Pengolahan limbah padat rumah tangga untuk menghasilkan panas dan listrik. Memperoleh energi alternatif dari sampah Energi dari sampah

Alexei Stepanov, Kepala perusahaan Sveza Novator, desa Novator (distrik Velikoustyug, wilayah Vologda)

• Bagaimana suatu perusahaan dapat menghasilkan 70% listriknya dari limbah?

Saat ini produksinya lebih menguntungkan listrik dari limbah. Untuk setiap meter kubik kayu lapis jadi, terdapat satu meter kubik limbah. Di masa Soviet, sampah bisa dikubur. Karena peraturan lingkungan yang lebih ketat, daur ulang sekarang menjadi mahal.

Perusahaan mengumpulkan data pelanggan dalam jumlah besar, yang pada akhirnya menjadi tidak berguna. Informasinya tersebar, seringkali ketinggalan jaman atau terdistorsi - atas dasar ini tidak mungkin membuat proposisi penjualan yang unik kepada pembeli dan memprediksi penjualan. Artikel kami menjelaskan alat untuk mengumpulkan dan menganalisis informasi, yang penggunaannya:

• mengoptimalkan biaya pemasaran perusahaan;
• akan membantu membangun strategi penjualan;
• akan mengurangi churn pelanggan karena peningkatan kualitas layanan.

Selama bertahun-tahun, pabrik kami telah menghasilkan listrik dari limbah, yang digunakan dalam produksi. Pabrik ini beroperasi sepanjang waktu dan menghasilkan 500 meter kubik limbah (kulit kayu, serpihan kayu, pensil, dan debu gerinda). Inilah yang kami lakukan terhadap sampah.

1. Bakar kulit kayu dan serpihan kayunya. Ketika sampah dibakar, energi panas dihasilkan. Kami menggunakannya untuk mengeringkan veneer dan merekatkan kayu lapis. Kami menggunakan minyak termal dan pembangkit listrik. Yang pertama memanaskan cairan pendingin, yang terakhir memanaskan air, menghasilkan uap. 21% limbah digunakan untuk mengeringkan veneer, dan 7% untuk merekatkan kayu lapis. Kami juga menggunakan limbah untuk menghasilkan listrik di pembangkit listrik tenaga panas milik kami sendiri. Bahan bakar dimasukkan ke ruang ketel, yang menghasilkan uap. Uap masuk ke aula melalui pipa, di mana terdapat dua turbin dari pembangkit Kaluga yang masing-masing menghasilkan 1,5 MW. Turbin diputar dengan uap. Masing-masing dihubungkan dengan generator yang menghasilkan listrik. Seperempat kulit kayu dan serpihan kayu digunakan untuk proses ini.

2. Kami menjual pensil. Pensil adalah sisa balok (dalam bahasa profesional disebut churak). Saat dikupas, balok berputar pada porosnya. Pisau pengupas bergerak tegak lurus terhadap sumbu putaran balok, menghilangkan potongan kayu setebal 1,6 mm secara merata. Churak “dilepaskan” ke dalam silinder setebal 50 mm - diperoleh pensil, yang menyumbang 13% limbah. Kami menjualnya secara eceran kepada pekerja pabrik dan warga setempat: pensilnya dijadikan kayu bakar. Pengusaha lokal menggunakan pensil dalam produksi batu bara. Satu meter kubik pensil berharga 200 rubel.

3. Kami membuat produk baru dari debu gerinda (bagian limbah - 3%). Sebelumnya, kami membakar debu, namun kemudian kami menemukan opsi daur ulang yang menguntungkan. Bersama rekan saya, kami membuat briket bahan bakar dari debu. Satu briket berisi 3 kg kayu bakar. Ketika dibakar, hampir tidak ada abu yang dihasilkan (persentase abu dari debu rendah, karena debu dihasilkan dengan mengampelas permukaan kayu lapis yang tidak terdapat partikel kulit kayu).

• Limbah industri: 9 ide tentang cara menghasilkan uang darinya

Organisasi pengumpulan, penyimpanan dan redistribusi sampah

Kami mengirimkan sampah ke gudang menggunakan konveyor. Tidak ada tenaga kerja manual: prosesnya diatur oleh operator di panel kontrol, dan traktor-loader beroperasi. Dalam perjalanannya, sampah dimasukkan ke dalam oven tempat pengeringan dan pengeleman. Alat pemuatan tungku dibuka sampai wadah penuh, kemudian operator menutup katup dengan menekan tombol. Jika katup ditutup, limbah akan bergerak lebih jauh sepanjang konveyor menuju gudang. Di gudang, sampah dibuang dari sabuk, sebagian dibagikan ke tumpukan oleh front loader, dan sebagian lagi diratakan. Terdapat jalan di sekitar dan di antara tumpukan sampah; jalan tersebut diperlukan untuk keperluan perjalanan dan pemadaman kebakaran.

Sampah diangkut dari gudang ke pembangkit listrik melalui konveyor. Sebuah front-end loader mengambil 10 meter kubik dengan ember, membawanya ke sabuk yang diinginkan (lantai bergerak yang menyalurkan limbah ke konveyor pengikis) dan membuangnya. Limbah diangkut melalui konveyor ke tungku pembangkit listrik.

Pada akhirnya

Kami menghasilkan 70–80% listrik kami dari limbah industri. Pada hari-hari perbaikan, ketika alat berat (60% armada) sedang beristirahat, kami menggunakan sumber daya kami sendiri. Hanya sekali, saat cuaca sangat dingin, kami tidak memiliki cukup limbah untuk menghasilkan listrik, lalu kami mengambil serpihan kayu gratis dari pabrik penggergajian terdekat. Rencananya adalah menambah jumlah turbin untuk sepenuhnya menghilangkan energi yang dibeli.

• Bagaimana menciptakan produksi bebas limbah untuk memaksimalkan keuntungan

GC "EKONATSPROEKT" adalah perwakilan resmi dari produsen peralatan industri besar Jerman di bidang pembangkit energi dan teknologi pembangkit listrik - Oschatz. Salah satu bidang pekerjaan kami adalah promosi teknologi ramah lingkungan untuk pembangkitan energi panas dan listrik dari limbah industri dan konsumsi.Untuk informasi tambahan, kami mengundang Anda untuk membaca brosur kami “Pembangkit Energi dari Sampah”.

Dari berbagai metode pengolahan limbah padat, yang paling matang dan sering digunakan adalah pengolahan termal. Kemungkinan penggunaan metode ini didasarkan pada komposisi morfologi sampah yang mengandung hingga 70% komponen mudah terbakar.

Keuntungan utama dari perlakuan panas adalah:

• pengurangan volume sampah lebih dari 10 kali lipat;
• pembuangan limbah yang efektif di bawah pengaruh suhu tinggi (dari 850 hingga 1250°C);
• terkait pemanfaatan potensi energi limbah.

Pabrik CHP yang menggunakan bahan bakar limbah, Hagenow (Jerman) mulai beroperasi pada tahun 2009.

Campuran sampah kota mengandung banyak uap air dan komponen yang tidak diinginkan seperti logam, plastik terklorinasi, dll. Untuk pemrosesan termal yang aman dari limbah tersebut dan meningkatkan karakteristik termalnya, direncanakan untuk menyiapkan limbah tersebut menjadi bahan bakar RDF alternatif.

Bahan bakar alternatif adalah RDF.

RDF (dari bahasa Inggris RefuseDerivedFuel) adalah campuran fraksi limbah kalori yang didehidrasi dan dihancurkan, dengan nilai kalori hingga 18.000 KJ/kg, merupakan sumber energi alternatif baru. Banyak digunakan sebagai bahan bakar pada industri semen dan pembangkit listrik di negara maju.

Saat ini, berbagai teknologi digunakan untuk pengolahan limbah termal. Namun, teknologi pembakaran di atas panggangan paling banyak tersebar di Eropa. Teknologi ini telah terbukti menjadi yang terbaik untuk membakar residu setelah pemilahan sampah, bersifat universal dan paling tidak menuntut kualitas bahan bakar. Teknologi ini dijelaskan secara rinci dalam dokumen BAT “Integrating Pollution Prevention and Abatement – ​​A Guide to Best Available Waste Incineration Technologies” dari Uni Eropa.

Deskripsi teknologi

Diagram skema teknologi pengolahan limbah termal dalam tungku dengan jeruji:

Limbah campuran atau RDF masuk ke bagian penerima, di mana ia mengalami pengendalian primer, kemudian masuk ke hopper penyimpanan. Dari bunker, bahan bakar (limbah) dimasukkan ke dalam tungku pembakaran berlapis dengan jeruji, kemudian dibakar pada suhu 850 - 1000°C (tergantung sifat limbah). Residu yang terbakar berupa abu dan terak dibuang untuk dibuang lebih lanjut. Gas panas yang dihasilkan memanaskan dinding recovery boiler dan sistem superheater, yang mengubah panas tersebut menjadi uap air, kemudian energi uap air tersebut diubah menjadi energi listrik atau digunakan dalam bentuk panas. Gas buang didinginkan dan bereaksi dengan susu kapur, urea dan karbon aktif, sedangkan nitrogen dan sulfur oksida, serta dioksin dan logam berat dinetralkan dalam aliran gas. Selanjutnya, partikel abu dan reagen ditangkap oleh sistem bag filter dan dibuang untuk dibuang. Dengan demikian, gas keluar mengandung kotoran berbahaya dalam batas standar lingkungan dan sanitasi, misalnya, pabrik daur ulang termal yang berlokasi di kota-kota padat penduduk di Eropa.

Parut untuk pembakaran lapisan

Parut Oschatz bermerek merupakan pengembangan lebih lanjut dari teknologi parut horizontal DanishEnergySystems, yang telah beroperasi selama beberapa dekade. Jaringan Oshatz menyediakan fitur bahan bakar limbah seperti: nilai kalor (LCC) yang lebih rendah, kadar abu dan kadar air yang tinggi.

Diagram skema tungku pembakaran lapisan Oschatz.

Konfigurasi dan fungsionalitas kisi. Untuk mengontrol proses pembakaran, parutan dibagi menjadi beberapa bagian. Kecepatan dan panjang langkah jeruji dapat disesuaikan secara individual. Begitu pula dengan kisi-kisi yang dibagi menjadi beberapa zona udara untuk menyesuaikan udara primer dengan karakteristik pembakaran bahan bakar. Bahan bakar disuplai ke jeruji secara terus menerus menggunakan pengumpan yang dirancang khusus. Batang jeruji, dipasang secara seri pada jeruji, terbuat dari baja paduan khusus tahan panas dan aus dengan kandungan kromium, silikon, dan nikel yang tinggi. Udara primer disuplai ke kisi-kisi dari bawah bersamaan dengan resirkulasi gas buang. Udara sekunder disuplai ke ruang di atas jeruji kompor dan menyediakan oksigen yang diperlukan untuk pembakaran bahan bakar yang optimal.

