Isı ve elektrik üretmek için katı evsel atıkların işlenmesi. Atıktan alternatif enerji elde edilmesi Atıktan enerji

Aleksey Stepanov, Sveza Novator şirketinin başkanı, Novator köyü (Velikoustyug bölgesi, Vologda bölgesi)

• Bir işletme kendi elektriğinin yüzde 70'ini atıklardan nasıl üretebilir?

Bugün üretmek daha karlı Atıklardan elektrik. Her metreküp bitmiş kontrplak için bir metreküp atık vardır. Sovyet döneminde atıklar gömülebiliyordu. Daha sıkı çevre düzenlemeleri nedeniyle geri dönüşüm artık pahalıdır.

Şirketler büyük miktarda müşteri verisi topluyor ve bunların sonuçta faydasız olduğu ortaya çıkıyor. Bilgiler dağınıktır, çoğunlukla güncelliğini kaybetmiş veya çarpıtılmıştır; bu temelde alıcıya benzersiz bir satış teklifi yapmak ve satışları tahmin etmek imkansızdır. Makalemizde bilgi toplama ve analiz etme araçları açıklanmaktadır; bunların kullanımı:

• şirketin pazarlama giderlerini optimize eder;
• bir satış stratejisi oluşturmaya yardımcı olacak;
• Hizmet kalitesinin artması nedeniyle müşteri kaybını azaltacaktır.

Fabrikamız uzun yıllardır üretimde kullandığı atıklardan elektrik üretmektedir. Tesis 24 saat çalışıyor ve 500 metreküp atık (kabuk, talaş, kurşun kalem ve öğütme tozu) üretiyor. Atıklarla yaptığımız şey bu.

1. Kabuğu ve talaşları yakın. Atık yakıldığında termal enerji üretilir. Kaplamayı kurutmak ve kontrplağı yapıştırmak için kullanıyoruz. Kızgın yağ ve enerji santrallerini kullanıyoruz. Birincisi soğutucuyu ısıtır, ikincisi ise suyu ısıtarak buhar üretir. Atıkların %21'i kaplama kurutmak için, %7'si ise kontrplak yapıştırmak için kullanılıyor. Atıklarımızı kendi termik santralimizde elektrik üretmek için de kullanıyoruz. Yakıt, buhar üreten kazan dairesine beslenir. Buhar, Kaluga tesisinden her biri 1,5 MW üreten iki türbinin bulunduğu salona borulardan giriyor. Türbinler buharla döndürülür. Her biri elektrik üreten bir jeneratöre bağlı. İşlem için ağaç kabuğunun ve ağaç talaşlarının dörtte biri kullanılıyor.

2. Bir kalem satıyoruz. Kalem bloğun geri kalanıdır (profesyonel dilde buna churak denir). Soyulduğunda blok kendi ekseni etrafında döner. Soyma bıçağı bloğun dönme eksenine dik olarak hareket ederek 1,6 mm kalınlığındaki ahşap şeridi eşit şekilde çıkarır. Churak, 50 mm kalınlığındaki bir silindire "açılır" - atıkların% 13'ünü oluşturan bir kalem elde edilir. Fabrika işçilerine ve bölge sakinlerine perakende olarak satıyoruz: kalem yakacak oduna dönüşüyor. Yerel işadamları kalemi kömür üretiminde kullanıyor. Bir metreküp kalemin maliyeti 200 ruble.

3. Öğütme tozundan yeni bir ürün yapıyoruz (atık payı - %3). Daha önce tozu yakıyorduk ama sonra karlı bir geri dönüşüm seçeneği bulduk. Ortağımla birlikte tozdan yakıt briketleri yapıyoruz. Bir briket 3 kg yakacak odun içerir. Yakıldıklarında neredeyse hiç kül oluşmaz (toz, kontrplağın kabuk parçacıklarının bulunmadığı yüzeyinin zımparalanmasıyla üretildiğinden tozdan kaynaklanan kül yüzdesi düşüktür).

• Endüstriyel atık: Ondan nasıl para kazanılacağına dair 9 fikir

Atıkların toplanması, depolanması ve yeniden dağıtımının organizasyonu

Atıkları konveyörlerle depoya ulaştırıyoruz. Manuel işçilik yoktur: Süreç, kontrol panelindeki operatörler tarafından düzenlenir ve traktör yükleyiciler çalışır. Yol boyunca atıklar kurutma ve yapıştırma alanlarındaki fırınlara yükleniyor. Fırın yükleme cihazı kap dolana kadar açıktır, daha sonra operatör bir butona basarak vanayı kapatır. Valf kapalıysa atık, konveyör boyunca depoya doğru ilerler. Depoda atıklar banttan dökülüyor, bir kısmı ön yükleyicilerle yığınlar halinde dağıtılıyor, bir kısmı da düzleştiriliyor. Atık yığınlarının çevresinde ve arasında yol var, ulaşım ve yangınla mücadele için ihtiyaç duyuluyor.

Atıklar depodan enerji santraline konveyörlerle taşınmaktadır. Bir ön yükleyici, bir kovayla 10 metreküp malzemeyi alıp istenilen banda (atığı bir kazıyıcı konveyöre ileten hareketli bir zemin) getiriyor ve dışarı boşaltıyor. Atık bir konveyör aracılığıyla enerji santralinin fırınına taşınır.

