1 КОМБИНИРОВАННАЯ ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБЛЕНИЯ Отходы и Энергетическая Утильные и материальная компоненты продукция
2 АКТУАЛЬНОСТЬ Рост потребления и производства ведёт ко всё большему увеличению объёма отходов; Существующие полигоны в самое ближайшее время окажутся не готовы принимать мусор, что приведёт к значительным негативным экологическим последствиям; В связи с этим назрела острая необходимость в решении вопроса эффективной утилизации отходов.
3 Средний по России морфологический и физико-химический состав ТБО, % по массе
4 АНАЛИЗ СПОСОБОВ УТИЛИЗАЦИИ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ Создание нового полигона; Создание мусоросортировочного и перерабатывающего комплекса. СОЗДАНИЕ НОВОГО ПОЛИГОНА СОЗДАНИЕ Под полигон требуется не менее 25 -30 Га земли. МУСОРОСОРТИРОВОЧНОГО И Обслуживание полигона обходится не менее 15 млн. руб. в год. Оно является трудоёмким с точки зрения экологических требований. Создание полигона обходится не менее 50 -80 млн. руб. ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО КОМПЛЕКСА Сортировка отходов с извлечением вторичных ресурсов; Утилизация «хвостов» .
5 УТИЛИЗАЦИЯ «ХВОСТОВ» КОМПОСТИРОВАНИЕ БИОМЕТАНИРОВАНИЕ Процесс протекает трудно из-за неоднородности органического состава. Необходима очистка. метана от примесей воды, сероводорода и СО 2 Биокомпост содержит вредные вещества. Метантенки очень дороги. МУСОРОСЖИГАНИЕ Низкотемпературное мусоросжигание сопровождается выбросом в атмосферу высокотоксичных диоксинов и парниковых газов. Во исполнение Концепции устойчивого развития в Европе до 2012 года принято решение о прекращении функционирования мусоросжигающих заводов.
6 МЕТОДЫ УТИЛИЗАЦИИ ТБО В ЗАПАДНОЙ ЕВРОПЕ Сжигание Компостирован ие Вторичное использовани е 20, 4 % 13, 3 % 22, 9% 29, 7% Германия 30, 2% 12, 3% 17, 9% 37, 1 % Бельгия 37, 3 % 31, 2% 16, 3 % 12, 4% Испания 74, 6 % 21, 0% 3, 1 % 1, 2% Дания 5, 3% 54, 3 % 29, 6 % 10, 4% Финляндия 65, 2% 3, 0 % 4, 2% 27, 6% Франция 40, 3 % 28, 6 % 8, 9 % 3, 5 % Италия 62, 9% 5, 9% 8, 8% 9, 9% Ирландия 90, 3 % - 0, 5 % 9, 2 % Норвегия 59, 0% 17, 0% 5, 0% 20, 0% Нидерланды 13, 1 % 36, 6 % 31, 3% 19% 5, 7% 3, 0% 5, 1 % Страны Захоронен ие Австрия Великобритания 86, 2%
7 В ВОСТОЧНОЙ ЕВРОПЕ УТИЛИЗАЦИЯ ТБО РЕШАЕТСЯ ПОКА В ОСНОВНОМ МЕТОДОМ ЗАХОРАНЕНИЯ НА ПОЛИГОНАХ -В последнее время в ряде регионов России намечено сооружение мусоросжигательных заводов. -При их эксплуатации выделяются особо токсичные диоксины и дымовые газы, а также образуется вредная зола. -Дорогостоящая нейтрализация этих вредных веществ не компенсируется доходами от продаж электроэнергии, вырабатываемой мусоросжигательными заводами. -Удельные затраты при сооружении таких заводов на порядок выше, чем при создании заводов по комплексной переработке отходов.
