 |
Топлива из растительных отходов
|
|
|
|
Сырьём для производства твердого биотоплива - топливных гранул (пеллет) (рис.7) могут быть древесные отходы: кора, опилки, щепа и другие отходы лесозаготовки. А также отходы сельскохозяйственных культур: солома, лузга подсолнечника, отходы кукурузы, крупяного производства и т. п.
Рис.7 Изготовление топливных гранул Рис.8 Применение гранул (пеллет).
Потребление топливных гранул во всем мире растет очень быстрыми темпами (около 30 - 50% в год) это связано с долгосрочной тенденцией роста цен на углеводородное топливо, истощением его мировых запасов.
В 2005 году потребление пеллет в Европе составило 2,5 млн. тонн, в 2007 году – 5 млн. тонн, к 2010 году прогнозируется рост потребления до 12 млн. тонн. Китай к 2020 году намеревается производить до 50 млн. тонн пеллет ежегодно
Европейский рынок топливных гранул ежегодно растет более чем на 20 %, а в отдельных странах на 35 %
В России отходы сельского хозяйства сегодня – почти невостребованный ресурс. Например, используется лишь 10% всего объема соломы (в основном, в животноводстве, в качестве подстилки скоту, как добавка в корма).
Между тем, масса накопления соломы злаковых и крупяных культур в России за год составляет 80 – 100 млн. тонн. При этом чаще всего солому сжигают или запахивают в землю.
Южный Федеральный округ располагает 36% общероссийских запасов соломы и отходов АПК.
Урожай зерновых на Дону – в среднем 8 млн тонн. Это примерно 7,2 млн тонн соломы.
В Ростовской области разработана и уже опробована новая технология по переработке соломы в топливные пеллеты. Эти пеллеты могут использоваться и как самостоятельное топливо, и как добавка к традиционному углю, в бытовых и промышленных условиях. (рис.8)
|
|
|
Переработка соломы – это возможность создания сотен и даже тысяч новых рабочих мест (сбор соломы, ее перевозка к местам переработки, производство пеллет).
Программа переработки соломы может быть интересна бюджету как возможность сокращения расходов на закупку традиционного топлива (угля) для муниципальных котельных.
Стоимость одной линии для производства пеллет – около 3 млн рублей (средняя мощность).
Окупаемость проекта - 2,5 – 3 года.
В Заветинском районе Ростовской области уже завершается монтаж первой установки по производству топливных гранул из соломы. В перспективе программа переработки соломы может быть развернута в 13 донских районах.
Кроме того, перерабатывать в топливо возможно и другие виды растительных отходов. (таб.2) Например, компания «Астон» планирует обеспечивать энергетические потребности своих новых маслоэкстракционных заводов в городах Миллерово и Морозовске Ростовской области за счет сжигания подсолнечной лузги. Себестоимость энергии, получаемой таким способом, не будет превышать 60 копеек за Квт/час (рыночная цена – 2,4 – 2,6 рубля).
Использование топлива из растительных отходов позволяет значительно снизить себестоимость продукции. (таб.1) Окупаемость такого проекта – 7 месяцев – 1 год.
Таблица 1. Сравнительная теплотворная способность различных видов топлива
| Природный газ | 8060 Ккал/куб.м. |
| Уголь | 4000 – 6000 Ккал/кг |
| Пеллеты из соломы | 3500 – 4400 Ккал/кг |
| Подсолнечная лузга | 3685 Ккал/кг |
Таблица 2. Сравнение некоторых растительных отходов.
| Биотопливо | Теплота сгорания, кВт*ч/кг | Зольность, % | Размягчение, (0С) | N,% | Cl, мг/кг | S, мг/кг |
| Злаковая солома | 4,78 | 5,68 | 960 | 0,47 | 2,503 | 737 |
| Рапсовая солома | 4,76 | 6,20 | 1,273 | 0,84 | 4,668 | 2,703 |
| Целое злаковое растение | 4,76 | 4,24 | 668 | 1,16 | 1,807 | 1,370 |
| Злаковые зерна | 4,72 | 2,26 | 709 | 1,96 | 660 | 1,050 |
| Рапсовые зерна | 7,35 | 4,60 | - | 3,94 | - | 1,000 |
| Сено | 4,83 | 5,71 | 1,061 | 1,14 | 3,112 | 1,581 |
| Луговое сено | 4,74 | 7,09 | 918 | 1,26 | 7,588 | 1650 |
| Хвойная древесина | 5,23 | 0,79 | 1,398 | 0,14 | 87 | 234 |
| Лиственная древесина | 5,11 | 0,55 | 1,265 | 0,49 | 163 | 402 |
|
|
|
Эффект от использования альтернативного топлива из отходов сельского хозяйства:
- создание экологически чистого, безотходного производства
- снижение себестоимости продукции
- экономически эффективное использование растительных отходов
- экономия бюджетных средств, выделяемых на закупку топлива для муниципальных котельных;
- развитие малого бизнеса
- создание новых рабочих мест на селе.
Прогнозируемый выпуск пеллет в России в 2011 году - около 2 млн тонн.