Sonunda

Elektriğimizin yüzde 70-80'ini endüstriyel atıklardan üretiyoruz. Onarım günlerinde, makinelerin (filonun %60'ı) dinlenmeye alındığı günlerde, kendi kaynaklarımızla yetiniyoruz. Sadece bir kez şiddetli donlar sırasında elektrik üretmeye yetecek kadar atık yoktu, ardından yakındaki bir kereste fabrikasından bedava odun talaşı aldık. Satın alınan enerjiyi tamamen ortadan kaldırmak için türbin sayısının artırılması planlanıyor.

• Kârı en üst düzeye çıkarmak için israfsız bir üretim nasıl oluşturulur?

GC "EKONATSPROEKT", enerji üretimi ve enerji santrali teknolojisi alanındaki büyük bir Alman endüstriyel ekipman üreticisi olan Oschatz'ın resmi temsilcisidir. Çalışma alanlarımızdan biri de sanayi ve tüketim atıklarından ısı ve elektrik enerjisi üretimine yönelik çevre dostu teknolojilerin teşvik edilmesidir.Daha detaylı bilgi için sizleri “Atıktan Enerji Üretimi” broşürümüzü okumaya davet ediyoruz.

Katı atıkların işlenmesine yönelik çeşitli yöntemlerden en olgun ve en sık kullanılanı ısıl işlemdir. Bu yöntemin kullanılma olasılığı, %70'e kadar yanıcı bileşenler içeren atığın morfolojik bileşimine dayanmaktadır.

Isıl işlemin başlıca avantajları şunlardır:

• atık hacminde 10 kattan fazla azalma;
• yüksek sıcaklıkların (850 ila 1250°C) etkisi altında atıkların etkili bir şekilde bertaraf edilmesi;
• atık enerji potansiyelinin ilgili kullanımı.

Atıktan yakıt kullanan CHP tesisi, Hagenow (Almanya) 2009 yılında devreye alındı.

Karışık belediye atıkları önemli miktarda nem ve metaller, klorlu plastikler vb. gibi istenmeyen bileşenler içerir. Bu tür atıkların güvenli bir şekilde ısıl işlemine tabi tutulması ve termal özelliklerinin iyileştirilmesi için atığın alternatif bir RDF yakıtı olarak hazırlanması planlanmaktadır.

Alternatif yakıt - RDF.

RDF (İngilizce RefuseDerivedFuel'dan) kalorifik atık fraksiyonlarının kurutulmuş ve ezilmiş karışımı olup, kalorifik değeri 18.000 KJ/kg'a kadar olan yeni bir alternatif enerji kaynağıdır. Gelişmiş ülkelerde çimento ve enerji üretim endüstrilerinde yakıt olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır.

Günümüzde termal atıkların işlenmesinde farklı teknolojiler kullanılmaktadır. Bununla birlikte, ızgarada yanma teknolojisi en çok Avrupa'da yaygındır. Bu teknoloji, atıkların ayrıştırılmasından sonra kalıntıların yakılması için en iyi teknoloji olduğunu kanıtlamıştır, evrenseldir ve yakıt kalitesi açısından en az talepkardır. Teknoloji, Avrupa Birliği'nin "Entegrasyon Kirliliği Önleme ve Azaltma - Mevcut En İyi Atık Yakma Teknolojileri Kılavuzu" BAT belgesinde ayrıntılı olarak açıklanmaktadır.

Teknolojinin açıklaması

Izgaralı bir fırında atıkların ısıl işlemine yönelik teknolojinin şematik diyagramı:

Karışık atık veya RDF, birincil kontrolden geçirildiği kabul bölümüne girer ve ardından depolama hunisine girer. Yakıt (atık) bunkerden, ızgaralı bir katmanlı yanma fırınına dozajlanır ve burada 850 - 1000°C sıcaklıkta (atığın özelliklerine bağlı olarak) yanar. Kül ve cüruf formundaki yanmış kalıntılar daha fazla bertaraf edilmek üzere uzaklaştırılır. Ortaya çıkan sıcak gazlar, ısıyı su buharına dönüştüren geri kazanım kazanının ve kızdırıcı sistemin duvarlarını ısıtır, daha sonra su buharının enerjisi elektrik enerjisine dönüştürülür veya ısı şeklinde kullanılır. Egzoz gazları soğutulur ve kireç sütü, üre ve aktif karbon ile reaksiyona girerken nitrojen ve kükürt oksitlerin yanı sıra dioksinler ve ağır metaller de gaz akışında nötralize edilir. Daha sonra kül parçacıkları ve reaktifler torba filtre sistemi tarafından yakalanır ve imha edilmek üzere uzaklaştırılır. Bu nedenle, çıkış gazları, yoğun nüfuslu Avrupa şehirlerinde bulunan termal geri dönüşüm tesisleri gibi çevre ve sağlık standartları sınırları dahilinde zararlı yabancı maddeler içerir.