Untuk pembakaran lapisan limbah, RDF atau biomassa, boiler panas limbah dengan sistem superheater uap terletak di belakang tungku, diikuti oleh sistem penetralan pengotor berbahaya, sistem pemurnian debu dan gas, serta unit pembangkit energi panas dan listrik. . EKONATSPROEKT memasok boiler tabung air konseptual yang dirancang oleh Oschatz menggunakan kemajuan modern terkini dalam tata letak vertikal, horizontal, atau gabungan.

Kami memasok unit individu dan pengembangan serta konstruksi seluruh pabrik turnkey.

Untuk menerima katalog produk dan informasi tambahan, silakan hubungi:

Menghasilkan listrik dari sampah merupakan salah satu cara untuk menjaga lingkungan.

Selanjutnya, kita akan melihat berbagai cara untuk memperoleh energi dari limbah. Seperti yang telah disebutkan, daur ulang sampah merupakan salah satu cara untuk menjaga lingkungan. Dengan melakukan proses daur ulang, Anda tidak hanya dapat menghemat konsumsi banyak sumber daya alam, tetapi juga mengurangi tingkat pencemaran air, udara, dan tanah. Saat ini, program perlindungan lingkungan negara-negara mencakup isu-isu menghasilkan bahan bakar dari limbah. Hari ini kami ingin melihat masalah ini.

Seperti yang dikatakan, "Jalan peradaban dipenuhi tumpukan sampah" . Jika sampah tersebut didaur ulang, maka dapat digunakan kembali, namun jika dibiarkan begitu saja dan terkubur, maka akan tetap menjadi pencemar lingkungan. Menurut penelitian Organisasi Kesehatan Dunia (WHO), mengabaikan pengumpulan dan pembuangan sampah dapat menyebabkan setidaknya 32 masalah lingkungan. Inilah sebabnya mengapa daur ulang dianggap serius oleh banyak negara saat ini. Salah satu cara terbaru untuk mengurangi dampak negatif TPA terhadap lingkungan adalah dengan mendaur ulang sampah menjadi bahan bakar. Konversi sampah menjadi bahan bakar adalah proses di mana sampah yang tidak berguna diubah menjadi energi panas gratis yang dapat digunakan dalam bentuk listrik atau panas. Praktek ini telah dilakukan secara tradisional sejak zaman kuno di banyak negara di dunia. Misalnya, 400 tahun yang lalu di Iran, ilmuwan Iran Sheikh Bahai menciptakan pemandian, yang pasokan energinya disediakan oleh gas yang dikeluarkan dari air limbah. Di India juga ada masyarakat yang mengumpulkan kotoran hewan dalam wadah tertutup dan membakarnya selama 9 bulan. Proses ini digunakan dalam teknologi modern di berbagai kota di dunia. Perhatian khusus diberikan pada penggunaan gas yang diperoleh dari pusat pembuangan limbah di beberapa kota di dunia.

Metana, yang menyumbang sekitar 55% dari seluruh gas yang dikeluarkan dari tempat pembuangan sampah, merupakan gas rumah kaca yang memiliki potensi gas rumah kaca yang sama dengan karbon dioksida atau bahkan lebih besar, sehingga konsentrasi metana di atmosfer akan meningkat sebesar 0,6 persen per tahun. Konsentrasi gas rumah kaca lainnya di atmosfer, termasuk karbon dioksida, hanya meningkat sebesar 0,4%. Metana, jika tidak dikontrol dengan baik, dapat menyebabkan pencemaran air tanah. Oleh karena itu, pemulihan dan penggunaan metana yang tepat dapat memainkan peran penting dalam melindungi lingkungan.

Setiap ton limbah padat mentah dapat menghasilkan antara 5 dan 20 meter kubik gas per tahun, dan peningkatan jumlah ini dapat dicapai melalui pengembangan dan pengelolaan sumber daya yang tepat. Sebagian masyarakat awam percaya bahwa karena gas ini dihasilkan dari limbah, maka berbahaya dan menimbulkan polusi, serta pembakarannya tidak dapat diandalkan. Namun, para ilmuwan percaya bahwa yang terjadi justru sebaliknya, dan gas yang dihasilkan dari TPA lebih sedikit polusinya, dan karena suhu nyala api rendah, jumlah polusi akan berkurang 60% dibandingkan saat membakar gas alam. Oleh karena itu, menurut para pemerhati lingkungan, pembatasan gas dari sampah sangatlah penting. Dalam beberapa tahun terakhir, seiring dengan kenaikan harga energi, jenis bahan bakar ini mendapat perhatian lebih besar. Menurut statistik, kini terdapat ratusan tempat pembuangan sampah di dunia di mana gas yang dihasilkan digunakan untuk menghasilkan listrik dan bahkan menjualnya ke pembeli lain.

Mengumpulkan gas jenis ini di tengah TPA cukup mudah. Untuk melakukan ini, Anda perlu menggali sumur vertikal di sekitar TPA. Sumur-sumur ini dihubungkan melalui jaringan pipa yang dirancang untuk menampung gas. Tentu saja, untuk meningkatkan kinerja sistem, lapisan batu pecah, beton, dan pasir dapat ditempatkan di jalurnya. Selain itu, semua sumur ini terhubung dengan reservoir pusat. Manifold dapat dihubungkan ke kompresor atau blower. Untuk setiap 0,4 hektar lahan TPA, diperlukan sumur penampung gas. Pada akhirnya, dimungkinkan untuk menyuntikkan gas ke dalam suar atau mengalokasikannya untuk konsumsi lain, atau bahkan memurnikannya dan meningkatkan kualitasnya. Jadi, dengan produksi bersama energi panas dan listrik, penurunan tajam emisi karbon dioksida dan peningkatan efisiensi bahan bakar dapat diamati. Efisiensi keseluruhan yang tinggi dari teknologi ini dibandingkan dengan produksi energi listrik dan panas menggunakan metode tradisional telah berkontribusi pada fakta bahwa jenis teknologi ini sangat dihargai dalam beberapa tahun terakhir di Eropa. Pabrik biogas terbesar di Eropa terletak di ibu kota Austria, Wina, menggunakan gas yang diekstraksi dari tempat pembuangan sampah untuk menghasilkan listrik sebesar 8 MW. Peluncuran pembangkit listrik kongenerasi berkembang pesat di seluruh Uni Eropa karena sektor swasta dan publik telah mengadopsi teknologi kongenerasi sebagai sumber energi yang hemat biaya dengan beragam kemampuan.

Salah satu proyek sukses yang dilaksanakan di bidang ini dilaksanakan di kota Edmonton, Kanada. Perusahaan listrik Edmonton telah berhasil menggunakan metana dari TPA Clover Bar untuk meluncurkan pembangkit listrik besar. Peluncuran proyek ini pada tahun 1992 berkontribusi pada pengurangan emisi karbon dioksida di atmosfer sekitar 662 ribu ton. Pada tahun 1996 saja, proyek ini berkontribusi terhadap pengurangan emisi gas rumah kaca sebesar 182 ribu ton, dan antara tahun 1992 dan 1996, sekitar 208 gigawatt-jam listrik dihasilkan. Bahkan gas yang dihasilkan dengan cara ini dijual dengan harga lebih murah dibandingkan gas alam sehingga ternyata lebih irit. Di Asia, ibu kota Korea Selatan, Seoul, merupakan salah satu kota yang sebagian menyediakan energi panas dari pembakaran sampah. Banyak sampah yang dibuang di kota ini. Berdasarkan laporan yang dipublikasikan, Seoul telah menggunakan 730.000 ton dari 1,1 juta ton sampah kota yang mudah terbakar sebagai bahan bakar produksi energi dalam beberapa tahun terakhir. Dikatakan bahwa jumlah ini setara dengan kebutuhan pemanas tahunan bagi 190 ribu rumah tangga perkotaan. Korea Selatan berencana untuk memenuhi lebih dari 10% kebutuhan energinya dari sumber terbarukan dan pada tahun 2030 menjadi salah satu dari lima negara teratas di dunia dengan sumber daya terbarukan. "ekonomi hijau" .

Selain menghasilkan energi dari sampah, cara lain untuk memanfaatkan sampah adalah dengan mengubahnya menjadi pupuk kompos. Pengomposan adalah metode penetralan limbah padat rumah tangga, pertanian dan beberapa industri, berdasarkan penguraian bahan organik oleh mikroorganisme aerobik. Kompos yang dihasilkan mirip dengan humus dan digunakan sebagai pupuk. Ini mungkin merupakan metode pembuangan tertua. Proses pengomposan sangat sederhana, dilakukan oleh para profesional berpengalaman baik di rumah atau lahan milik petani, atau di industri. Pupuk ini dianggap sebagai salah satu pupuk terbaik untuk keperluan pertanian dan juga berguna untuk menumbuhkan bunga. Akibat dari adanya magnesium dan fosfat dalam pupuk akan terbentuknya alluvium dan cepatnya penyerapan unsur hara dalam tanah. Kompos juga dianggap sebagai pestisida alami bagi tanah. Dengan menggunakan kompos Anda dapat menghemat 70% konsumsi pupuk kimia. Setiap orang yang tinggal di kota membuang lebih dari setengah kilogram sampah setiap hari, sepertiganya dapat diubah menjadi kompos. Jika kita asumsikan kota ini berpenduduk 30 juta jiwa, maka kota tersebut menghasilkan 15 juta kg sampah setiap hari, 5 juta di antaranya dapat diubah menjadi kompos.

Oleh karena itu, manusia modern, setelah mengalami pengalaman pahit pada abad yang lalu, memutuskan bahwa ia harus menghargai nikmat Tuhan dan melakukan perlindungan lingkungan, karena keberadaan generasi manusia dan dunia di masa depan sangat bergantung pada upayanya saat ini.

Kementerian Pendidikan dan Ilmu Pengetahuan Federasi Rusia

Institusi Pendidikan Anggaran Negara Federal

pendidikan profesional yang lebih tinggi

"Universitas Negeri Rusia

Minyak dan Gas dinamai I.M. Gubkin"

Departemen Ekologi Industri

Keistimewaan: 241000

Nilai _____________ (_____)

Tanggal ________________

____________________________

tanda tangan guru

Kursus dalam disiplin

“Masalah modern teknologi minyak dan gas kimia”

Dengan topik: “Daur ulang sampah kota untuk menghasilkan energi panas dan listrik”

Siswa: Aurorv V.B.

Kelompok:

Moskow 2015

Perkenalan

Kehidupan manusia dikaitkan dengan munculnya berbagai macam sampah dalam jumlah besar. Peningkatan tajam konsumsi dalam beberapa dekade terakhir telah menyebabkan peningkatan signifikan dalam volume sampah rumah tangga yang dihasilkan.