Использование соломы может потенциально покрыть до 5,8% потребности РФ в топливе.[4]
Рециклинг
Способ захоронения, с экономической точки зрения, является неэффективным, требуя колоссальных бюджетных затрат. И эти издержки ничем не оправданы с экологической точки зрения: происходит безвозвратная потеря невосполнимых природных ресурсов.
Варианты сбора вторичного сырья в разных странах и территориях могут быть различными в зависимости от местных условий: мусоросборники вблизи дома, специализированные центры сбора вторичного сырья, платные центры сбора. В зависимости от варианта сбора мусора выбирается транспорт для его перевозки. Следующий этап - выбор типа и мощности перерабатывающего предприятия: ряд небольших локальных заводов, крупная компания территориальной единицы или транспортировка сырья на крупное региональное перерабатывающее предприятие.
После разделения ТБО на фракции, каждая из фракций поступает на последующую технологическую стадию - стадию переработки в конечный продукт.
Стекло обычно перерабатывают путем измельчения и переплавки (желательно, чтобы исходное стекло было одного цвета). Стеклянный бой низкого качества после измельчения используется в качестве наполнителя для строительных материалов (например, т.н. «глассфальт»)
Стальные и алюминиевые банки переплавляются с целью получения соответствующего металла.
Бумажные отходы различного типа уже многие десятки лет применяют наряду с обычной целлюлозой для изготовления пульпы – сырья для бумаги. Из смешанных или низкокачественных бумажных отходов можно изготовлять туалетную или оберточную бумагу и картон. К сожалению, в России только в небольших масштабах присутствует технология производства высококачественной бумаги из высококачественных отходов (обрезков типографий, использованной бумаги для ксероксов и лазерных принтеров и т.д.).
|
|
|
Переработка пластика в целом – более дорогой и сложный процесс. Нужно отметить, что для вторичной переработки используются не все типы полимеров, а лишь некоторые. В России переработка пластика производится в незначительных количествах.
Основной проблемой в переработке вторсырья является не отсутствие технологий переработки – современные технологии позволяют переработать до 90% от общего количества отходов – а отделение вторсырья от остального мусора (и разделение различных компонент вторсырья). Существует множество технологий, позволяющих разделять отходы и вторсырье. Самая дорогая и сложная из них – извлечение вторсырья из уже сформировавшегося общего потока отходов на специальных предприятиях.
Организацию заготовительного процесса следует начинать с работы с населением. В то же время, без участия частных компаний реализация проектов сбора и последующей утилизации ТБО представляется маловероятной. Обязательное условие - четкая организация процесса сбора и постепенное, ступенчатое выделение вторичного сырья, а также замкнутость цепочки, т.е. полученное продукции из отобранных отходов. При этом, решающим моментом в определении стратегии привлечения жителей к селективному сбору будет экономический фактор: цена приема вторичного сырья на перерабатывающем предприятии. (рис.8) Роль федерального центра должна заключаться в подготовке условий для их успешной реализации проектов селективного сбора и рециклинга ТБО и формировании нормативно - правовой и налоговой базы, способствующей становлению рынка вторичного сырья.[3]
Рисунок 8. Примерная цена приема вторичного сырья
|
|
|
Заключение
В России слабо развита перерабатывающая промышленность, слабо ведется работа по подготовке и воспитанию населения по раздельному сбору отходов, не организована система сбора вторичных ресурсов, не везде налажена система вывоза образующихся отходов, слабый контроль над их образованием. Это влечет за собой ухудшение состояния окружающей среды, негативное воздействие на здоровье человека.
Очевидно, что ни одна технология сама по себе проблемы отходов не решит и полигоны являются источниками выбросов полиароматических углеводородов, диоксинов и других опасных веществ. Эффективность технологий можно рассматривать лишь в общей цепочке жизненного цикла предметы потребления – отходы.
Полигоны еще длительное время останутся в России основным способом удаления (переработки) отходов. Основная задача – обустройство существующих полигонов, продление их жизни, уменьшение их вредного воздействия.
С целью дальнейшего сокращения загрязнения окружающей среды отходами и экономии природных ресурсов за счет использования отходов, необходимо: проведение паспортизации отходов любого природопользователя с четким определением их опасности и сертификации; создание необходимых условий для сокращения объемов образования отходов, повышение уровня их использования путем совершенствования правовых, экономических, организационно-управленческих и других регуляторов образования, использования и размещения отходов; использование существующего промышленного потенциала округов для переработки образования отходов, участие в финансировании программ направленных на снижение образования отходов, их переработки.[1]
Список используемой литературы
1. А.А. Дрейер, А.Н. Сачков, К.С. Никольский, Ю.И. Маринин, А.В. Миронов. «Твердые промышленные и бытовые отходы, их свойства и переработка», 1997.
2. С.А. Алексеев, Что такое ЦТЗ // Экологический бюллетень "Чистая земля", Спец. выпуск, №1, 1997, с.1-5.
3.. В. Ульянов, О существующих методах обезвреживания твердых бытовых отходов // Экологический бюллетень "Чистая земля", Владимир, Спец. выпуск, №1, 1997, с.22-27.
4. Л. Штарке, Использование промышленных и бытовых отходов пластмасс, //Пер. с немец., к.х.н. В.В. Михайлова, Л-д, Химия, (Лен. отд.), 1987, с.30-33.
|
|
|