Katman yanması için ızgara

Markalı Oschatz ızgarası, onlarca yıldır faaliyette olan DanishEnergySystems yatay ızgara teknolojisinin daha da geliştirilmiş halidir. Oshatz ızgarası atık yakıtın aşağıdaki gibi özelliklerini sağlar: daha düşük ısıtma değeri (LCC), yüksek kül içeriği ve nem içeriği.

Oschatz katmanlı yanma fırınının şematik diyagramı.

Kafes konfigürasyonu ve işlevselliği. Yanma sürecini kontrol etmek için ızgara birkaç bölüme ayrılmıştır. Izgara çubuklarının hızı ve strok uzunluğu ayrı ayrı ayarlanabilir. Benzer şekilde ızgara, birincil havayı yakıtın yanma özelliklerine uyarlamak için birkaç hava bölgesine bölünmüştür. Yakıt, özel tasarlanmış bir besleyici kullanılarak ızgaraya sürekli olarak beslenir. Izgara üzerine seri olarak monte edilen ızgara çubukları, yüksek oranda krom, silikon ve nikel içeren, ısıya ve aşınmaya dayanıklı özel alaşımlı çelikten yapılmıştır. Birincil hava, baca gazı devridaimi ile birlikte alttan ızgaraya beslenir. İkincil hava, soba ızgarasının üzerindeki boşluğa verilir ve yakıtın daha sonra optimum şekilde yanması için gerekli oksijeni sağlar.

Atıkların, RDF'nin veya biyokütlenin katmanlı yanması için, fırının arkasında buharlı kızdırıcı sistemli bir atık ısı kazanı bulunur, ardından zararlı yabancı maddeleri nötralize eden bir sistem, toz ve gaz arıtma sistemlerinin yanı sıra termal ve elektrik enerjisi jeneratör ünitesi gelir. . EKONATSPROEKT, dikey, yatay veya kombine yerleşimlerdeki en son modern gelişmeleri kullanarak Oschatz tarafından tasarlanan kavramsal su borulu kazanları tedarik etmektedir.

Hem bireysel üniteler hem de komple anahtar teslimi tesislerin geliştirilmesi ve inşasını sağlıyoruz.

Ürün kataloğu ve ek bilgi almak için lütfen şu numarayı arayın:

Atıktan elektrik üretmek çevreyi korumanın yollarından biridir.

Daha sonra atıklardan enerji elde etmenin farklı yollarına bakacağız. Daha önce de belirtildiği gibi atıkların geri dönüşümü çevreyi korumanın yollarından biridir. Geri dönüşüm işlemini gerçekleştirirken birçok doğal kaynağın tüketiminden tasarruf etmenin yanı sıra su, hava ve toprağın kirlilik düzeyini de azaltabilirsiniz. Günümüzde ülkelerin çevre koruma programlarında atıklardan yakıt elde edilmesi konuları yer almaktadır. Bugün bu konuya bakmak istiyoruz.

Söylendiği gibi, "Medeniyetin yolu çöp dağlarıyla döşelidir" . Atık geri dönüştürülürse yeniden kullanılabilir, ancak dokunulmaz ve gömülü kalırsa çevreyi kirleten bir madde olarak kalacaktır. Dünya Sağlık Örgütü'nün (WHO) araştırmasına göre atıkların toplanması ve bertarafının göz ardı edilmesi en az 32 çevre sorununa neden olabiliyor. Bu nedenle geri dönüşüm günümüzde birçok ülke tarafından ciddiye alınmaktadır. Çöp depolama alanlarının çevre üzerindeki olumsuz etkisini azaltmanın en yeni yollarından biri, atıkların yakıta dönüştürülmesidir. Çöpten yakıta dönüşüm, işe yaramaz atıkların elektrik veya ısı şeklinde kullanılabilecek neredeyse bedava termal enerjiye dönüştürüldüğü bir süreçtir. Bu uygulama dünyanın birçok ülkesinde eski çağlardan beri geleneksel olarak yapılmaktadır. Örneğin İran'da 400 yıl önce İranlı bilim adamı Şeyh Bahai, enerji temini atık sudan çıkan gazla sağlanan bir hamam yarattı. Hindistan'da da bazı kişiler hayvan atıklarını kapalı kaplarda toplayıp 9 ay boyunca yaktı. Bu işlem dünyanın çeşitli şehirlerinde modern teknolojide kullanılmaktadır. Dünyanın bazı şehirlerindeki atık bertaraf merkezlerinden elde edilen gazların kullanımına özellikle dikkat ediliyor.

Çöp alanlarından yayılan tüm gazların yaklaşık %55'ini oluşturan metan, karbondioksit ile aynı veya daha fazla sera gazı potansiyeline sahip bir sera gazıdır, dolayısıyla atmosferik metan konsantrasyonları yılda yüzde 0,6 oranında artacaktır. Karbondioksit de dahil olmak üzere atmosferdeki diğer sera gazlarının konsantrasyonu yalnızca %0,4 oranında artıyor. Metan uygun şekilde kontrol edilmezse yeraltı suyunun kirlenmesine yol açabilir. Bu nedenle metanın geri kazanılması ve uygun şekilde kullanılması çevrenin korunmasında önemli bir rol oynayabilir.