Sampah, jika dibuang secara tidak terkendali, akan menyumbat dan mengotori pemandangan alam di sekitar kita dan merupakan sumber zat kimia, biologi, dan biokimia berbahaya yang masuk ke lingkungan alam. Hal ini menimbulkan ancaman tertentu terhadap kesehatan dan kehidupan penduduk.

Pemecahan masalah daur ulang sampah telah menjadi hal yang sangat penting dalam beberapa tahun terakhir.

Dalam konteks memburuknya situasi lingkungan secara terus-menerus, terdapat peningkatan kebutuhan untuk memastikan proses teknologi semaksimal mungkin tidak berbahaya dan pembuangan limbah yang aman.

1. Definisi dasar limbah padat

1.1 Pengertian, klasifikasi, komposisi sampah

Benda atau barang limbah padat rumah tangga (MSW, sampah rumah tangga) yang telah kehilangan sifat konsumennya. Sampah padat juga dibagi menjadi sampah (sampah biologis) dan sampah rumah tangga itu sendiri (sampah non-biologis yang berasal dari alam atau buatan), dan sampah non-biologis sering disebut sebagai sampah di tingkat rumah tangga.

Berdasarkan ciri morfologinya, sampah saat ini terdiri dari komponen-komponen sebagai berikut:

Limbah biologis:

• Tulang
• Limbah makanan dan sayuran (kotoran, sampah)

Limbah sintetis:

• Ban bekas

Pengolahan pulp:

• Koran kertas, majalah, bahan pengemas
• Kayu

Produk minyak bumi:

• Plastik
• Tekstil
• Kulit, karet

Berbagai logam (non-ferrous dan ferrous)

Kaca

Memperkirakan

Komposisi fraksi sampah (kandungan massa komponen yang melewati saringan dengan sel dengan ukuran berbeda) mempengaruhi pengumpulan dan pengangkutan sampah serta teknologi pengolahan dan pemilahan selanjutnya. Komposisi limbah padat berbeda-beda di berbagai negara dan kota. Hal ini bergantung pada banyak faktor, termasuk kesejahteraan penduduk, iklim, dan fasilitas. Komposisi sampah sangat dipengaruhi oleh sistem pengumpulan wadah kaca, kertas bekas, dan lain-lain yang dilakukan kota. Hal ini dapat berubah tergantung musim dan kondisi cuaca. Jadi, di musim gugur terjadi peningkatan jumlah sisa makanan, yang berhubungan dengan lebih banyak konsumsi sayuran dan buah-buahan dalam makanan. Dan di musim dingin dan musim semi, kandungan penyaringan halus (sampah jalanan) berkurang. Seiring berjalannya waktu, komposisi sampah sedikit berubah. Pangsa kertas dan bahan polimer semakin meningkat.

1.2 Jumlah timbulan sampah padat

Limbah padat perkotaan merupakan mayoritas dari seluruh limbah konsumen. Setiap tahun jumlah sampah kota di seluruh dunia meningkat sebesar 3%. Di negara-negara CIS, 100 juta ton limbah padat rumah tangga dihasilkan setiap tahunnya. Dan hampir setengah dari volume ini berasal dari Rusia.

Masalah terbesar ditimbulkan oleh sampah kota - MSW, yang menyumbang sekitar 8-10% dari total jumlah sampah yang dihasilkan. Hal ini disebabkan komposisi sampah padat yang kompleks dan sumber pembentukannya yang tersebar.

Di Rusia, pangsa penduduk perkotaan adalah 73%, sedikit lebih rendah dibandingkan negara-negara Eropa. Namun meski demikian, konsentrasi sampah padat di kota-kota besar Rusia kini meningkat tajam, terutama di kota-kota dengan jumlah penduduk 500 ribu orang ke atas. Volume sampah semakin meningkat, dan kemungkinan teritorial untuk pembuangan dan pengolahannya semakin berkurang. Pengiriman sampah dari tempat timbulan ke tempat pembuangan sampah membutuhkan lebih banyak waktu dan biaya.

Saat ini, dalam banyak kasus, sampah hanya dikumpulkan untuk dibuang ke tempat pembuangan sampah, yang menyebabkan pemindahtanganan lahan kosong ke kawasan pinggiran kota dan membatasi penggunaan kawasan perkotaan untuk pembangunan bangunan tempat tinggal. Selain itu, penguburan berbagai jenis sampah secara bersama-sama dapat menyebabkan pembentukan senyawa berbahaya.

Menurut Rosprirodnadzor, sekitar 35-40 juta ton limbah padat rumah tangga dihasilkan setiap tahun di Rusia dan hampir seluruh volume ini dibuang ke tempat pembuangan sampah padat, tempat pembuangan sampah resmi dan tidak resmi, dan hanya 4-5% yang terlibat dalam daur ulang. Hal ini terutama disebabkan oleh kurangnya infrastruktur yang diperlukan dan kurangnya perusahaan pengolahan itu sendiri, yang hanya terdapat sekitar 400 unit di seluruh negeri. Anda juga harus memperhatikan fakta bahwa jumlah tempat pembuangan sampah yang dilengkapi secara khusus untuk pembuangan limbah padat di negara ini secara keseluruhan adalah sekitar satu setengah ribu (1399), yang beberapa kali lebih sedikit daripada tempat pembuangan sampah resmi yang ada. ada sedikit lebih dari 7 ribu (7153). Dan jumlah tempat pembuangan sampah tidak sah, yang seharusnya dianggap sebagai kerusakan lingkungan masa lalu yang telah terakumulasi selama beberapa dekade terakhir, pada Agustus tahun ini melebihi angka yang ditunjukkan sebanyak 2,5 kali lipat dan berjumlah 17,5 ribu. Seluruh fasilitas pembuangan limbah padat tersebut menempati area seluas lebih dari 150,0 ribu hektar.

1.3 Peraturan perundang-undangan di bidang persampahan

Sesuai dengan “Dasar-dasar kebijakan negara di bidang pembangunan lingkungan Federasi Rusia untuk periode hingga 2030”, disetujui oleh Presiden Federasi Rusia pada 28 April 2012. Nomor Pr-1102, arah utama pengelolaan sampah adalah pencegahan dan pengurangan timbulan sampah, pembangunan prasarana pembuangan sampah dan pemberlakuan larangan pembuangan sampah yang belum dipilah dan diolah secara bertahap untuk menjamin keamanan lingkungan selama penyimpanan dan pembuangan.

Salah satu undang-undang utama adalah “Tentang Limbah Industri dan Konsumen” tanggal 24 Juni 1998 (dengan perubahan terakhir pada awal tahun ini), yang menetapkan prinsip-prinsip dasar kebijakan negara di bidang pengelolaan limbah (kecuali limbah radioaktif). ), tata cara penetapan kepemilikannya, serta dasar-dasar pengendalian lingkungan hidup. Selain itu, perbuatan hukum ini menempatkan penyelenggaraan kegiatan di bidang pengelolaan sampah menjadi kewenangan pemerintah daerah. Hal ini juga ditunjukkan oleh Undang-Undang Federal No. 131 lainnya “Tentang prinsip-prinsip umum pengorganisasian pemerintahan sendiri lokal di Federasi Rusia.” Dengan demikian, prosedur pengumpulan sampah padat, tempat pemilahan dan pembuangannya, standar sanitasi dan aturan lansekap ditentukan oleh otoritas setempat.

Bagian penting dari kerangka peraturan yang mengatur bidang ini terdiri dari undang-undang seperti: Undang-undang Federal “Tentang Perlindungan Lingkungan” (tanggal 10 Januari 2002), Undang-undang Federal “Tentang Perlindungan Udara Atmosfer” (tanggal 4 Mei 1999), Undang-undang Federal “ Tentang Kesejahteraan Epidemiologi Sanitasi Penduduk" (tanggal 30 Maret 1999), Kode Tanah Federasi Rusia dan lain-lain.

Serta berbagai rekomendasi metodologis, SanPiN, SPs dan SNiPs (misalnya, SP 31-108-2002 “Saluran sampah untuk bangunan dan bangunan tempat tinggal dan umum”; SanPiN 2.1.7.1322-03 “Persyaratan higienis untuk penempatan dan pembuangan produksi dan limbah konsumsi” dan lain-lain).

Situasi saat ini di Federasi Rusia di bidang pendidikan, penggunaan, netralisasi, penyimpanan dan pembuangan limbah menyebabkan pencemaran lingkungan yang berbahaya, penggunaan sumber daya alam yang tidak rasional, kerusakan ekonomi yang signifikan dan menimbulkan ancaman nyata bagi kesehatan generasi sekarang dan masa depan. negara.

2. Daur ulang limbah padat

2.1 Pengumpulan limbah padat

Pembersihan sanitasi daerah pemukiman dan lingkungan dari limbah padat rumah tangga adalah serangkaian tindakan untuk pengumpulan, pembuangan, netralisasi, dan pembuangannya.

Membersihkan kawasan pemukiman dari limbah padat terdiri dari berbagai operasi. Sistem terpadu belum muncul, dan terdapat cukup banyak variasi metode dan metode untuk mengumpulkan, membuang, dan menetralkan limbah padat.

Pada dasarnya, ada dua metode pengumpulan yang diterima: kesatuan dan terpisah. Dengan metode kesatuan, semua sampah dikumpulkan dalam satu wadah sampah, dengan sampah terpisah, sampah padat dikumpulkan berdasarkan jenis sampah (kaca, kertas, logam non-ferrous, sisa makanan, dll) ke dalam wadah sampah yang berbeda. Skema ini memerlukan kendaraan khusus untuk membuang sampah padat yang dikumpulkan, namun memungkinkan pengumpulan bahan mentah untuk didaur ulang, sisa makanan, dan secara signifikan mengurangi volume sampah yang perlu dibuang.

Pengumpulan halaman dan wadah dipasang di distrik mikro di lokasi khusus, yang ditempatkan di halaman utilitas, di sisi dinding ujung bangunan atau di antara bangunan, tetapi dengan pagar wajib dengan ruang hijau atau dinding rendah. Tempat pengumpulan sampah dan paviliun harus ditempatkan di antara bangunan tempat tinggal sedemikian rupa untuk menciptakan kenyamanan maksimal bagi penghuni saat menggunakan tempat sampah, memastikan jalur yang nyaman bagi kendaraan yang membuang sampah, menghilangkan kemungkinan pencemaran tanah dan udara, dan memastikan kepatuhan terhadap estetika modern. persyaratan.

Salah satu bidang pengelolaan sampah adalah pengumpulan dan pengolahan bahan mentah sekunder secara terpisah menjadi produk yang dapat digunakan.