8 ПИРОЛИЗ Наряду с прямым сжиганием и газификацией пиролиз является эффективным методом термохимической переработки органических масс (ОМ), и одновременно одной из наименее развитых технологий энергетического использования природных и искусственных органических соединений. Современные технологии пиролиза ОМ могут быть разделены по таким характерным признакам: скорость нагрева (быстрый, медленный пиролиз); среда, в которой происходит пиролиз (вакуумный, гидропиролиз, метанопиролиз). Пиролиз представляет собой процесс термического разложения органических соединений без доступа кислорода и происходит при относительно низких температурах (500 -800 °С) по сравнению с процессами газификации (800 -1300 °С) и горения (900 -2000 °С). В качестве сырья могут использоваться органика ТБО, древесные отходы, лигнин, целлюлоза, отходы сельского хозяйства, сырая нефть, тяжелые мазуты, битум, тяжелые продукты перегонки нефти, асфальт, отходы бумаги, осадки сточных вод, торф, бурые угли и т. д. Быстрый пиролиз является основным термохимическим способом прямого получения жидкой органики из биологических и искусственных ОМ.
9 БЫСТРЫЙ ПИРОЛИЗ ЗА РУБЕЖОМ В Италии, Франции, Японии, Канаде и др. странах принято решение об утилизации органических отходов методом пиролиза. Цены предлагаемых производителями комплектов оборудования составляют от 50 до 300 млн. евро. За рубежом (Канада, Италия) технологии быстрого пиролиза в целом еще не достигли коммерческого уровня. Имеются отдельные запатентованные технологии, которые используются в коммерческих целях.
10 ХАРАКТЕРИСТИКИ ПИРОЛИЗА Характеристики Время процесса Быстрый пиролиз, низкие температур ы Быстрый пиролиз, высокие температуры Медленный пиролиз Карбонизация 1 с 1 с 5 -30 мин часы, дни средний большой Размер сырья 5 -10 мм Влажность сырья до 50 % низкая Температура, °С 500 -600 650 -750 500 -700 400 -600 10 -100 100 выход, % массы сухого сырья до 30 до 70 до 40 теплота сгорания, МДж/нм 3 10 -20 5 -10 2 -4 выход, % массы сухого сырья до 80 ДО 20 ДО 30 до 20 теплота сгорания, МДж/кг 20 -25 23 10 -20 Давление, к. Па Газ: Жидкость: Твердое вещество:
11 БЫСТРЫЙ ПИРОЛИЗ При высоких скоростях нагрева (1000 -10000 °С/с) до 650 °С с последующим быстрым гашением происходит конденсация промежуточных жидких продуктов. Первичными продуктами могут быть жидкость, твердое углистое вещество и газы в зависимости от вида и параметров процесса пиролиза, вторичными – энергия, топливо и химические продукты.
12 ЭНЕРГИЯ Газообразные продукты пиролиза представляют собой обычно среднекалорийный газ (Q = 15 -22 МДж/нм 3). Выход может доходить до 70 % массы сухого сырья при быстром высокотемпературном пиролизе. Теплотворная способность повышается, если использовать газ пока он горячий и содержит относительно много смол. Такой газ обычно используется для поддержания процесса пиролиза и сушки исходного сырья. Жидкие продукты пиролиза вызывают большой интерес вследствие их высокой энергетической плотности и возможности использования их в качестве жидкого топлива. Теплота сгорания порядка 20 -30 МДж/кг. Твердым продуктом процесса пиролиза является углистое вещество (Q = 30 МДж/кг), выход которого может достигать 30 -35 % массы сухого сырья при карбонизации и медленном пиролизе.
13 Удельные показатели выхода энергетических ресурсов из 1 т ТБО Энергосодержание острого пара: Пар при быстрой сушке ТБО Тпара = 300 -350 ОС. При 30%-й влажности это составляет 96000 ккал (4100000 к. Дж или 112 к. Вт ч) тепловой энергии. Энергосодержание органических продуктов пиролиза как условного топлива составит: 1 200 000 ккал (5 100 000 к. Дж или 1420 к. Вт ч) Произведённое жидкое топливо может быть использовано в качестве печного или котельного топлива Энергосодержание электричества (с КПД электрогенератора 40%) составит: 2 000 к. Дж (568 к. Вт ч)
14 ТОПЛИВО (ПИРОТОПЛИВО) Пиротопливо пригодно для прямого сжигания в котлах взамен традиционных видов топлива. Пиротопливо имеет небольшую вязкость и прокачивается при комнатной температуре. Для использования в газовых турбинах и дизельных двигателях необходимо улучшать его качество.