Her bir ton ham katı atık, yılda 5 ile 20 metreküp arasında gaz üretebilmektedir ve bu miktarın artırılması, kaynakların doğru geliştirilmesi ve yönetimi ile mümkündür. Bazı sıradan insanlar bu gazın atıklardan üretildiği için tehlikeli ve kirletici olduğuna ve yakılmasının güvenilmez olduğuna inanıyor. Ancak bilim adamları bunun tam tersi olduğuna ve çöp depolama alanından üretilen gazın daha az kirletici olduğuna ve alev sıcaklığı düşük olduğundan kirlilik miktarının doğal gaz yakan duruma göre %60 daha az olacağına inanıyor. Bu nedenle çevrecilere göre çöplerdeki gazın kontrol altına alınması zorunludur. Son yıllarda enerji fiyatlarının artmasıyla birlikte bu yakıt türü daha fazla ilgi görmeye başladı. İstatistiklere göre, artık dünyada yayılan gazın elektrik üretmek ve hatta bunu diğer alıcılara satmak için kullanıldığı yüzlerce çöp sahası var.

Bu tür gazların çöp sahasının merkezinde toplanması oldukça kolaydır. Bunu yapmak için çöp sahasının etrafında dikey kuyular kazmanız gerekir. Bu kuyular, gaz toplamak için tasarlanmış bir boru ağı aracılığıyla birbirine bağlanır. Elbette sistemin performansını arttırmak için yollarına kırma taş, beton ve kum katmanları yerleştirilebilir. Ayrıca tüm bu kuyular merkezi rezervuara bağlıdır. Manifold bir kompresöre veya üfleyiciye bağlanabilir. Yaklaşık her 0,4 hektarlık depolama alanı için bir gaz toplama kuyusu gereklidir. Sonuçta gazı bir aleve enjekte etmek veya başka bir tüketime tahsis etmek, hatta saflaştırıp kalitesini artırmak mümkündür. Böylece termal ve elektrik enerjisinin ortak üretimi ile karbondioksit emisyonlarında keskin bir azalma ve yakıt verimliliğinde artış gözlemlenebilmektedir. Geleneksel yöntemlerle elektrik ve termal enerji üretimiyle karşılaştırıldığında bu teknolojinin yüksek genel verimliliği, bu tür teknolojinin son yıllarda Avrupa'da oldukça değer kazanmasına katkıda bulunmuştur. Avrupa'nın en büyük biyogaz tesisi Avusturya'nın başkenti Viyana'da bulunuyor ve çöp depolama alanından çıkarılan gazı kullanarak 8 MW elektrik üretiyor. Özel sektör ve kamu sektörü, çeşitli yeteneklere sahip uygun maliyetli bir enerji kaynağı olarak konjenerasyon teknolojisini benimsediğinden, konjenerasyon tesislerinin lansmanı Avrupa Birliği genelinde ışık hızıyla yaygınlaşıyor.

Bu alanda gerçekleştirilen başarılı projelerden biri de Kanada'nın Edmonton şehrinde gerçekleştiriliyor. Edmonton'daki bir elektrik şirketi, büyük bir enerji santrali kurmak için Clover Bar çöp sahasındaki metanı kullanmayı başardı. Bu projenin 1992 yılında hayata geçirilmesi, atmosferik karbondioksit emisyonunun yaklaşık 662 bin ton azaltılmasına katkıda bulundu. Bu proje yalnızca 1996 yılında sera gazı emisyonlarının 182 bin ton azaltılmasına katkıda bulundu ve 1992-1996 yılları arasında yaklaşık 208 gigawatt-saat elektrik üretildi. Hatta bu yöntemle üretilen gaz doğalgaza göre daha düşük fiyata satıldığı için daha ekonomik olduğu ortaya çıktı. Asya'da Güney Kore'nin başkenti Seul, kısmen atık yakımından termal enerji sağlayan şehirlerden biridir. Bu şehirde çok fazla atık atılıyor. Yayınlanan raporlara göre Seul, son yıllarda 1,1 milyon ton yanıcı belediye atığının 730.000 tonunu enerji üretimi için yakıt olarak kullandı. Bunun 190 bin kentsel hanenin yıllık ısınma ihtiyacına eşdeğer olduğu söyleniyor. Güney Kore, enerji ihtiyacının %10'undan fazlasını yenilenebilir kaynaklardan karşılamayı ve 2030 yılına kadar yenilenebilir enerji kaynaklarıyla dünyanın ilk beş ülkesinden biri olmayı planlıyor. "yeşil ekonomi" .