Sistem pengumpulan sampah dan bahan daur ulang secara terpisah akan memecahkan masalah pembuangan sampah, menarik usaha kecil ke bidang kegiatan ini dan meningkatkan efisiensi pembersihan sanitasi kota. Ini adalah solusi paling efektif untuk masalah pengurangan jumlah sampah yang dikirim ke TPA. Untuk meningkatkan efisiensi sistem pengumpulan dan pengolahan bahan baku sekunder, diperlukan upaya yang bertujuan untuk menciptakan teknologi pemrosesan modern untuk menghasilkan produk yang kompetitif. Sistem pengumpulan dan pengolahan terpisah harus merupakan struktur yang dikelola dengan baik, beroperasi secara berkelanjutan, menggunakan metode pengaturan dan pengendalian modern.

Memisahkan sampah menjadi beberapa bagian (penyimpanan terpisah) adalah pilihan pembuangan sampah yang paling dapat diterima. Dalam hal ini, biaya daur ulang berkurang secara signifikan, dan residu yang tidak terpakai tidak lebih dari 15% dari total massa (praktik Eropa).

Limbah padat dibuang ke lokasi yang dilengkapi peralatan khusus - tempat pembuangan sampah, pengolahan limbah, atau pabrik pembakaran. Perusahaan khusus yang mengkhususkan diri dalam pengumpulan dan pengangkutan sampah harus mengadakan perjanjian dengan semua perusahaan yang membuang, mengolah atau mengubur sampah rumah tangga. Hanya dalam hal ini aktivitasnya akan sah.

2.2 Jenis pengolahan

Daur ulang penggunaan kembali atau pengembalian limbah industri atau sampah ke peredaran. Yang paling umum adalah daur ulang sekunder, tersier, dll. pada satu skala atau skala lain dari bahan seperti kaca, kertas, aluminium, aspal, besi, kain dan berbagai jenis plastik. Selain itu, limbah pertanian dan rumah tangga organik telah digunakan dalam pertanian sejak zaman kuno.

Jenis utama pengelolaan sampah meliputi:

Penyimpanan limbah - pemeliharaan limbah di fasilitas pembuangan limbah untuk tujuan penguburan, netralisasi, dan penggunaan selanjutnya;

Pembuangan limbah - isolasi limbah yang tidak dapat digunakan lebih lanjut di fasilitas penyimpanan khusus untuk mencegah masuknya zat berbahaya ke lingkungan;

Pembuangan limbah adalah pengolahan limbah, termasuk pembakaran dan desinfeksi di instalasi khusus, untuk mencegah dampak berbahaya limbah terhadap kesehatan manusia dan lingkungan.

Pemanfaatan limbah – pemanfaatan limbah untuk produksi barang (produk), pelaksanaan pekerjaan, penyediaan jasa dan pembangkit listrik;

Fasilitas pembuangan limbah adalah struktur yang dilengkapi secara khusus yang dirancang untuk pembuangan limbah (TPA, penyimpanan lumpur, timbunan batu, dll.).

2.2.1 Pembuangan limbah

Pemilihan lokasi TPA dilakukan berdasarkan zonasi fungsional wilayah dan keputusan perencanaan kota; yang terakhir dilakukan sesuai dengan SNiP. Tempat pembuangan sampah terletak di luar kawasan pemukiman dan di wilayah terpisah, memastikan ukuran zona perlindungan sanitasi.

Tempat pembuangan limbah padat adalah kompleks struktur lingkungan yang dirancang untuk menyimpan, mengisolasi dan menetralkan limbah padat rumah tangga, memberikan perlindungan dari pencemaran atmosfer, tanah, permukaan dan air tanah, serta mencegah penyebaran hewan pengerat, serangga, dan patogen. Tempat penyimpanan sampah mengandung sampah bangunan tempat tinggal, bangunan dan instansi umum, perusahaan perdagangan, usaha katering umum, sampah jalan, kebun dan taman, sampah konstruksi dan beberapa jenis sampah industri padat kelas bahaya III - IV.

Biasanya, tempat pembuangan sampah dibangun dengan dasar yang terbuat dari tanah liat dan lempung berat. Jika hal ini tidak memungkinkan, alas tahan air dipasang, yang menyebabkan biaya tambahan yang signifikan. Luas bidang tanah dipilih berdasarkan masa pakainya (15-20 tahun) dan tergantung volume sampah yang tertimbun bisa mencapai 40-200 hektar. Ketinggian tempat penyimpanan sampah 12-60 m.

Tempat pembuangan sampah padat rumah tangga pada umumnya terdiri dari bagian-bagian sebagai berikut:

Jalan akses di mana sampah padat diangkut dan truk sampah kosong kembali;

Kawasan ekonomi yang diperuntukkan bagi penyelenggaraan pengoperasian TPA;

Tempat penyimpanan sampah tempat sampah ditempatkan dan dikubur; tempat penyimpanan dihubungkan dengan kawasan ekonomi melalui jalan sementara di lokasi;

Jalur catu daya dari jaringan listrik eksternal.

Tempat pembuangan sampah dapat memiliki beban rendah (2-6 t/m²) dan beban tinggi (10-20 t/m²). Volume sampah tahunan yang diterima bisa berkisar antara 10 ribu hingga 3 juta m³. Teknologi penyimpanan limbah padat di tempat pembuangan sampah melibatkan pemasangan layar kedap air untuk melindungi air tanah dan isolasi eksternal harian untuk melindungi atmosfer, tanah, dan area sekitarnya. Semua pekerjaan penyimpanan, pemadatan dan isolasi sampah padat di tempat pembuangan sampah dilakukan secara mekanis.

Organisasi kerja di TPA ditentukan oleh skema teknologi pengoperasian TPA, yang dikembangkan sebagai bagian dari proyek. Dokumen perencanaan kerja utama adalah jadwal operasi yang disusun untuk tahun tersebut. Direncanakan setiap bulan: jumlah sampah yang diterima, indikasi N kartu tempat penyimpanan sampah, pengembangan tanah untuk isolasi sampah. Organisasi kerja di lokasi harus memastikan perlindungan lingkungan, produktivitas maksimum peralatan mekanisasi, dan tindakan pencegahan keselamatan.

Pemanfaatan wilayah pembuangan sampah padat pasca budidaya dimungkinkan di berbagai bidang - kehutanan, rekreasi (bukit ski, stadion, lapangan olah raga), teknik sipil, kreasi komersial atau industri. Sifat penggunaan tersebut dan biaya reklamasi harus diperhitungkan pada tahap desain TPA.

2.2.2 Pembuangan limbah

Metode termal.Metode pembuangan limbah termal meliputi pembakaran dan pirolisis.

Insinerasi adalah salah satu metode tercepat dan paling radikal untuk menetralkan limbah padat rumah tangga. Hal ini dilakukan dalam tungku destruktor khusus pada suhu 900×1000°C, di mana hampir semua senyawa organik padat, cair dan gas dihancurkan. Sampah dengan kadar air sampai dengan 60%, kadar abu sampai dengan 60% dan kandungan komponen mudah terbakar (bahan organik) lebih dari 20% akan terbakar tanpa penambahan bahan bakar. Selain itu, karena kapasitas penghasil panas yang signifikan (4 x 8 mJ/kg) sampah selama pembakarannya, dihasilkan energi yang dapat digunakan dalam perekonomian nasional.

Pada saat yang sama, selama proses pembakaran sampah, terdapat kebutuhan untuk menyimpan produk padat hasil pembakaran tidak sempurna (terak dan abu) dan memurnikan emisi ke udara. Rata-rata, pembakaran 1 ton sampah menghasilkan hampir 300 kg terak dan 6000 m 3 gas buang, yang darinya 30 kg abu tertahan di instalasi pengolahan. Terak dan abu mengandung sejumlah besar silikon (hingga 65%), logam alkali dan alkali tanah, aluminium, besi, timbal, seng, dll. Selain itu, abu mungkin mengandung dioksin - dibenzodioksin poliklorinasi dan dibenzofuran poliklorinasi. Zat-zat ini (bisa lebih dari 210, tergantung pada jumlah atom klorin dan penempatannya dalam molekul) memiliki efek karsinogenik, hepatotoksik, neurotoksik, menekan sistem kekebalan tubuh, mampu melewati plasenta, dan terakumulasi di air susu ibu. Yang paling beracun dan berbahaya bagi kesehatan manusia adalah 2,3, 7, 8-tetrachlorodibenzodioxine. Zat-zat ini juga berbahaya karena stabilitasnya yang ekstrim terhadap lingkungan. Oleh karena itu, penyimpanan abu perlu dilakukan dengan cara yang sama seperti limbah industri beracun, yaitu di tempat pembuangan sampah khusus. Terak dapat disimpan di tempat pembuangan sampah yang lebih baik atau bahkan digunakan, misalnya, dalam konstruksi untuk memperbaiki medan. Hal positifnya adalah luas penyimpanan terak dan abu 20 kali lebih kecil dibandingkan tempat pembuangan sampah.

Gas buang yang dihasilkan selama pembakaran sampah, selain abu (2 x 10 g/m3), karbon dioksida CO2 (15%), karbon oksida CO (0,05%), sulfur dioksida (S0 2 ), nitrogen oksida, HCl, HF, serta dibenzodioxin dan dibenzofuran poliklorinasi. Selama pembakaran 1 ton sampah, 5 mikrogram dioksin dapat terbentuk, sebagian besar berasosiasi dengan abu, dan sebagian kecil tertinggal dalam gas buang. Dioksin dapat terkandung baik di dalam limbah itu sendiri maupun dapat terbentuk selama proses pendinginan gas buang setelah pembakaran limbah. Selama pembakaran pada suhu 1000 °C, dioksin yang terkandung dalam limbah akan hancur. Namun ketika gas buang didinginkan hingga 250×350 °C, gas tersebut dapat terbentuk dari karbon organik dan klorida dengan adanya uap air dan ion tembaga. Oleh karena itu, gas buang wajib dibersihkan sebelum dilepaskan ke atmosfer. Untuk menahan abu, digunakan alat pengendap listrik dan bag filter, yang memungkinkan pengurangan konsentrasi abu dalam emisi dari 2000 x 10.000 menjadi 10 x 50 mg/m 3 . Untuk pemurnian gas, metode kering dan basah digunakan, yang efisiensinya rata-rata hampir 70 dan 90%.

Lokasi insinerator harus berjarak minimal 300 m dari pemukiman penduduk. Tungku berkapasitas tinggi dan struktur terkait (untuk memuat sampah, mencampurnya, memurnikan emisi ke atmosfer, dll.) disebut stasiun atau pabrik pembakaran sampah.

Dengan demikian, netralisasi limbah padat rumah tangga di pabrik pembakaran sampah, asalkan peralatan dan pengoperasiannya memenuhi persyaratan sanitasi dan higienis, memiliki keuntungan higienis, epidemiologis, dan ekonomi, yaitu netralisasi terjadi secara radikal dan cepat. Tidak perlu mengangkut sampah jauh ke luar kota, sehingga biaya transportasi berkurang, tidak diperlukan lahan yang luas, dan panas, uap, dan terak dapat digunakan. Hal inilah yang menjadi alasan meluasnya penggunaan insinerasi sampah di dunia.

