Оценка утилизации ТБО сжиганием и биоразложением
В настоящее время в мире существуют две принципиально различные технологии переработки отходов производства и потребления сожжением их или биоразложением. До конца 80-х годов применение обоих способов переработки отходов было примерно одинаковым. Оценку перспективности каждой из этих технологий следует проводить с учетом экологических и экономических аспектов. В любом случае безусловным приоритетом должны пользоваться экологические аспекты.
Мы предлагаем комбинированный метод.
"Сжигательный" вариант переработки отходов требует:
• строительства специального завода с установками сжигания отходов;
• предварительной сортировки отходов;
• нестандартных систем очистки воздуха и сточных вод от установок сжигания;
• установок для утилизации и вторичной переработки части отходов;
• большого количества топлива (газа, мазута) на сжигание отходов.
Для обеспечения мусоросжигательного завода топливом рядом с заводом формируется зона для биоразложения мусора
Метод биоразложения отходов требует:
• формирования основания места складирования для сбора инфильтрационных вод;
• стандартной системы очистки инфильтрационных вод;
• предварительной сортировки отходов;
• укладки системы труб с отверстиями и насосов для откачивания биогаза;
• гибкое покрытие сверху для уменьшения доступа воздуха к складированным отходам и повышения коэффициента полезного действия превращения отходов в горючие газы;
• установки стандартных генераторов тепла или электроэнергии при сожжении биогаза;
• установок утилизации и вторичной переработки части отходов, как и на заводе по сжиганию отходов.
Состав продуктов горения в разных частях пламени разный. Часть продуктов может пролететь и не сгореть. Это просто несгоревшее топливо, например, "газом пахнет" - это проскочил несгоревший газ. Для полного сгорания одного кубометра метана (а это главная часть бытового газа) надо 9,52 кубометра воздуха. Уже здесь имеется противоречие - если вы хотите сжечь все то надо много воздуха, но если вы даете много воздуха, падает температура, т. к. этот воздух надо нагревать и тепло расходуется впустую. Поэтому выбор соотношения воздух/газ - тонкая материя и решается всегда не в пользу потребителя.
Использование биоразложения решает проблему энергоснабжения МСЗ.
В настоящее время в столице, по различным экспертным оценкам, в год образуется около 13,1 млн. т отходов - это промышленные, строительные, медицинские и биологические, а также бытовые отходы (ТБО) и осадок сточных вод.
В результате биоразложения из одной тонны отходов выделяется до 550 куб. м горючих газов (преимущественно метана), направляемых в установки для получения тепла или электроэнергии. Были идентифицированы и количественно определены 30 индивидуальных органических соединений, а другие исследователи идентифицировали и количественно определили 19 органических соединений.
Цена на газ для промышленных предприятий составляет 260 руб/1000 м3.
ЮжНИИ гипрогазом предложены технические решения по надземной прокладке трубопроводов компрессорных станций. Специалисты считают, что надземная прокладка технологических трубопроводов компрессорных станций приведет к снижению аварийности, улучшению условий монтажа и. Следовательно, к повышению качества строительства.
Под трубопроводы диаметром 426, 530 и 720 мм устанавливаются опоры, позволяющие в процессе эксплуатации корректировать их высоту. Трубопроводы покрывают теплоизоляцией. В качестве изоляционного слоя используются маты из базальтового волокна БЗМ толщиной 60-100 мм.
Экономическая эффективность переработки отходов производства и потребления этим методом существенно зависит от тщательности предварительной сортировки складируемых отходов, доли их, пошедшей на утилизацию и на биоразложение.
Известно, что в результате биоразложения остается около 10% твердых отходов, которые представляют собой остатки погибших микроорганизмов - фактически органоминеральные комплексы. При допустимых уровнях содержания соединений тяжелых металлов (зависящих от тщательности предварительной сортировки поступающих отходов) эти остатки отходов могут быть использованы в качестве эффективных удобрений (в случае добавок микроэлементов можно получать удобрения индивидуальные для отдельных сельскохозяйственных культур). При повышенных уровнях содержания соединений тяжелых металлов можно существенно снизить объем остатков биоразложения (до 2-4%), направляемых на захоронение после дожига их органической составляющей.
При формировании места складирования для сбора инфильтрационных вод предлагается также использование метантенков, предназначенных для сгущения и обезвоживания осадка и обеспечения санитарной безопасности городов.
Достигается это при введении острого пара в метантенк через инжектор и нагреве осадка до 50-53 °С. Однако при работе метантенков теряются биогаз - это 10- 12 м3 на 1 м3 осадка - и теплота сброженного осадка. От 1 тыс. м3 сточных вод, осадок-которых сброжен при термофильном режиме, можно получить 60. м3 биогаза, при сгорании которого выделяется 90 Гкал теплоты.
В 1995 году создан утилизатор теплоты сброженного осадка на базе спиральных теплообменников площадью нагрева 440 м2, позволяющий ежесуточно использовать теплоту сброженного осадка от 1 млн м3 сточных вод.
Температура осадка, подаваемого на теплообменник, составляет 19-26 °С. После теплообменника подогретый до температуры 38-40 °С осадок поступает в центральную распределительную камеру метантенков. Температура сброженного осадка после выхода из теплообменника - 32-34 °С.
В ценах 1995 года затраты на весь цикл работ (НИР, проектирование. изготовление, монтаж и пусконаладочные работы) составили 4870 млн. руб. Годовой экономический эффект - 1,5 млн. руб., т. е. за три года с небольшим установка полностью окупилась, и с 1998 года предприятие получает прибыль.
Если очистные сооружения канализации обеспечиваются паром от ТЭЦ, то цена 1 Гкал в 2-2,5 раза выше, нежели теплота от собственной котельной. В условиях Курьяновской станции аэрации, где имеется собственная котельная, цена 1 Гкал составляла 87 тыс. руб. С учетом сказанного экономический эффект удваивается, и срок окупаемости сокращается до 1 года.
Таким образом, совершенствование метода биоразложения позволяет осуществить повышенную комплексность, экологичность и экономичность переработки отходов производства и потребления с минимизацией остаточных объемов, направленных на захоронение или с полной утилизацией отходов.
В ближайшей перспективе возможно строительство двух отечественных мусоросжигательных заводов и двух мусороперерабатывающих комплексов. Тогда общая мощность мусоросжигания в Москве составит 1570 тыс. тонн ТБО в год.
Литература.
Кожуринчев А.М. Использование низкопотенциального тепла на очистных сооружениях канализации городов // ЖКХ, №4,1999.
Анисимов В.М. Надземная прокладка технологических газопроводов// Газовая промышленность, май, 2000.

Если работа Вам не подошла - закажите новую, оригинальную

Пишите на эл. почту info@4i5.ru Форма заказа