Atıktan enerji üretmenin yanı sıra atıkları değerlendirmenin bir diğer yolu da onu kompost gübresine dönüştürmektir. Kompostlama, organik maddelerin aerobik mikroorganizmalar tarafından ayrışmasına dayanan, evsel, tarımsal ve bazı endüstriyel katı atıkların nötrleştirilmesine yönelik bir yöntemdir. Ortaya çıkan kompost humusa benzer ve gübre olarak kullanılır. Bu belki de en eski imha yöntemidir. Kompostlama işlemi çok basittir; deneyimli profesyoneller tarafından çiftçilerin kendi evlerinde veya arazilerinde veya endüstriyel olarak gerçekleştirilir. Bu gübreler tarımsal amaçlar için en iyi gübrelerden biri olarak kabul edilir ve aynı zamanda çiçek yetiştirmek için de faydalı olabilir. Gübrelerde magnezyum ve fosfat bulunmasının sonucu alüvyon oluşumu ve topraktaki besin maddelerinin hızla emilmesi olacaktır. Kompost aynı zamanda toprak için doğal bir pestisit olarak da kabul edilir. Kompost kullanarak kimyasal gübre tüketiminde %70 tasarruf sağlayabilirsiniz. Şehirde yaşayan her insan günde yarım kilodan fazla çöp atıyor ve bunun üçte biri komposta dönüşebiliyor. Kentin 30 milyonluk bir nüfusa sahip olduğunu varsayarsak, kentte günde 15 milyon kg atık üretiliyor ve bunun 5 milyonu komposta dönüştürülebiliyor.

Böylece, modern insan, geçen yüzyılın acı deneyiminden sonra, Tanrı'nın nimetlerini takdir etmesi ve çevreyi korumayı üstlenmesi gerektiğine karar verdi; çünkü gelecekteki insan neslinin ve dünyanın varlığı, tam olarak onun mevcut çabalarına bağlıdır.

Rusya Federasyonu Eğitim ve Bilim Bakanlığı

Federal Devlet Bütçe Eğitim Kurumu

yüksek mesleki eğitim

"Rusya Devlet Üniversitesi

Petrol ve Gazın adı I.M. Gubkin'den geliyor"

Endüstriyel Ekoloji Bölümü

Uzmanlık: 241000

Seviye _____________ (_____)

Tarih ________________

____________________________

Öğretmenin imzası

Disiplin alanında ders çalışması

“Kimyasal petrol ve gaz teknolojilerinin modern sorunları”

Konuyla ilgili: “Belediye katı atıklarının termal ve elektrik enerjisi üretimi için geri dönüşümü”

Öğrenci: Aurorv V.B.

Grup:

Moskova 2015

giriiş

İnsan hayatı, büyük miktarda çeşitli atığın ortaya çıkmasıyla ilişkilidir. Son yıllarda tüketimdeki keskin artış, üretilen evsel atık hacminde önemli bir artışa yol açmıştır.

Atıklar, kontrolsüz bir şekilde bertaraf edildiğinde çevremizdeki doğal manzarayı tıkar ve kirletir ve doğal çevreye giren zararlı kimyasal, biyolojik ve biyokimyasal maddelerin kaynağıdır. Bu, nüfusun sağlığı ve yaşamı için belirli bir tehdit oluşturmaktadır.

Atıkların geri dönüşümü sorununun çözümü son yıllarda büyük önem kazandı.

Çevresel durumun sürekli bozulması koşullarında, teknolojik süreçlerin mümkün olan maksimum güvenliğini ve atıkların güvenli bir şekilde bertaraf edilmesini sağlamaya yönelik artan bir ihtiyaç vardır.

1. Katı atığın temel tanımları

1.1 Katı atığın tanımı, sınıflandırılması, bileşimi

Katı evsel atık (MSW, ev çöpü) tüketici özelliklerini kaybetmiş nesneler veya mallar. Katı atık ayrıca atıklara (biyolojik atık) ve evsel atıklara (yapay veya doğal kaynaklı biyolojik olmayan atıklar) ayrılır ve ikincisi genellikle ev düzeyinde çöp olarak anılır.

Morfolojik özelliklerine göre katı atık şu anda aşağıdaki bileşenlerden oluşmaktadır:

Biyolojik atık:

• Kemikler
• Gıda ve sebze atıkları (döküntü, çöp)

Sentetik atık:

• Eski lastikler

Kağıt hamuru işleme:

• Kağıt gazeteler, dergiler, ambalaj malzemeleri
• Odun

Petrol ürünleri:

• Plastikler
• Tekstil
• Deri, kauçuk

Çeşitli metaller (demir dışı ve demirli)

Bardak

Tahmin etmek

Katı atığın fraksiyonel bileşimi (farklı boyutlardaki hücrelere sahip eleklerden geçen bileşenlerin kütle içeriği), atıkların hem toplanmasını hem de taşınmasını ve bunların daha sonraki işlenmesi ve sınıflandırılması teknolojisini etkiler. Katı atıkların bileşimi farklı ülke ve şehirlerde farklılık göstermektedir. Nüfusun refahı, iklim ve olanaklar dahil olmak üzere birçok faktöre bağlıdır. Çöpün bileşimi şehrin cam kaplar, atık kağıtlar vb. toplama sisteminden önemli ölçüde etkilenmektedir. Mevsime ve hava koşullarına bağlı olarak değişebilir. Bu nedenle sonbaharda, diyette daha fazla sebze ve meyve tüketimiyle ilişkili olan gıda atıklarının miktarında bir artış olur. Kış ve ilkbaharda ise ince eleklerin (sokak atıkları) içeriği azalır. Zamanla katı atıkların bileşimi bir miktar değişir. Kağıt ve polimer malzemelerin payı artıyor.