Pirolisis. Proses pirolisis limbah padat kota dilakukan dalam reaktor bersuhu tinggi pada suhu hampir 1640 °C dalam kondisi kekurangan oksigen dan tidak memerlukan persiapan awal. Temperatur tinggi memastikan penghancuran hampir semua zat organik kompleks, mengubahnya menjadi senyawa sederhana yang mudah terbakar (gas yang mudah terbakar, minyak mirip minyak bumi) atau tidak mudah terbakar (terak). Selama pirolisis limbah padat kota, tidak ada emisi yang dihasilkan ke lingkungan. Cara pembuangan sampah ini sangat menjanjikan dari segi higienis dan ekonomis.

Metode kimia.Metode kimia untuk menetralkan limbah padat rumah tangga meliputi hidrolisisnya dengan adanya asam klorida atau asam sulfat pada suhu tinggi untuk memperoleh etil alkohol, vitamin B, PP, D dan produk penting lainnya. Selain itu, limbah dari pabrik hidrolisis dapat dimanfaatkan dalam bentuk biofuel dan pupuk organik. Ketika pupuk ini diterapkan pada lahan di zona chernozem, hasil kentang menjadi 2 kali lebih besar dibandingkan lahan yang diberi kompos lainnya. Metode hidrolisis menyediakan teknologi produksi bebas limbah dengan tetap memenuhi persyaratan perlindungan lingkungan sanitasi.

Metode mekanis. Metode mekanis untuk menetralkan limbah padat meliputi produksi berbagai blok (briket volume besar, bahan bangunan) dengan cara menekannya dan menggunakan bahan pengikat khusus. Saat ini, pemisahan sampah rumah tangga secara mekanis adalah salah satu operasi utama daur ulang lengkap dan pembuangan sampah sebenarnya.

2.2.3 Pemanfaatan limbah untuk mendapatkan bahan yang dapat didaur ulang

Limbah padat harus dianggap sebagai formasi teknogenik, yang dapat dicirikan sebagai sejenis pembawa yang mengandung komponen praktis bebas dari berbagai logam dan bahan lain yang cocok untuk digunakan dalam metalurgi, teknik mesin, industri konstruksi, industri kimia, energi, pertanian dan kehutanan. , dll.d.

Petunjuk utama penggunaan bahan daur ulang disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1. Petunjuk utama penggunaan bahan daur ulang

Jenis limbah	Produk
Limbah kertas	Kertas, karton, bahan atap lunak, bahan isolasi termal, papan serat, ubin menghadap
Kayu	Chipboard, fibreboard, chip industri, briket bahan bakar, karbon aktif, papan kayu-polimer
Ban aus	Karet remah untuk menggantikan bahan baku utama, bahan atap, produk teknis, ditambahkan pada campuran aspal beton pada saat peletakan jalan, pelat untuk polisi tidur, alas karet
Tekstil	Derek, batting, bahan lantai, serat, wol hasil daur ulang, papan insulasi panas dan suara
Polimer	Film polimer, perlengkapan furnitur, alas tiang, sudut, piring polimer (ember, tabung, gelas, dll.)
Lampu yang mengandung merkuri	Konsentrat merkuri, senyawa tidak beracun (merkuri sudfida) untuk pembuangan selanjutnya
Besi tua	Logam non-besi (aluminium, tembaga, seng), logam besi (baja, besi cor)

Mari kita lihat beberapa jenis pemrosesan.

Dianjurkan untuk mendaur ulang sebagian besar logam. Barang-barang yang tidak diperlukan atau rusak, yang disebut besi tua, diserahkan ke tempat pengumpulan daur ulang untuk selanjutnya dicairkan. Yang sangat menguntungkan adalah pengolahan logam non-besi (tembaga, aluminium, timah), paduan teknis umum dan beberapa logam besi (besi tuang).

Kaleng baja dan aluminium dilebur untuk mendapatkan logam yang sesuai. Namun, peleburan aluminium dari kaleng minuman ringan hanya memerlukan 5% energi yang dibutuhkan untuk membuat jumlah aluminium yang sama dari bijih, dan merupakan salah satu jenis daur ulang yang paling menguntungkan.

Prosesor, sirkuit mikro, dan komponen radio lainnya didaur ulang; logam mulia diekstraksi darinya (komponen target utamanya adalah emas). Komponen radio terlebih dahulu disortir berdasarkan ukurannya, kemudian dihancurkan dan direndam dalam aqua regia, sehingga semua logam menjadi larutan. Emas diendapkan dari larutan melalui pemindah dan pereduksi tertentu, dan logam lain melalui pemisahan. Terkadang, setelah dihancurkan, komponen radio dianil.

Berbagai jenis limbah kertas telah digunakan selama beberapa dekade bersama dengan selulosa konvensional untuk membuat pulp, bahan baku kertas. Limbah kertas yang tercampur atau berkualitas rendah dapat dimanfaatkan untuk membuat tisu toilet, kertas kado, dan karton. Sayangnya, di Rusia hanya dalam skala kecil terdapat teknologi untuk memproduksi kertas berkualitas tinggi dari limbah berkualitas tinggi (sisa-sisa percetakan, kertas bekas untuk mesin fotokopi dan printer laser, dll.). Limbah kertas juga dapat digunakan dalam konstruksi untuk memproduksi bahan isolasi dan pertanian sebagai pengganti jerami di peternakan.

Daur ulang plastik dapat dipertimbangkan dengan menggunakan PET sebagai contoh.

Metode daur ulang limbah polietilen tereftalat (PET) yang ada dapat dibagi menjadi dua kelompok utama: mekanis dan fisikokimia.

Metode mekanis utama untuk memproses limbah PET adalah penggilingan, yang melibatkan pita perekat di bawah standar, limbah cetakan injeksi, serat yang ditarik sebagian atau tidak ditarik. Pemrosesan ini memungkinkan diperolehnya bahan bubuk dan remah untuk pencetakan injeksi selanjutnya. Merupakan karakteristik bahwa selama penggilingan, sifat fisikokimia polimer praktis tidak berubah. Jika diproses secara mekanis, wadah PET diperoleh menjadi serpihan, yang kualitasnya ditentukan oleh tingkat kontaminasi bahan dengan partikel organik dan kandungan polimer lain (polipropilen, polivinil klorida) dan kertas dari label.

Metode fisika-kimia pengolahan limbah PET dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

• pemusnahan limbah untuk memperoleh monomer atau oligomer yang sesuai untuk produksi serat dan film;
• peleburan kembali limbah untuk menghasilkan butiran, aglomerat dan produk melalui ekstrusi atau pencetakan injeksi;
• pengendapan kembali dari larutan untuk memperoleh bubuk untuk pelapis; memperoleh material komposit;
• modifikasi kimia untuk menghasilkan bahan dengan sifat baru.

Masing-masing teknologi yang diusulkan memiliki kelebihannya masing-masing. Namun tidak semua metode pengolahan PET yang dijelaskan dapat diterapkan pada limbah kemasan makanan. Banyak dari mereka mengizinkan pengolahan hanya limbah teknologi yang tidak terkontaminasi, meninggalkan wadah makanan yang tidak terpengaruh, yang, biasanya, sangat terkontaminasi dengan kotoran protein dan mineral, yang pembuangannya menimbulkan biaya yang signifikan, yang tidak selalu layak secara ekonomi saat pengolahan. dalam skala menengah dan kecil.

Masalah utama dalam mendaur ulang barang daur ulang bukanlah kurangnya teknologi daur ulang - teknologi modern memungkinkan untuk mendaur ulang hingga 70% dari total jumlah sampah - tetapi pemisahan barang daur ulang dari sisa sampah (dan pemisahan berbagai komponen barang daur ulang). Ada banyak teknologi yang memungkinkan Anda memisahkan sampah dan barang daur ulang. Yang paling mahal dan rumit di antaranya adalah ekstraksi bahan daur ulang dari aliran limbah umum yang sudah terbentuk di perusahaan khusus.

3. Memperoleh energi panas dan listrik dari limbah padat

Limbah padat rumah tangga adalah bahan bakar yang nilai kalorinya sebanding dengan gambut dan beberapa merek batubara coklat. Ini terbentuk di tempat yang paling membutuhkan energi panas dan listrik, yaitu. di kota-kota besar, dan memiliki jaminan terjadinya kembali penyakit yang dapat diprediksi selama umat manusia masih ada.

Baru-baru ini, terdapat peningkatan yang stabil dalam produksi energi dari limbah, dan diperkirakan akan terus berlanjut, dengan porsi pembangkitan listrik yang sedikit meningkat (Gambar 1). Perkiraan perhitungan untuk limbah padat dengan nilai kalor, misalnya 10 MJ/kg menunjukkan bahwa total biaya spesifik pembangunan pabrik dengan peningkatan kapasitas dari 100 menjadi 300 ribu ton limbah padat per tahun berkurang sekitar 25- 35%.

Gambar 1. Pembangkit listrik dan panas di Eropa.

Di luar negeri, pendapatan dari penjualan energi yang dihasilkan terutama bergantung pada jenis dan kualitas energi yang dijual. Misalnya, di Austria, listrik dibeli dengan harga 45 euro/MWh jika pasokan ke konsumen terjamin, dan 25 euro/MWh jika pasokan listrik bergantung pada mode operasi pemasok. Tarif untuk pasokan energi panas masing-masing adalah 10 dan 6 euro/MWh (11,6 dan 7 euro/Gcal).

Jaminan pasokan energi panas dan listrik dari perusahaan yang membakar limbah padat (dan dengan demikian meningkatkan harga penjualannya) dapat dijamin, misalnya, dengan bekerja sama dengan pembangkit listrik tenaga panas kota. Spesialis JSC VTI, atas instruksi Pemerintah Moskow, telah mengembangkan proposal teknis untuk pembuatan kompleks standar domestik untuk daur ulang energi limbah padat. Saat mengembangkannya, kami mempertimbangkan fakta bahwa, seperti yang ditunjukkan oleh perhitungan dan pengalaman asing, yang paling efisien dalam hal penggunaan energi limbah adalah perusahaan dengan keluaran energi listrik tahunan sebesar 100 ribu MWh atau lebih (dengan pembangkit listrik terpasang). kapasitas lebih dari 15 MW). Perusahaan semacam itu dapat dianggap sebagai pembangkit listrik tenaga panas yang menggunakan limbah padat.

Saat ini, solusi teknis mendasar telah dikembangkan yang memungkinkan terciptanya model industri percontohan skala penuh dari pembangkit listrik tenaga panas domestik modern menggunakan limbah padat dengan kapasitas listrik terpasang 24 MW (360-420 ribu ton limbah padat per tahun), yang merupakan perusahaan modern dengan proses teknologi pemrosesan limbah panas yang lengkap dan siklus tenaga uap tradisional untuk pembangkit listrik. Kapasitas unit masing-masing dua lini teknologi pembakaran sampah tersebut kurang lebih 180 ribu ton sampah padat per tahun.

