Полигоны не нужны!

Photo

2017 год объявлен годом экологии. Постоянный автор журнала, директор СРО НП «Проектные организации Северо-Запада» Виктор Морозов рассказал об уникальной отечественной технологии переработки твердых коммунальных, любых медицинских и части промышленных отходов, а кроме того, не требующей полигонов для захоронения остатков переработки отходов.

Опытная промышленная установка «Пироксел», производительностью 25 тыс. тонн в год, работала два года в Москве на территории автора технологии – института ВНИИЭТО (Новгородская ул., 29). Накопив определенный опыт в утилизации твердых бытовых, медицинских и части промышленных отходов, в 1998 г. институт получил положительные заключения Государственного комитета РФ по охране окружающей среды и Главгосэксертизы России, однако до сих пор не нашлось инвестора, готового вложить средства в развитие данного направления. Сейчас установка демонтирована. Она была с успехом представлена в печати и на ряде выставок, в том числе за рубежом (Вашингтон, Рим, Сан-Франциско, Кельн, Мадрид).

Автор установки – Лев Абрамович Волохонский, профессор, доктор технических наук (1933–2008). После его смерти мы обратились к генеральному директору ВНИИЭТО с просьбой разрешить нам (Ходыреву В.Я., Анисимову А.Д. и Морозову B.C.) представлять интересы института по вопросам, связанным с технологией «Пироксел», и получили на то согласие. Мы не только поддерживаем технологию в рабочем состоянии, но и внесли в нее ряд изменений, главные из которых – выработка электроэнергии (совместно с Центральным институтом котлотурбинного оборудования), производство холода и эффективный способ борьбы с несанкционированными свалками. Помимо того, мы решили вопрос о необязательности проведения селективного сбора отходов и предварительного отбора сырья, решили вопрос борьбы с запахами от отходов. Сегодня установка вырабатывает тепло (а при наличии потребности и холод), электроэнергию и два вида вторичного сырья – металл в слитках и базальтового типа остеклованный шлак (при внесении некоторых добавок возможно получение вместо шлака базальтового утеплителя).

Основное достоинство технологии «Пироксел» – от переработки отходов не остается продуктов, требующих захоронения. Полигоны не нужны! Продажа энергии и вторичного сырья с лихвой превосходит доходы, получаемые от традиционных технологий. Окупаемость строительства заводов по технологии «Пироксел» составляет значительно менее пяти лет, все оборудование отечественного производства.

Технология «Пироксел» отличается от любой другой тем, что она является высокотемпературной и термохимической. По температурному режиму она находится на стыке между плазменной и обычными технологиями сжигания. В рабочей зоне плазменной технологии академика Ф.Г. Рутберга температура составляет 1200–1800°С, в обычной технологии сжигания 850–1100°С. Предлагаемая установка «Пироксел» имеет температурный режим переработки отходов 1200–1500°С. Установка герметична и работает в автоматическом режиме. Все твердые коммунальные отходы, поступающие на завод, независимо от их морфологического состава подвергаются полной переработке. Наличие различного типа датчиков позволяет непрерывно корректировать процесс переработки отходов, поддерживая необходимую температуру их горения и плавления за счет подачи подогретого воздуха и природного газа.

Установка по переработке отходов состоит из четырех взаимосвязанных блоков: барабан для сушки отходов потоком отходящих газов, футерованная печь для сжигания органических отходов (температура 1200–1300°С), металлургическая электропечь (до 1500°С) для дожигания несгоревших органических отходов, плавления металлов и минерального остатка, а также для уничтожения тяжелых металлов посредством внесения в печь кальцийсодержащих добавок. Выпуск металла и шлака производится из двух леток, расположенных в разных уровнях. Четвертый блок – гранулятор для производства остеклованного базальтового шлака.