1.2 Katı atık üretim miktarı

Belediye katı atıkları tüm tüketici atıklarının çoğunluğunu oluşturur. Dünya çapında evsel katı atık miktarı her yıl %3 oranında artmaktadır. BDT ülkelerinde yılda 100 milyon ton katı evsel atık üretiliyor. Ve bu hacmin neredeyse yarısı Rusya'dan geliyor.

En büyük sorun, üretilen toplam atık miktarının yaklaşık %8-10'unu oluşturan belediye katı atıklarından (MSW) kaynaklanmaktadır. Bunun nedeni katı atığın karmaşık bileşimi ve oluşumunun dağıtılmış kaynaklarıdır.

Rusya'da kentsel nüfusun payı %73 olup, bu oran Avrupa ülkelerinin biraz altındadır. Ancak buna rağmen, büyük Rus şehirlerindeki katı atık konsantrasyonu, özellikle nüfusu 500 bin ve üzeri olan şehirlerde artık keskin bir şekilde arttı. Atıkların hacmi artıyor ve bertarafı ve işlenmesi için bölgesel olanaklar azalıyor. Atıkların oluştukları yerden bertaraf noktalarına taşınması giderek daha fazla zaman ve para gerektirmektedir.

Şu anda çoğu durumda atıklar, düzenli depolama alanlarında bertaraf edilmek üzere toplanıyor, bu da banliyö alanlarındaki boş alanların yabancılaşmasına yol açıyor ve kentsel alanların konut binalarının inşası için kullanımını sınırlıyor. Ayrıca farklı türdeki atıkların ortak gömülmesi tehlikeli bileşiklerin oluşumuna yol açabilir.

Rosprirodnadzor'a göre, Rusya'da yılda yaklaşık 35-40 milyon ton katı evsel atık üretiliyor ve bu hacmin neredeyse tamamı katı atık depolama alanlarına, izinli ve izinsiz depolama alanlarına atılıyor ve yalnızca %4-5'i geri dönüşüme dahil oluyor. Bunun temel nedeni, hem gerekli altyapının bulunmaması hem de ülke genelinde yalnızca 400 birimi bulunan işleme işletmelerinin bulunmamasıdır. Ayrıca, ülke genelinde atık bertarafı için özel donanımlı katı atık depolama sahalarının sayısının yaklaşık bir buçuk bin (1399) olduğuna dikkat etmelisiniz; bu, yetkili depolama sahalarından bile birkaç kat daha azdır. 7 binden (7153) biraz fazla var. Geçtiğimiz on yıllarda zaten birikmiş olan geçmiş çevresel zararlar olarak kabul edilmesi gereken izinsiz depolama sahalarının sayısı da bu yılın Ağustos ayı itibarıyla belirtilen rakamı 2,5 kat aşarak 17,5 bine ulaşıyor. Bu katı atık bertaraf tesislerinin tamamı 150,0 bin hektarın üzerinde bir alanı kaplamaktadır.

1.3 Katı atık alanındaki mevzuat

Rusya Federasyonu Cumhurbaşkanı tarafından 28 Nisan 2012 tarihinde onaylanan “2030 yılına kadar Rusya Federasyonu'nun çevresel kalkınması alanında devlet politikasının temelleri” uyarınca. Pr-1102 sayılı, atık yönetiminin ana yönleri, atık oluşumunun önlenmesi ve azaltılması, atık bertaraf altyapısının geliştirilmesi ve Depolama ve imha sırasında çevre güvenliği.

Ana yasalardan biri, atık yönetimi alanında (radyoaktif atıklar hariç) devlet politikasının temel ilkelerini belirleyen 24 Haziran 1998 tarihli (bu yılın başında yapılan son değişikliklerle birlikte) “Endüstriyel ve tüketici atıklarına ilişkin” kanundur. ), bunların mülkiyetini belirleme prosedürünün yanı sıra çevre kontrolünün temelleri. Ayrıca bu yasal düzenleme, atık yönetimi alanındaki faaliyetlerin organizasyonunu yerel yönetimlerin yetki alanına yerleştirmektedir. Bu aynı zamanda 131 sayılı “Rusya Federasyonu'nda yerel öz yönetimin örgütlenmesinin genel ilkeleri hakkında” başka bir Federal Kanunla da belirtilmektedir. Böylece katı atıkların toplanmasına ilişkin prosedür, sınıflandırılması ve bertaraf edileceği yerler, sıhhi standartlar ve çevre düzenlemesi kuralları yerel makamlar tarafından belirlenir.

Bu alanı düzenleyen düzenleyici çerçevenin önemli bir kısmı şu yasalardan oluşmaktadır: “Çevrenin Korunması Hakkında Federal Kanun” (10 Ocak 2002 tarihli), “Atmosferik Havanın Korunması Hakkında Federal Kanun” (4 Mayıs 1999 tarihli), Federal Kanun “ Nüfusun Sıhhi Epidemiyolojik Refahı Hakkında" (30 Mart 1999 tarihli), Rusya Federasyonu Arazi Kanunu ve diğerleri.