Pembangkit listrik termal menggunakan sirkuit termal dengan sambungan silang dan turbin kondensasi dengan ekstraksi uap menengah terkontrol untuk pemanasan distrik. Skema ini mempunyai sifat paling fleksibel dalam pemanfaatan steam. Tergantung pada waktu dalam setahun dan permintaan konsumen energi, pembangkit listrik tenaga panas dapat menghasilkan 10 hingga 25 MWh energi listrik dan 0,57 hingga 1,9 Gkal energi panas setiap jam.

3.1 Memperoleh energi panas

Tujuan pengolahan sampah kota yang ramah lingkungan adalah pembakaran sampah padat dan sampah mudah terbakar lainnya yang ramah lingkungan dengan produksi energi panas, dengan dampak minimal terhadap lingkungan, dengan efisiensi maksimum, biaya tenaga kerja minimal, dan penggunaan bahan tidak mudah terbakar secara maksimal. limbah padat dan sistem pembuangan abu.

Di blok bunker, limbah padat rumah tangga dan industri diterima tanpa pemilahan, baik dari kendaraan khusus maupun dari angkutan barang keperluan umum. Inklusi logam besar dipisahkan dari sampah pada tahap penerimaan, dan butiran halus dipisahkan dari abu setelah pembakaran sampah. Limbah cair yang mudah terbakar dan limbah cair jenuh air dimasukkan ke dalam wadah terpisah. Kemudian limbah padat mudah terbakar yang telah dipilah diumpankan secara merata ke unit pembakaran untuk dibakar. Untuk memastikan efisiensi netralisasi yang tinggi, proses pembakaran sampah dilakukan dalam dua tahap:

Pengabuan dalam tanur putar berlawanan arah;

Pembakaran gas buang di afterburner pusaran.

Gas buang didinginkan dalam boiler pemulihan untuk menghasilkan uap super panas. Uap yang dihasilkan diberikan kepada perusahaan-perusahaan kota dan digunakan untuk kebutuhan pabrik itu sendiri sebagai sumber pemanas untuk pompa panas penyerapan dan memanaskan kembali jaringan pemanas air kota atau memanaskan rumah kaca. Kemudian gas buang masuk ke unit pemurnian asap, di mana gas buang dibersihkan secara basah dari debu dan kotoran berbahaya.

Efluen pekat dari sistem pemurnian gas dan air limbah dari peralatan proses pencucian digunakan untuk mendinginkan abu dengan pembuangan uap ke unit teknis kebakaran. Abu dan lumpur dari unit pembakaran dan unit pemurnian asap digunakan di unit pemulihan abu untuk produksi bahan bangunan. Dari abu yang meleleh, komponen yang sangat mudah menguap (K, Na, C, Cl, S) dan logam berat (Zn, Cu, Cd, Pb) dibuang ke dalam sistem pemurnian gas. Di sini dikumpulkan debu sekunder dengan kandungan logam berat dan non-besi yang tinggi (termasuk dalam bentuk lumpur di tangki penyimpanan pusat). Massa abu dan gas asli setelah peleburan didistribusikan dalam rasio berikut: terak - 60%, abu sekunder dari penguapan zat yang mudah menguap dan karena aliran mekanis - 9,0%, gas buang - 29%, logam - 2%. Terak butiran yang berbentuk partikel hingga ukuran beberapa mm memiliki ketahanan yang tinggi terhadap pelarutan dalam air dan asam lemah. Terak ini cocok untuk konstruksi jalan dan produksi bahan bangunan.

Secara umum, unit daur ulang abu sebagai bagian dari MSZ memastikan pengolahan hingga 90% massa awal abu menjadi produk ramah lingkungan. Dioksin yang terkandung dalam abu asli sama sekali tidak ada dalam terak yang diperoleh setelah peleburan.

Gambar 2. Diagram blok unit pemulihan abu.

Unit daur ulang abu berisi 1 - catu daya, 2 - kompresor udara, 3 - obor plasma, 4 - pompa air, 5 - hopper abu dengan sistem pasokan abu, 6 - reaktor peleburan, 7 - sistem drainase leleh dan granulasi terak, 8 - gas buang afterburner, 9 - penerima residu abu, 10 - alat penggelembung sentrifugal, 11 - bag filter, 12 - penghisap asap, 13 pipa.

3.2 Pembangkitan listrik

Ada beberapa kemungkinan skema untuk menggabungkan MSZ dan peralatan listrik untuk menghasilkan berbagai sumber energi. Pabrik pembakaran sampah dibangun sebagai rumah boiler daur ulang (UK) dan pembangkit listrik tenaga panas gabungan (CHPP):

Rumah ketel dan pabrik pembakaran; produk akhirnya adalah energi panas.

CHP dengan pembakaran limbah padat; produk akhirnya adalah energi panas dan listrik (atau hanya listrik)

o Pabrik CHP yang membakar limbah padat berdasarkan unit CCGT;

o Pabrik CHP yang membakar limbah padat berdasarkan unit turbin gas;

o Gabungan pembangkit listrik dan panas berbasis CHP yang membakar limbah padat (atau bahan bakar dari limbah padat) bersama dengan bahan bakar fosil.

Unit pengelolaan dilengkapi dengan boiler limbah panas dengan parameter uap, biasanya tekanan 1,4-2,4 MPa dan suhu hingga 250 300 0 C, selama pembakaran bahan bakar berlapis pada kisi-kisi khusus dari berbagai sistem (termasuk lapisan “terfluidisasi”). Terkadang boiler panas limbah pemanas air digunakan.

UTPP dilengkapi dengan turbogenerator dengan turbin untuk berbagai keperluan:

Sistem kogenerasi untuk menghasilkan listrik dengan ekstraksi uap dan panas bertekanan rendah baik untuk kebutuhan MSZ sendiri maupun untuk didistribusikan ke konsumen eksternal melalui jaringan listrik dan pemanas kota;

Produksi dengan ekstraksi uap bertekanan tinggi, menyediakan kebutuhan teknologi dan utilitas perusahaan,

Dan juga yang murni mengembun, hanya menghasilkan listrik.

Untuk memperjelas fitur penerapan masing-masing skema kombinasi, kami menyajikan pengalaman Rusia dan asing dalam penggunaan teknologi yang dijelaskan, serta perkembangan yang menjanjikan di bidang ini.

Pada tahap pertama, limbah padat diubah menjadi produk gas yang mudah terbakar, gas, dan tahap kedua, gas yang dihasilkan dibakar dalam ketel uap atau air panas. Faktor daya termal total sekitar 95%. Jadi, ketika mengoperasikan mini-CHP dengan menggunakan limbah, dimungkinkan untuk menyediakan air panas dan pemanas ke beberapa rumah besar. Berdasarkan hal tersebut, instalasi harus ditempatkan paling rasional di wilayah kota yang terdapat permasalahan pengangkutan sampah dan memerlukan tambahan energi panas. Salah satu opsinya adalah dengan menggunakan instalasi tersebut sebagai bagian dari modernisasi pembangkit listrik tenaga panas berbahan bakar batubara yang lama. Sebelum dibakar, sampah akan disortir dan digiling terlebih dahulu hingga mencapai dimensi linier yang diperlukan - dalam jarak 20 kali 20 cm.

Teknologi yang diusulkan memastikan tingkat pembentukan dioksin yang dapat diterima. Suhu maksimum (1000-1200 derajat) dan waktu pembakaran di zona gasifikasi menjamin penghancuran dioksin. Setelah pembakaran tahap pertama, tidak ada emisi ke atmosfer, karena semua produk gas dialirkan ke pembakar untuk menghasilkan panas. Kecepatan linier rendah dari aliran gas dalam reaktor dan filtrasinya melalui lapisan bahan yang diproses awal memastikan pembuangan partikel debu yang sangat rendah dari gas produk. Hasilnya, biaya modal untuk pembersihan gas dan peralatan energi dapat dikurangi secara signifikan. Oleh karena itu, pembakaran dalam dua tahap dapat secara signifikan mengurangi pembentukan dioksin dan memastikan standar yang dapat diterima.

Mengenai abu yang dihasilkan, sebuah teknologi diusulkan yang memungkinkan abu tersebut diolah menjadi produk yang netral secara kimia, cukup tahan secara mekanis sehingga dapat digunakan bahkan selama konstruksi tanpa rasa takut. Bola keramik diperoleh dari abu, yang memiliki tiga perlindungan fisik dan kimia terhadap pelepasan logam berat ke lingkungan. Tingkat pencucian logam berat dari bola-bola tersebut ribuan kali lebih kecil dibandingkan dari abu itu sendiri. Hal ini memindahkan abu ke keadaan aman, karena mencampurkannya ke dalam semen berarti menunda konsekuensi negatifnya, karena balok semen berumur pendek.

4. Permasalahan pengolahan sampah

Permasalahan pengolahan sampah terdapat di banyak daerah.

Saat ini, sumber utama kompensasi atas biaya pembuangan dan pembuangan limbah padat adalah pembayaran dari masyarakat. Terlebih lagi, sangat jelas terlihat bahwa tarif pembuangan sampah rumah tangga yang ada saat ini masih belum cukup rendah, dan bahkan tidak mampu menutupi biaya pembuangan dan pembuangan sampah. Kurangnya dana untuk daur ulang dikompensasi oleh subsidi dari anggaran negara, namun otoritas perumahan dan layanan komunal tidak memiliki uang untuk mengembangkan sistem pengumpulan terpisah, seperti yang telah lama digunakan di Eropa. Selain itu, saat ini tarif penanganan sampah tidak dibedakan, tidak menjadi masalah apakah Anda mengumpulkan sampah secara terpisah atau hanya membuang semuanya ke dalam satu wadah umum - Anda akan membayar jumlah yang sama untuk pembuangan sampah.

Masalah lain dari sistem pengelolaan sampah padat yang ada di negara kita adalah terbatasnya pasar bahan baku sekunder, banyak pendaur ulang sampah menghadapi kendala dalam menjual bahan baku yang diperoleh dari sampah.

Saat ini, praktis tidak ada kesadaran masyarakat tentang masalah pembuangan limbah padat, dan penduduk Rusia tidak tahu apa-apa tentang peluang yang ditawarkan oleh sistem pengumpulan terpisah.

Selain itu, semua metode pengelolaan sampah memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing.

