, выпускается серийно для таких отраслей, как чёрная металлургия, энергетика, нефтепереработка и др.
Для обеспечения различных по масштабу переработки ТБПО задач предлагается мощностной ряд установок с производительность по ТБПО 60000 т/год, 200000 т/год и 500000 т/год, из которых может компоноваться завод любого масштаба.
В качестве первого, головного завода по переработке ТБПО предлагается завод (комплекс) с производительностью до 200000 тонн/год по ТБПО. Площадь, занимаемая таким заводом, составляет порядка 7 — 12 гектаров, его стоимость для средней полосы России составит порядка 145 млн. долларов США.
Все технологические процессы на таком заводе максимально автоматизированы. Режим работы завода непрерывный, круглосуточный, с 15-суточной ежегодной остановкой на профилактический ремонт.
Количество обслуживающего персонала зависит от номенклатуры выпускаемой продукции и может колебаться для модуля на 200 000 т/г от 110 до 180 человек.
В зависимости от выбранной номенклатуры выпускаемой продукции срок окупаемости завода колеблется в пределах 2.5 – 3,5 лет.

В результате переработки ТБПО экологический энергокомплекс производит несколько видов товарной продукции:
Горючий газ с теплотворной способностью порядка 1600 ккал/куб. м. и выходом в среднем 2000 куб. м. газа с тонны отходов. Электроэнергию или тепло на базе энергетического использования части (до 85%) получаемого в процессе переработки ТБПО горючего газа.
Жидкий шлак (в объёме 24 000 тонн в год для одного модуля ТБПО-60), являющийся сплавом неметаллических компонентов шихты, близкий по составу к природному базальту и используемый для производства целого ряда изделий (элементы каменного литья, строительные изделия простой и
сложной формы, тепло- и звукоизоляционные материалы, отделочные и декоративные плитки и т.п.).
Жидкий чугун( в объёме 3 000 тонн в год для одного модуля ТБПО-60) , получаемый из металлический компонентов ТБПО идущий далее в литейную переработку.