Çok sayıda metodolojik tavsiyenin yanı sıra, SanPiN'ler, SP'ler ve SNiP'ler (örneğin, SP 31-108-2002 “Konut ve kamu binaları ve yapıları için çöp olukları”; SanPiN 2.1.7.1322-03 “Üretim ürünlerinin yerleştirilmesi ve imhası için hijyenik gereksinimler) ve tüketim atıkları” vb.).

Rusya Federasyonu'nda atıkların eğitimi, kullanımı, nötrleştirilmesi, depolanması ve bertarafı alanındaki mevcut durum, tehlikeli çevre kirliliğine, doğal kaynakların akılcı olmayan kullanımına, önemli ekonomik zarara yol açmakta ve mevcut ve gelecek nesillerin sağlığı için gerçek bir tehdit oluşturmaktadır. Ülkenin.

2. Katı atıkların geri dönüşümü

2.1 Katı atık toplama

Yerleşim alanlarının ve mahallelerin katı evsel atıklardan sıhhi temizliği, bunların toplanması, uzaklaştırılması, nötrleştirilmesi ve bertarafına yönelik bir dizi önlemdir.

Yerleşim yerlerinin katı atıklardan arındırılması çeşitli operasyonlardan oluşmaktadır. Henüz birleşik bir sistem ortaya çıkmamıştır ve katı atıkların toplanması, uzaklaştırılması ve nötralize edilmesi için oldukça geniş çeşitlilikte farklı yöntem ve yöntemler bulunmaktadır.

Temel olarak iki toplama yöntemi kabul edilmektedir: üniter ve ayrı. Üniter yöntemde tüm atıklar tek çöp konteynerinde toplanırken, ayrı atıklarda katı atıklar atık türlerine göre (cam, kağıt, demir dışı metal, yemek atıkları vb.) farklı çöp konteynerlerinde toplanır. Bu plan, toplanan katı atıkların uzaklaştırılması için özel araçlar gerektirir, ancak geri dönüşüm için hammaddelerin ve gıda atıklarının toplanmasına izin verir ve bertaraf edilmesi gereken atık hacmini önemli ölçüde azaltır.

Bahçe koleksiyonları ve konteynerler, hizmet bahçelerine, binaların uç duvarlarının yanlarına veya binaların arasına yerleştirilen, ancak yeşil alanlar veya alçak duvarlarla zorunlu çitlerle çevrilen özel alanlardaki mikrobölgelere kurulur. Çöp toplama alanları ve pavyonlar, konut binaları arasında, çöp kutularını kullanırken sakinlere maksimum kolaylık sağlayacak, atıkları toplayan araçların rahat geçişini sağlayacak, toprak ve hava kirliliği olasılığını ortadan kaldıracak ve modern estetiğe uyum sağlayacak şekilde yerleştirilmelidir. Gereksinimler.

Atık yönetimi alanlarından biri, ikincil hammaddelerin ayrı olarak toplanması ve işlenerek kullanılabilir ürünlere dönüştürülmesidir.

Atıkların ve geri dönüştürülebilir malzemelerin ayrı toplanması sistemi, atıkların bertaraf edilmesi sorununu çözecek, küçük işletmeleri bu faaliyet alanına çekecek ve şehrin sıhhi temizliğinin verimliliğini artıracaktır. Bu, düzenli depolama alanlarına gönderilen atık miktarının azaltılması sorununun en etkili çözümüdür. İkincil hammaddelerin toplanması ve işlenmesine yönelik sistemin verimliliğini artırmak amacıyla, rekabetçi ürünlerin üretimi için modern işleme teknolojilerinin oluşturulmasına yönelik çalışmalara ihtiyaç vardır. Ayrı toplama ve işleme sistemi, modern düzenleme ve kontrol yöntemlerini kullanan, sürekli olarak çalışan, iyi yönetilen bir yapı olmalıdır.

Atıkların parçalara ayrılması (ayrı depolama) atık bertarafı için en kabul edilebilir seçenektir. Bu durumda geri dönüşüm maliyetleri önemli ölçüde azalır ve kullanılmayan kalıntılar toplam kütlenin %15'inden fazlasını oluşturmaz (Avrupa uygulaması).

Katı atıklar, katı atık depolama sahası, atık işleme veya yakma tesisi gibi özel donanımlı bir alana uzaklaştırılır. Atık toplama ve taşıma konusunda uzmanlaşmış bir şirket, evsel atıkları bertaraf eden, işleyen veya gömen tüm işletmelerle anlaşma yapmalıdır. Ancak bu durumda faaliyetleri yasal olacaktır.

2.2 İşleme türleri

Endüstriyel atıkların veya çöplerin yeniden kullanılması veya dolaşıma sokulması. En yaygın olanları cam, kağıt, alüminyum, asfalt, demir, kumaş ve çeşitli plastik türleri gibi malzemelerin şu veya bu ölçekte ikincil, üçüncül vb. geri dönüştürülmesidir. Ayrıca organik tarım ve evsel atıklar da eski çağlardan beri tarımda kullanılmaktadır.