В технологии предусмотрена трехступенчатая очистка дымовых газов и блок выработки энергии. Очистка дымовых газов происходит в трех последовательно соединенных камерах – дожигания, нейтрализации и восстановления азота. Камера дожигания работает при температуре 1200°С, которая при необходимости поддерживается подачей природного газа и подогретого воздуха. Для уничтожения диоксинов и фуранов дымовой газ находится в камере не менее двух секунд. Далее газ поступает в камеру нейтрализации, где нейтрализуется 10%-ным раствором соды, а затем в камеру восстановления азота, в которой 1,5%-ным раствором карбамида восстанавливается азот. Расход присадок составляет в среднем 12 кг на тонну перерабатываемых отходов. На выходе из последней камеры температура газов составляет 1050°С. Очистка дымовых газов от пыли производится перед выбросом их в атмосферу в электро- и тканеворукавном фильтрах при температуре 220–180°С, степень очистки газов – 99,5%. Пыль с фильтров периодически стряхивается сжатым воздухом и направляется в установку на вторичную переработку.

Выброс в атмосферу включает в себя до 44% азота, до 47% водяного пара, около 3% кислорода и до 6% углекислого газа. Содержание токсичных веществ в дымовых газах не превышает требований отечественных и зарубежных нормативов (см. рисунок).

Выработка тепла и электроэнергии производится при охлаждении дымовых газов в температурном диапазоне от 1050 до 230°С. Количество тепла и электроэнергии на продажу определяется заказчиком, но не более чем 3,5 Гкал и 700 кВт.ч на тонну перерабатываемых отходов (без учета внутреннего потребления). С целью предотвращения восстановления диоксинов и фуранов дополнительно при температуре 450°С производится закалка дымовых газов. Закалка выполняется в скруббере впрыскиванием в него необходимого количества распыленной воды. Пар, образующийся при впрыскивании воды, используется для выработки тепла и электроэнергии.

Преимущества технологии «Пироксел»:

• Отказ от строительства полигонов в связи с их ненужностью.

• Переработка отходов за один технологический цикл, что выгодно отличает ее от других технологий.

• Отказ от селективного сбора отходов и от предварительного отбора вторичного сырья.

• Возможность размещения мусороперерабатывающих производств в промышленных зонах городов.

• Технология позволяет перерабатывать не только коммунальные отходы, но и любые медицинские и часть промышленных отходов.

• Резкое сокращение затрат на утилизацию отходов.

По данным Министерства природных ресурсов, Россия производит в год только твердых коммунальных отходов около 60 млн тонн. Перерабатываются из них не более 8%, причем большая часть из них поступают обратно на полигоны и свалки. Положение исключительно тяжелое – в стране практически отсутствует база переработки отходов. Это обязывает нас, пока не поздно, найти прорывной способ утилизации отходов. В качестве подобного способа может быть предложена сравнительно дешевая технология «Пироксел», не требующая устройства полигонов.

Определим в действующих сегодня ценах окупаемость строительства завода по переработке 100 тыс. тонн твердых коммунальных отходов по технологии «Пироксел».


Капитальные вложения

• Технологическое оборудование: (384 + 140) х 0, 7х 60/30 = 734 млн руб., где 384 и 140 – стоимость оборудования переработки отходов и получения энергии в ценах 2007 года, 0,7 – коэффициент использования цены доллара в отечественной промышленности, 60 и 30 – цена доллара соответственно в 2017 и 2007 гг..

• Здания и сооружения: 100 млн руб.

• Прочее, включая дополнительные проектные работы: 70 млн руб.

Итого – 904 млн руб. Ежегодные расходы

• ФОТ – 60 млн руб. (45 чел.), работа в три смены.

• Присадки – 35 млн руб.

• Футеровка – 10 млн руб.

• Вода, природный газ, сжатый воздух – 40 млн руб.

• Прочее – 25 млн руб.

Итого – 170 млн руб.

Полезные продукты переработки коммунальных отходов

Тепло – 100 000 х 3,5 = 350 000 Гкал; Электроэнергия – 100 000 х 700 = 70 млн кВт.ч.

Металл – 100 000 х 0,03 = 3000 тонн; Шлак – 100 000 х 0.17 = 17 000 тонн.

Продажа продуктов переработки

• Тепло – 350 000 х 1300 = 455 000 000 руб. = 455 млн руб.

• Электроэнергия – 70 х 3 000 000 = 2 10 млн руб.