Pembuangan, konstruksi, dan pemeliharaan TPA tertua dan paling terkenal jauh lebih sederhana dan lebih murah daripada mendirikan pabrik insinerasi sampah (WIP) atau pabrik pengolahan sampah (WRP). Ini mungkin keuntungan utama menyimpan sampah di tempat pembuangan sampah. Kerugiannya cukup banyak:

• sebagian besar lahan ditempati (selain TPA itu sendiri, zona perlindungan sanitasi di sekitarnya juga harus diperhitungkan). Saat ini, harga tanah di dekat kota-kota besar mahal, dan masuk akal untuk membelanjakannya untuk tujuan yang lebih bersih; dan pembangunan tempat pembuangan sampah pada jarak yang jauh tidak layak secara ekonomi;
• dengan metode ini, praktis tidak ada komponen sampah yang berguna yang diekstraksi, sesuatu yang menghabiskan banyak bahan, tenaga, dan energi, terkubur begitu saja di dalam tanah;
• kesulitan dalam reklamasi lahan. Apa pun, bahkan tempat pembuangan sampah yang paling padat muatannya, cepat atau lambat akan menghabiskan kapasitasnya. Setelah itu, harus ditutup dengan tanah, dan pohon harus ditanam di permukaan. Namun wilayah ini tidak akan cocok untuk hampir semua aplikasi berguna untuk waktu yang lama. Proses anaerobik (yaitu tanpa akses udara) terjadi pada lapisan sampah dan memakan waktu yang sangat lama. Dengan demikian, tidak hanya pada saat beroperasi, tetapi juga setelah selesai, TPA tersebut menempati lahan yang cukup luas.

Pembakaran sampah memerlukan investasi modal yang besar. Secara teoritis, sampah dapat dianggap sebagai bahan bakar, dan insinerator sebagai pembangkit pemanas. Dalam praktiknya, segala sesuatunya tidak berjalan dengan baik.

Pertama, nilai kalor sampah yang tidak dipisahkan sangat rendah, dengan kata lain sampah tersebut tidak akan terbakar sama sekali di udara (tergantung kandungan fraksi tidak mudah terbakar pada sampah dan perubahan kelembapan akibat kondisi cuaca) ; pembakaran tambahan mungkin diperlukan untuk pembakaran sempurna, pengeringan, penggunaan bahan bakar asli, penggunaan campuran gas yang diperkaya oksigen sebagai oksidator (bukan udara).

Kedua, gas buang limbah dari MSZ mengandung sejumlah besar pengotor berbahaya, baik padat maupun gas atau uap. Misalnya, limbah modern mungkin mengandung sejumlah besar bahan organik yang mengandung klor, yang pembakarannya menghasilkan zat seperti dioksin, yang diklasifikasikan sebagai super-ekotoksikan, yaitu zat yang sangat beracun. Dalam hal ini, diperlukan pemurnian gas buang multi-tahap yang hati-hati, serta penggunaan suhu yang sangat tinggi untuk mencegah pembakaran limbah yang tidak sempurna (dengan pembakaran sempurna, zat yang lebih sedikit beracun akan terbentuk).

Terakhir, insinerasi masih belum menghilangkan masalah limbah: terak yang tidak mudah terbakar yang tersisa di tungku dan abu yang dikumpulkan di instalasi pengolahan mencapai 10% volume dan 30% berat dari jumlah awal limbah padat yang “masuk” gerbang MSZ. Terak dan abu ini masih perlu dibuang ke suatu tempat. Seringkali hanya ke tempat pembuangan sampah, meskipun terak dapat digunakan sebagai pengisi blok cinder, dll.

Dengan demikian, kelemahan MSZ adalah tingginya biaya peralatan, teknologi pembakaran dan pemurnian gas yang jauh lebih kompleks dibandingkan pembangkit listrik tenaga panas konvensional, dan ekstraksi komponen berguna yang buruk. Bahkan dengan mempertimbangkan berbagai macam trik (penyortiran awal, pemanfaatan panas dan terak yang dihasilkan secara menguntungkan), MSZ jarang merupakan perusahaan yang menguntungkan. Meski demikian, terlepas dari segala kekurangannya, terdapat lebih dari seribu insinerator yang beroperasi di dunia, meskipun belakangan ini ada kecenderungan untuk mengurangi jumlahnya.

Masalah utama dengan metode daur ulang barang daur ulang yang ada bukanlah kurangnya teknologi pengolahan, namun pemisahan barang daur ulang dari sisa sampah (dan pemisahan berbagai komponen barang daur ulang). Ada banyak teknologi yang memungkinkan Anda memisahkan sampah dan barang daur ulang. Semuanya mahal dan yang paling mahal serta rumit adalah ekstraksi bahan daur ulang dari aliran limbah umum yang sudah terbentuk di perusahaan khusus.

Masalah utama yang terkait dengan penggunaan limbah padat sebagai bahan bakar produksi energi di Rusia, dan khususnya di Moskow, adalah sebagai berikut:

1. Pemanfaatan panas yang efektif yang dihasilkan oleh pembakaran limbah, dan yang terpenting, masalah yang terkait dengan penjualan energi yang dihasilkan. Ketidakstabilan pembangkitan tenaga listrik akibat fluktuasi musiman dan harian kuantitas dan kualitas sampah, serta terhentinya jalur teknologi, menyulitkan penjualannya ke jaringan listrik.

2. Isu yang paling mendesak saat ini adalah efektifnya konversi energi sampah menjadi energi listrik, karena efisiensi listrik absolut tidak melebihi 14-15%, sedangkan di luar negeri, instalasi pembakaran limbah padat yang baru ditugaskan memiliki efisiensi listrik absolut sekitar 22%.

6. Prospek pengolahan sampah

Pada saat yang sama, ada dua kemungkinan arah untuk memodernisasi sistem pengelolaan sampah ini:

1) menciptakan kondisi untuk meminimalkan timbulan sampah, yaitu. modernisasi teknologi perekonomian berdasarkan teknologi terbaik yang tersedia;

2) keterlibatan limbah, termasuk volume yang terakumulasi selama tahun-tahun sebelumnya, dalam penggunaan ekonomi sebagai bahan sekunder dan sumber energi, yaitu. pengembangan industri daur ulang sampah di Rusia.

Pemanfaatan limbah padat, termasuk limbah industri sejenis limbah rumah tangga, sebagai bahan bakar yang menggunakan energi jika diubah menjadi listrik dan panas; pemurnian mekanis dan kimiawi dari gas yang keluar dari boiler; pengenalan teknologi pembakaran baru, termasuk apa yang disebut tungku fluidized bed; pemanfaatan sejumlah komponen limbah, termasuk terak, abu, logam - semua ini sangat penting dari sudut pandang penghematan bahan bakar fosil, material, tetapi, terutama, melindungi alam, udara dan cekungan air di Moskow dan Wilayah Moskow melalui penutupan bertahap tempat pembuangan sampah yang ada dan penolakan untuk mengalokasikan lahan baru untuk organisasi mereka.

Seiring dengan skema yang diterima secara umum (tradisional) untuk membakar limbah padat menggunakan energi panas dan listrik dalam sistem pasokan energi kota, termasuk Moskow, terdapat pengalaman luas di negara-negara Eropa dalam solusi skema yang mengarah pada sumber pasokan energi gabungan. Sebagai bagian dari sumber tersebut, selain jalur teknologi netralisasi limbah padat dengan pembangkit energi, tidak hanya digunakan peralatan listrik berupa pembangkit uap, tetapi juga unit turbin gas (GTU), unit gas siklus gabungan (CCG).

Pengalaman operasi berbagai perusahaan asing dalam pemrosesan termal limbah padat menunjukkan bahwa pembangkit listrik termal modern yang menggunakan limbah padat adalah perusahaan yang ramah lingkungan. Hal ini dikonfirmasi oleh hasil penelitian yang dilakukan di pabrik khusus Moskow selama peluncuran dan pengoperasian selanjutnya. Konsentrasi zat yang diatur dalam produk pembakaran gas limbah padat tidak melebihi nilai standar UE, yang menjamin pengoperasian perusahaan tersebut yang aman bagi lingkungan. Residu abu dan terak yang dihasilkan dapat diolah menjadi produk inert untuk penggunaan selanjutnya, misalnya dalam konstruksi jalan, di wilayah pembangkit listrik termal itu sendiri.

Untuk meningkatkan pasar bahan daur ulang di negara-negara maju, berbagai mekanisme pengaruh saat ini digunakan - persyaratan untuk penggunaan wajib bahan daur ulang ketika mengeluarkan barang baru (dalam persentase) dan pinjaman preferensial untuk industri tersebut. Selain itu, sistem pengadaan publik Eropa memberikan manfaat bagi perusahaan dan organisasi yang memproduksi atau memasok barang dan produk yang terbuat dari bahan daur ulang atau menggunakan bahan yang dapat didaur ulang.

Prospek penggunaan limbah padat kota sebagai sumber energi sekunder di Federasi Rusia dikaitkan dengan penerapan dokumen legislatif yang bertujuan untuk secara signifikan mengurangi pembuangan TPA, setidaknya untuk kota-kota besar, dan meningkatkan minat perusahaan energi dalam pengembangan energi terbarukan. sumber energi, serta pengenalan aktif teknologi baru di bidang pengolahan.

Kesimpulan

Proses daur ulang sampah padat rumah tangga harus dipilih dalam setiap kasus, dengan mempertimbangkan seluruh karakteristik sampah, luas, dan kuantitasnya.

Kompleksitas penyelesaian masalah pembuangan limbah rumah tangga disebabkan oleh kebutuhan untuk menggunakan peralatan yang kompleks dan padat modal serta kurangnya pembenaran ekonomi untuk setiap solusi spesifik.

Meringkas semua yang tertulis di atas, kita dapat dengan yakin mengatakan bahwa meskipun ada teknologi untuk penggunaan limbah yang rasional, alasan utama tidak efektifnya upaya pembuangan limbah padat adalah masalah perlindungan lingkungan, penggunaan sumber daya, dan pengembangan berkelanjutan dari pembuangan limbah. sistem masih belum menjadi prioritas bagi badan pemerintahan di negara kita.

Kita hanya bisa berharap bahwa dalam waktu dekat pemerintah akan mengambil langkah-langkah yang diperlukan untuk menciptakan sistem pengelolaan sampah padat yang baru, lebih ramah lingkungan dan efisien.