15 ХИМИЧЕСКИЕ ПРОДУКТЫ В составе продуктов пиролиза выявлено несколько сотен химических составляющих. Более высокая ценность отдельных химических продуктов по сравнению с топливом могла бы сделать выгодным извлечение этих продуктов даже при их небольших концентрациях. Они могут подвергаться дальнейшей обработке для получения пищевых ароматических веществ или других ценных химических продуктов.
16 Схема процесса сортировки отходов с извлечением вторичных ресурсов
17 КОМПЛЕКСНАЯ ПЕРЕРАБОТКА ТБО Комбинат комплексной переработки включает в себя четыре основных элемента: Автоматизированный мусоросортировочный комплекс Комплекс быстрого пиролиза «хвостов» Комплекс глубокой переработки утильного сырья Модуль энергообеспечения комбината
18 СХЕМА РАЗМЕЩЕНИЯ МПК
19 Комбинат комплексной переработки может обеспечить: -разделение и сертификацию отходов по видам сырьевой принадлежности; -распределение сырьевых компонентов по отдельным технологическим процессам, обеспечивающим современную глубокую переработку каждого вида отхода в продукцию; - автономную работу МПК без подвода электроэнергии и воды; -получение органического топлива в объеме от 10 000 т в год и выше.
20 Производителем автоматизированных мусоросортировочных и мусороперерабатывающих комплексов, состоящих из стандартного оборудования, соответствующего международному уровня, является МСК "Станко" РАБОТАЮЩИЕ СОРТИРОВОЧНЫЕ КОМПЛЕКСЫ МСК «СТАНКО» г. Москва – 2000 г. , 2004 г. , г. Уфа, Республика Башкортостан – 2001 г. г. Архангельск – 2001 г. г. Нижневартовск – 2001 г. г. Химки Московской области – 2002 г. г. Липецк – 2003. г. Рязань – 2005 г. Альметьевск, Республика Татарстан – 2003 г. г. Барнаул – 2004 г. , г. Малоярославец Калужской области – 2001 г.
21 Базовые комплексы МСК "Станко" включают в себя: -сепаратор для отсева мелких фракций, -пластинчатые и ленточные конвейеры, -эстакаду с конвейером и рабочими местами для сортировки отходов, -сепараторы черных и цветных металлов, -брикетировочные пресса с обвязкой брикетов усилие прессования-120 Т), -дробилку для измельчения отходов, -автоматизированную систему управления всем комплексом.
МОДУЛЬ БЫСТРОГО ПИРОЛИЗА И ЭНЕРГОБЛОК 22 Включает в себя: Участок подготовки и измельчения «хвоста» Реактор пиролиза (патент Р. Ф. № 2201951) Систему вывода пара и газа Систему гашения (конденсирования) пиролизного газа Систему генерации тепловой и электрической энергии
Схема переработки «хвостов» ТБО «быстрым пиролизом» 23
24 МАКЕТ МОДУЛЯ БЫСТРОГО ПИРОЛИЗА 1 - бункер загрузки ОМ 2 - шнековая подача ОМ 3 - дозатор 4 - рабочий модуль пиролиза 5 - выход острого пара 6 -реактор пиролиза 7 - циклон 8 -приемник шлака 9 - система подачи газа на пиролиз 10 -газораспределитель 11 -конденсатор жидких продуктов 12 - емкость для сбора жидких продуктов
25 МАКЕТ ОСНОВНОГО УЧАСТКА МПК 1 – Грохот 2 – Подающее устройство ТБО 3 – Сепаратор черных металлов 4 – Отделение утиля 5 – Емкость для приема ТБО 6 – Отделение пленки 7 – Сепаратор металлов 8 – Сепаратор цветных металлов 9 – Шредер 10 – Бак для под готовки отходов на пиролиз 11 – Кранбалка 12 – Теплообменник 13 – Реактор пиролиза 14 – Турбо генератор 15 – Паровой котел 16 – Подача продуктов пиролиза
26 ГЛУБОКАЯ ПЕРЕРАБОТКА УТИЛЬНОГО СЫРЬЯ Комплекс включает в себя модули переработки утильных компонентов в высококачественное сырье и материальную продукцию Особое место во вторичном использовании сырья (рециклинге) занимают отходы полимеров (полиэтилена, полипропилена, полиамида, полистирола, АБС-пластика полиэтилентерефталата, и др. ), поскольку они, после вывода их из употребления, практически сохраняют свои физико-химические и потребительские свойства. Полимерные отходы могут быть переработаны в мелкодисперсные порошки (от 100 мкм до 2 мм), которые могут быть использованы при изготовлении композиционных строительных, дорожностроительных материалов.