Также, возможно выпускать следующую номенклатуру товарной продукции:
каменное литьё;
дорожные и тротуарные плиты;
облицовочная и декоративная плитка;
различные виды строительных материалов и конструкций;
изделия из «керпена» (керамическая пена);
базальтовая минеральная вата;
теплоизоляционные маты и плиты;
прошивные материалы, холсты и ткани;
базальтопластиковые конструкционные материалы;
базальтоарматура и канаты;
базальтовая бумага;
композиционные материалы;
базальтовые трубы;
запорная базальтовая арматура;
композиционные корпуса для авиации, судостроения, автомобилестроения и т.д.;
огнеупорные материалы для высокотемпературных агрегатов атомной, химической и металлургической промышленности;
электрическая энергия;
тепловая энергия;
технические газы (кислород, углекислый газ, аргон и др.)
трубопроводная запорная арматура;
корпуса и изделия сложной пространственной формы;
чугунные заготовки различного назначения;
ферросплавы различных марок;
изделия точного литья из чугуна и т.д.
Строительные материалы. (Производство строительных материалов в настоящем Проекте представлено большой гаммой продукции, включая цементы различных марок, керамзит, стеклокерамику, керпен и др. Из всей группы строительных материалов необходимо выделить производство керпена. Керпен представляет собой новый строительный материал, разработанный для использования в различных отраслях народного хозяйства в энерго- и ресурсосберегающих технологических решениях. Представляет из себя пористую неорганическую структуру с высокими прочностными, теплоизоляционными и звукоизоляционными характеристиками.
Проведенные предварительные исследования показали возможность создания новой нетрадиционной технологии получения эффективных стеклокристаллических пеноматериалов.
УРОВЕНЬ ПРЕДЛАГАЕМЫХ РАЗРАБОТОК
Предлагаемая технология обеспечивает максимальный тепловой КПД, выработку наибольшего количества товарной энергии, самую высокую рентабельность по сравнению с другими конкурирующими технологиями, существующими в мире в настоящее время.
Сравнение данной технологии с американской системой «Андко-Торрекс», экономические и экологические показатели которой превосходят все остальные зарубежные системы, показывает, что предлагаемый завод превосходит характеристики «Андко-Торрекс» более высокой стабильностью процесса, экологической чистотой и гарантированной стойкостью конструкции.
Социальные преимущества проекта состоят в обеспечении экологической чистоты региона, создании дополнительных рабочих мест для квалифицированных специалистов, производстве ликвидной продукции, идущей на социально значимые объекты коммунального хозяйства (дороги, жилищное строительство и др.), возможности использования газификации низкокачественных углей или отходов угольного производства для получения чистого горючего газа.
На переработку отходов уголь не расходуется (в отходах имеется достаточное количество своих горючих компонентов), он идет только для сглаживания сильных температурных колебаний процесса при переменном составе шахты ТБПО, а также для производства энергии из чистого горючего газа.
Загружаемая в печь вместе с ТБПО и углем окись кальция в виде обычной щебенки гарантирует улавливание образующейся в печи свежеобожженной известью серы и всех галогенов (хлора, фтора), содержащихся в заметных количествах в отходах пластмасс, полиэтиленов и других продуктах химической промышленности, попадающих в отходы. Этим также предотвращается возможность образования в ВШП диоксинов и других галогеносодержащих органических соединений, которые способны образовываться в отходящих газах мусоросжигающих установок после их вывода из печи и последующем остывании.
Совершенно незатронутой существующими новыми технологиями областью является переработка промышленных отходов, требующая выработки эффективных новых методов. Особое место занимают такие отходы, как автомобильные шины, отходы производства пластмасс, полиэтилена, полихлорвинила и пр. производств химии и нефтехимии, создающие большие трудности при их сжигании или переработке на современных мусороперерабатывающих заводах. В предлагаемом заводе эти проблемы решены. Не вызывает принципиальных трудностей переработка в высокотемпературной шахтной печи медицинских и биохимических отходов, а также химического и бактериологического оружия (естественно, при условии проведения дополнительных исследований и разработок).
Предлагаемая технология реализуется в разработанной исполнителями проекта высокотемпературной шахтной печи, ближайшим аналогом которой является обычная доменная печь, используемая во всех странах мира для выплавки чугуна из железных руд. Используется также и все вспомогательное оборудование и агрегаты обычной доменной печи: система загрузки материалов (шихты) в печь, воздуходувные машины, обеспечивающие подачу воздуха /дутья/ в печь для сжигания топлива и горючих элементов ТБПО, регенеративные воздухонагреватели для нагрева подаваемого в печь воздуха до температуры 1200-1400°С, система водяного охлаждения печи и отдельных ее элементов, система очистки отходящих газов в сухих и увлажняющих пылеуловителях и в аппаратах электрогазоочистки, энергоблок, где товарный газ сжигается для получения тепловой и электрической энергии.
Используются также аналогичные механизмы для уборки от печи жидкого металла и шлака и передачи их в отделения переработки в товарную продукцию. Все это оборудование давно уже освоено доменными цехами всего мира и выпускается соответствующими машиностроительными предприятиями.
Отличие ВШП от обычной доменной печи заключается только в конструкции деталей, при помощи которых горячий воздух вводится непосредственно в печь. Это помогает получить равномерное распределение температур по сечению горна и повысить средний уровень температуры жидких продуктов плавки (металла и шлака).
Владелец патента, автор и основной разработчик технологии «Научно-исследовательский Центр «Экология и промышленная энерготехнология» Объединённого Института высоких температур Российской Академии Наук, имеющий опыт в области высокотемпературных процессов, аппаратов и технологий.
Генпроектировщик — ГИПРОМЕЗ (Государственный институт по проектированию металлургических заводов) — квалифицированная, широко признанная в России и мире проектная организация, работающая в близкой к рассматриваемой области.
В настоящее время в мире нет таких технологических систем и подобных комплексов, предлагаемых к реализации как на уже действующих заводах, так и в опубликованных новейших разработках.

Патентная чистота предлагаемого комплекса защищена патентами Российской федерации:
PU № 2086850 БИ №22 1997г.
PU № 2086656 БИ №22 1997г.
PU № 2086657 БИ №22 1997г. и др..

Оставить комментарий