Bibliografi

1. Limbah padat kota [Sumber daya elektronik] https://ru.wikipedia.org Wikipedia ensiklopedia gratis.
2. Situasi limbah konsumen di Rusia dan wilayah Kostroma [Sumber daya elektronik] Departemen Layanan Federal untuk Pengawasan Sumber Daya Alam (Rosprirodnadzor) untuk Wilayah Kostroma.
3. Undang-undang Federal Federasi Rusia tanggal 24 Juni 1998 No.89-F3 (sebagaimana diubah pada 25 November 2013) “Tentang limbah produksi dan konsumsi” [Sumber daya elektronik].Konsultan Plus: Versi Prof.. - Data dan program elektronik - JSC "Konsultan Plus". Moskow. 2001-2014.
4. Hukum Federal Federasi Rusia tanggal 10 Januari 2002 No.7-FZ "Tentang Perlindungan Lingkungan" [Sumber daya elektronik] ConsultantPlus: Versi Prof. - Data dan program elektronik - CJSC "Consultant Plus". Moskow. 2001-2014.
5. Pengumpulan dan pembuangan limbah padat rumah tangga [Sumber daya elektronik]. http://allformgsu. ru /
6. Teknologi pembuangan limbah padat [Sumber daya elektronik].http://waste-nn.ru/tehnologiya-zahoroneniya-tbo/2011-2014 “Kementerian Ekologi dan Sumber Daya Alam Wilayah Nizhny Novgorod”.
7. E.I. Goncharuk, V.G. Bardov, S.I. Garkaviy, A.P. Yavorovsky dkk.Ed. E.I. Goncharuk. K.: Kesehatan, 2006. 792 hal.
8. Khmelnitsky A.G. / Penggunaan sumber daya material sekunder sebagai bahan baku industri / Limbah kota dan industri: metode netralisasi dan daur ulang. Novosibirsk, 1995.167 hal.
9. Baruzdina Yu./ Produk dari bahan daur ulang lampu hijau / Sampah kota / Mei 2010. 65 C.
10. Sachkov A.N., Nikolsky K.S., Marinin Yu.I. / Tentang pemrosesan limbah padat bersuhu tinggi di Vladimir / Ekologi perkotaan. M.: 1996.331 hal.
11. Stubenvoll J., Bohmer S., Szednyj I. Stand der Technik bei Abfallverbrennungsanlagen. Studie im Auftrag des Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft. Wien, September 2002, 164 hal.
12. Metode pengolahan limbah padat rumah tangga yang ramah lingkungan dengan produksi energi panas dan bahan bangunan serta pabrik pembakaran limbah untuk penerapannya (paten RU 2502017).
13. Kopylov A.E. Aspek ekonomi dalam memilih sistem untuk mendukung penggunaan sumber energi terbarukan di Rusia // Energetik. 2008. No.1.45 C.

Tak hanya tikus dan kucing, para tunawisma dan pencari berbagai barang berharga tak kenal lelah sudah lama mengobrak-abrik sampah. Para ilmuwan dan insinyur semakin terlibat dalam hal ini. Tapi apa yang mereka coba temukan di dalamnya? Tentu saja energi. Bagaimanapun, sampah bisa bermanfaat.

Potensi energi

Sampah sebagai sumber energi terbarukan dan tidak ada habisnya? Mengapa tidak. Ingat Dr. Emmett Brown dari trilogi film Back to the Future? Menemukan dirinya berada di masa depan, sang pakar memodifikasi mesin waktunya, melengkapinya dengan “reaktor nuklir rumahan” yang menghasilkan listrik dari sisa makanan. Sementara itu, tahun 2015 yang tergambar dalam film tersebut bukan lagi masa depan fantastis yang masih jauh, melainkan masa lalu yang nyata, meski baru-baru ini. Dan jika reaktor nuklir dalam kehidupan sehari-hari belum sampai pada penggunaan (walaupun pengembangan terus dilakukan tanpa kenal lelah), maka produksi energi dari limbah sudah menjadi hal yang lumrah.

Sumber daya alam untuk produksi energi di bumi semakin berkurang, dan segala jenis sampah semakin banyak, dan terkadang tidak ada tempat untuk membuangnya. Ya, negara-negara maju yang kaya (terutama negara-negara yang secara hukum melarang pembuangan sampah) mampu melakukan pengolahan sampah di negara-negara dunia ketiga dengan biaya tertentu, namun hal ini merupakan bom waktu, karena negara-negara tersebut tidak memiliki kemampuan pengolahan dan teknologi yang tepat. dan keinginan khusus untuk melakukan ini juga. Dan hanya ada satu planet untuk semua orang.

Berikut ini adalah hukum dasar alam yang terkenal: energi tidak hilang di mana pun, tetapi tetap dalam satu atau lain bentuk - satu-satunya pertanyaan adalah bagaimana mengekstraksi dan mengubahnya secara efektif dan tidak berbahaya. Dan jika demikian, maka tidak ada gunanya menyia-nyiakan atau dengan bodohnya menghancurkan bahan mentah yang berharga, yang sebagian besar adalah sampah - lebih baik memanfaatkan potensi energinya yang cukup tinggi. Contoh yang baik adalah daur ulang ban mobil bekas. Jumlahnya banyak dan ukurannya sangat besar, tetapi pada saat yang sama merupakan bahan berharga yang dapat didaur ulang. Jika Anda membakar satu ton ban saja, sekitar 300 kg jelaga dan hampir setengah ton gas beracun akan terlepas ke atmosfer. Jika kita memprosesnya melalui pirolisis suhu rendah (hingga 500 ° C), maka outputnya adalah minyak sintetis, karbon hitam, dan gas yang mudah terbakar.

Banyak orang, organisasi dan perusahaan di banyak negara telah mengabdikan diri mereka untuk memecahkan masalah “pengembangan energi” dari simpanan limbah, dan semua ini telah memunculkan berbagai macam penelitian, teknologi, sistem, program dan kegiatan di bawah nama umum. Sampah menjadi Energi (WEA) atau Energi -dari Sampah - “Sampah menjadi energi”, atau “Energi dari sampah”.

Kiloton ke kilowatt!

Selama hampir satu setengah abad, alternatif pembuangan sampah di tempat pembuangan sampah, seperti insinerasi, telah ada dan terus berkembang secara luas: pabrik insinerasi sampah pertama dibangun di Nottingham, Inggris, pada tahun 1874. Namun untuk apa dibakar (meracuni atmosfer) jika energi panas yang dihasilkan bisa dimanfaatkan untuk kebaikan? Sebagai contoh buku teks tentang energi “limbah” tersebut, pabrik insinerasi Spittelau yang ramah lingkungan di distrik ke-9 Wina (salah satu distrik pusat, tempat Mozart dan Schubert, Beethoven dan Freud tinggal pada waktu yang berbeda) paling sering dikutip.

Sebuah mahakarya desain industri, pabrik ini menjadi salah satu daya tarik ibu kota Austria, beserta gedung opera, katedral, atau istana kekaisarannya, dan pada saat yang sama, dengan mengolah 250 ribu ton sampah kota setiap tahunnya, menghasilkan energi panas yang telah digunakan untuk memanaskan lebih dari 100 ribu rumah selama seperempat abad di beberapa wilayah Wina sekaligus. Saat ini, pengalaman Austria semakin meluas, dan sampah kota (MSW) memainkan peran yang semakin penting dalam pasokan bahan bakar dan panas di negara-negara maju. Jadi, di Belanda, yang 100% mengolah limbahnya, terdapat 11 pembangkit listrik tenaga panas “sampah”.

Langkah logis berikutnya adalah mengubah, jika perlu, energi panas menjadi energi listrik yang lebih “dapat diterapkan” dan “segala musim”. Dan sekarang 130 pabrik di Prancis, yang diakui sebagai pemimpin Eropa dalam produksi energi dari limbah kota, setiap tahunnya menghasilkan hampir 10 juta Gcal energi panas dan lebih dari 3 miliar kWh listrik. Secara total, ada sekitar 500 perusahaan yang memproduksi energi dari limbah di Eropa, dan jumlah yang sama di Cina saja, dan di Jepang, yang masalah limbah dan bahan bakarnya sangat relevan karena alasan yang jelas, terdapat hampir 2 ribu perusahaan. Pada saat yang sama, perhitungan para ahli menunjukkan bahwa teknologi pembakaran langsung memungkinkan diperolehnya jumlah energi panas yang sama dari 1 ton sampah seperti dengan membakar 250 kg bahan bakar minyak atau 200 liter solar.

Dan di Rusia kami memprosesnya

Belum lama ini, pemerintah Moskow - "pemasok" limbah padat terbesar di Rusia - meninggalkan (sebagian besar di bawah pengaruh protes dari penduduk lokal dan pemerhati lingkungan) gagasan untuk membangun pabrik pembakaran sampah, dan lebih memilih perusahaan yang menggunakan teknologi pemisahan hidro. , yang jauh lebih murah dan memungkinkan pemisahan sampah menjadi pecahan (kertas, logam, kaca, plastik, dll.), dan kemudian mengolahnya menjadi bahan daur ulang, pupuk, dan energi. Omong-omong, komposisi sampah padat di Rusia adalah sebagai berikut: kertas dan karton - 35%, sisa makanan - 41%, plastik - 3%, kaca - 8%, logam - 4%, tekstil dan lainnya - 9%.

Kini, setelah kritik keras presiden terhadap TPA raksasa Balashikha, yang telah lama membosankan bagi penduduk setempat dan kini mendapatkan “ketenaran” di seluruh Rusia, topik pembangunan pabrik pembakaran sampah kembali menjadi relevan. Sehubungan dengan likuidasi ini dan penutupan sejumlah tempat pembuangan sampah di dekat Moskow, diambil keputusan untuk membangun jaringan pabrik generasi baru di wilayah tersebut, menggunakan teknologi gasifikasi plasma WPC - salah satu yang paling canggih dan ramah lingkungan saat ini.

Setiap pabrik tersebut mampu mengolah 1.500 ton sampah yang belum dipilah per hari (500.000 ton per tahun). Unit gasifikasi plasma beroperasi pada suhu di atas 5.500 °C, memastikan konversi bahan baku menjadi gas sintetis paling murni dan pemulihan energi sebesar 80%.

Produk akhir dari proses ini bisa berbeda - listrik yang sama (50 MWh), uap atau bahan bakar cair. Zat anorganik dihilangkan sebagai terak inert, yang didinginkan dan diubah menjadi produk tidak berbahaya dan tidak dapat larut, setelah itu dapat dijual sebagai pengisi bahan bangunan.

Pada akhirnya, emisi gas rumah kaca ke atmosfer berkurang secara drastis.

Pirolisis, hidropirolisis, “stoker”, depolimerisasi, peleburan langsung, gasifikasi, esterifikasi, pencernaan anaerobik, fluidized bed dan proses fluidisasi adalah nama-nama teknologi dan ragamnya dari yang tertua hingga yang paling modern, yang mencerminkan beragam pendekatan dalam pencarian. cara tercepat, efektif dan tidak berbahaya untuk memulihkan energi melalui daur ulang limbah. Tanpa menjelaskan secara rinci, kami mencatat bahwa setiap teknologi memiliki pro dan kontra, pendukung dan penentangnya. Namun, dengan satu atau lain cara, tren tersebut sudah terlihat dan kemajuan, seperti yang mereka katakan, tidak dapat dihentikan. Dahulu kala, energi nuklir tampak seperti sesuatu yang tidak realistis, namun mengapa “sampah” lebih buruk? Sebaliknya, ini jauh lebih aman!

Telah Memilih, Terima Kasih!

Anda mungkin tertarik pada:

•