27 С использованием полимерных порошков можно изготовить широкий ассортимент продукции: - асфальтобетонные покрытия модифицированные порошками полимеров; - тара и упаковка; - плитка для полов и стен - элементы мебели; - облицовочные панели, перегородки, подоконники и оконные рамы; - тепло- и звукоизоляционный материал; - контейнеры для хранения радиоактивных отходов средней и низкой активности; - полимерные композиты с повышенной прочностью со стеклокерамическими наполнителями; - декоративные и антикоррозионные покрытия на различные материалы.
28 ЭКОЛОГИЯ Главной экологической результатом внедрения комбинатов комплексной переработки ТБО - будет отсутствие опасных свалок как источника вредных продуктов биологического разложения и горения. Размещение объекта должно соответствовать требованиям Сан. Пи. Н 2. 2. 1/2, 1. 1. 1200 -03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» . Санитарно-защитная зона должна быть не менее 300 м от границ жилой застройки. Основные мероприятия по охране окружающей среды направлены на максимальное ограничение попадания в ОС диоксинов, оксидов азота и водорастворимых солей тяжелых элементов и других вредных соединений. Весь мусоровозный транспорт при въезде на территорию МПС проходит химический и дозиметрический и контроль. Фильтрат и сточные воды собираются в водонепроницаемые емкости (отстойники) с последующей переработкой их осадков на реакторе пиролиза. .
29 ЭКОНОМИКА При глубокой переработке 100 тысяч тонн отходов Комплекс может обеспечить порядка 85 -100 рабочих мест в регионе и пополнить бюджетные поступления. (в соотношении 25 -30% - вторсырья и 70 -75% - «хвостов» ) можно иметь доход от реализации сырья порядка 430 млн. рублей в год. Для строительства комплекса производительностью 100 000 т в год потребуется порядка 2, 5 - 3 га земли. Годовая бюджетная эффективность проекта составляет порядка 100 млн. рублей в год.
30 ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЕКТА С ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ 100 000 т в ГОД Срок жизни проекта лет 5 Выручка от реализации тыс. руб. 1 851 000 Текущие затраты тыс. руб. 336 284 Налоги и отчисления тыс. руб. 403 305 НДС тыс. руб. 259 196 Чистая прибыль тыс. руб. 1 015 813 Финансирование постоянных активов тыс. руб. 401 000 Потребность в оборотном капитале тыс. руб. 34 000 Простой срок окупаемости лет Выплаты процентов по кредитам(25%) тыс. руб. Свободные денежные средства тыс. руб. 2, 7 -130 463 838 698
31 ВЫВОДЫ Утилизации ТБО с последующим пиролизом и глубокой переработкой ярко демонстрирует свое большое преимущество. Переработка является не только энергосберегающей, но и энергоресурсной, что в настоящее время является очень важным для проведения энергетических программ как в РФ, так и за рубежом. Это связано не только с высокими экологическими характеристиками, но и с окупаемостью проекта, практически стопроцентной переработкой ТБО в товарную продукцию, востребованную на рынке. Рынки вторичных материальных и энергетических ресурсов набирают темп во всем мире, т. к. ресурсосберегающая концепция и рециклинг является главной в 21 веке. Электростанция, работающая на пиротопливе будет автономно обеспечивать все энергетические потребности. Предусматривается также автономное обеспечение водными и тепловыми ресурсами. Излишки энергии позволяют развивать вокруг комплекса любую производственную инфраструктуру нуждающуюся в энергетике.
33
34
35
36
37 СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ
Скачать презентацию 1 КОМБИНИРОВАННАЯ ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБЛЕНИЯ Отходы
23f206891c1873dd601e1b71adbd5246.ppt