• Шлак – 17 000 х 600 = 10 200 000 руб. = 10 млн руб.

• Металл - 3000 х 12 000 руб. = 36 млн руб.

Итого – 711 млн руб.

Ежегодная прибыль 711 – 170 = 541 млн руб. Ежегодная чистая прибыль 541 х 0,8 = 433 млн руб. 

Окупаемость 904:433 = 2,1 года. Рентабельность 711:170 = 4,2 раза.

Фактическая окупаемость значительно меньше двух лет, так как не учтены такие факторы как затраты на строительство и эксплуатацию полигонов, значительное сокращение транспортных расходов, организацию селективного сбора и прочее. Не вдаваясь в детали, примем окупаемость равной 1,5 года.

Площадь, требуемая для строительства завода производительностью 100 тыс. тонн коммунальных отходов в год, составляет около 2,5 га. Модульный принцип, заложенный в технологию, позволяет строить заводы производительностью от 5 до 500 тыс. тонн.

Вопрос с несанкционированными свалками решается просто. По большей части образование этих свалок побуждается неправильным подходом к оплате их вывоза. Сейчас перевозчик, привезя отходы на полигон или завод, обязан платить за их захоронение или переработку. Платить же должен полигон или завод, а не перевозчик, но в той же сумме. Это меняет дело, исчезает стимул, побуждающий перевозчика по дороге заехать в соседний лес и свалить там отходы, забрав при этом полученные деньги. Добросовестный перевозчик внакладе не останется. Он получит те же деньги за доставку отходов в нужное место. Администрации остается при тех же деньгах сменить плательщика.

Откуда брать деньги на строительство заводов по предлагаемой технологии? Наиболее значительные суммы можно получить от сбора за утилизацию упаковки, введенную новым законодательством. Меньшие суммы может дать сбор за вывоз отходов. Например, в Петербурге в платежной ведомости за квартиру есть строка «Вывоз отходов» – 4,40 руб. за 1 кв. м общей площади. В год с населения города собирается сумма, примерно равная 4,4 x 25 x 12 x 5,2= 6,8 млрд руб., где 25 – количество метров площади на человека, 12 – количество месяцев в году, 5,2 – количество жителей в миллионах.

Подобные сборы есть и в других регионах страны. По всей стране эти сборы составят примерно 100 млрд руб. в год. Не будем замахиваться на всю сумму. Возьмем часть суммы, менее половины. Указанная сумма позволит ежегодно строить заводы по «Пироксел» производительностью примерно 5 млн тонн, для порядка нужно дать соответствующее задание регионам; в тыс. тонн в год.

Если государство сочтет возможным залезть в фонд сбора за утилизацию упаковки, процесс будет резко ускорен, могут быть и капитальные вложения частных лиц. В конце переходного периода не будет новых полигонов, все коммунальные отходы будут перерабатываться.

Основные экспертизы по технологии «Пироксел»:

Заключение от 03.07.1998 Государственной экологической экспертизы материалов по «Технология пиролизно-металлургической переработки твердых и медицинских отходов «Пироксел».

Вывод. Технология «Пироксел» рекомендуется для использования при создании установок по термической переработке отходов.

Заключение Главэкспертизы России от 12.11.1998 по комплексу для термической переработки твердых бытовых и медицинских отходов по технологии «Пироксел».

Вывод. Разработанная отечественная технология и оборудование отвечают санитарно-гигиеническим и экологическим требованиям безопасности, имеет большое народнохозяйственное значение в решении санитарной очистки населенных мест на основе промышленной переработки твердых бытовых и медицинских, а также некоторых промышленных отходов, и исключает их захоронение на свалках и полигонах, Глэвгосэкспертиза России рекомендует пиролизно-металлургический комплекс к широкому внедрению.

Заключение Института токсикологии Министерства здравоохранения от 6.12. 1996 г.

Вывод. Единственным путем ограничения поступления в окружающую среду высокотоксичных веществ является строительство мусороперерабатывающих заводов с высокотемпературным режимом сжигания.


Тел. для справок:8 (921) 909-20-13


При перепечатке статьи ссылка на источник новости обязательна.