Atık yönetiminin ana türleri şunlardır:

Atıkların depolanması - atıkların daha sonra bertaraf edilmesi, nötrleştirilmesi ve kullanılması amacıyla atık bertaraf tesislerinde bakımı;

Atık imhası - zararlı maddelerin çevreye girmesini önlemek için özel depolama tesislerinde daha fazla kullanıma tabi olmayan atıkların izolasyonu;

Atık bertarafı, atıkların insan sağlığı ve çevre üzerindeki zararlı etkilerini önlemek amacıyla özel tesislerde yakılması ve dezenfeksiyonu da dahil olmak üzere atıkların işlenmesidir.

Atık kullanımı - atıkların mal (ürün) üretimi, iş performansı, hizmet sunumu ve elektrik üretimi için kullanılması;

Atık bertaraf tesisi, atıkların bertarafı (depolama, çamur depolama, kaya dökümü vb.) için tasarlanmış özel donanımlı bir yapıdır.

2.2.1 Atıkların imhası

Katı atık depolama sahası için yer seçimi, bölgenin işlevsel imarına ve kentsel planlama kararlarına göre gerçekleştirilir; ikincisi SNiP'ye uygun olarak gerçekleştirilir. Düzenli depolama alanları yerleşim alanının dışında ve ayrı bölgelerde bulunmakta olup, sıhhi koruma bölgesinin büyüklüğünü sağlamaktadır.

Katı atık bertaraf sahası, katı evsel atıkların depolanması, izole edilmesi ve nötralize edilmesi, atmosferin, toprağın, yüzey ve yeraltı suyunun kirlenmesine karşı koruma sağlamak ve kemirgenlerin, böceklerin ve patojenlerin yayılmasını önlemek için tasarlanmış çevresel yapılardan oluşan bir komplekstir. Katı atık depolama sahaları konut binalarından, kamu binalarından ve kurumlarından, ticari işletmelerden, kamu yemekhanelerinden, cadde, bahçe ve park atıklarından, inşaat atıklarından ve III - IV tehlike sınıfına ait bazı katı endüstriyel atık türlerinden kaynaklanan atıkları içerir.

Tipik olarak, tabanın kil ve ağır balçık olabileceği bir depolama sahası inşa edilir. Bu mümkün değilse, su geçirmez bir taban kurulur ve bu da önemli ek maliyetlere yol açar. Arsa alanı hizmet ömrüne (15-20 yıl) göre seçilir ve gömülü atık hacmine bağlı olarak 40-200 hektara ulaşabilir. Atık depolama yüksekliği 12-60 m'dir.

Katı evsel atık depolama sahası genel olarak aşağıdaki parçalardan oluşur:

Katı atıkların taşındığı ve boş çöp kamyonlarının geri döndüğü erişim yolu;

Depolama sahasının işletimini organize etmeye yönelik ekonomik bölge;

Atıkların yerleştirildiği ve gömüldüğü katı atık depolama alanı; depolama alanı ekonomik bölgeye geçici bir yol ile bağlanmaktadır;

Harici elektrik ağlarından gelen güç kaynağı hattı.

Depolama sahaları düşük yüklü (2-6 t/m²) ve yüksek yüklü (10-20 t/m²) olabilir. Alınan atık miktarı yıllık 10 bin ila 3 milyon m³ arasında değişebilmektedir. Katı atıkların depolama alanlarında depolanması teknolojisi, yeraltı suyunu korumak için su geçirmez perdelerin kurulumunu ve atmosferi, toprağı ve bitişik alanları korumak için günlük dış yalıtımı içerir. Katı atıkların depolama alanlarında depolanması, sıkıştırılması ve izole edilmesine yönelik tüm çalışmalar mekanize olarak gerçekleştirilmektedir.

Depolama sahasındaki işin organizasyonu, projenin bir parçası olarak geliştirilen depolama sahasının işletilmesine yönelik teknolojik şema ile belirlenir. Ana iş planlama belgesi, yıl için hazırlanan operasyon programıdır. Aylık olarak planlanmaktadır: Alınan katı atık sayısı, atıkların depolandığı N kartları, katı atıkların izole edilmesi için toprağın geliştirilmesi. Sahadaki işin organizasyonu çevrenin korunmasını, mekanizasyon ekipmanının maksimum verimliliğini ve güvenlik önlemlerini sağlamalıdır.

Katı atık depolama alanlarının ekim sonrası kullanımı ormancılık, rekreasyonel (kayak tepeleri, stadyumlar, spor sahaları), inşaat mühendisliği, ticari veya endüstriyel oluşumlar gibi çeşitli alanlarda mümkündür. Bu tür kullanımın niteliği ve ıslah maliyetleri, depolama sahasının tasarım aşamasında dikkate alınmalıdır.

2.2.2 Atıkların imhası

Termal yöntemler.Atık bertarafının termal yöntemleri yakma ve pirolizi içerir.

Yakma, katı evsel atıkların nötralizasyonunda en hızlı ve en radikal yöntemlerden biridir. 900×1000°C sıcaklıktaki, hemen hemen tüm organik katı, sıvı ve gaz halindeki bileşiklerin parçalandığı özel imha fırınlarında gerçekleştirilir. %60'a kadar nem, %60'a kadar kül ve %20'den fazla yanıcı bileşen (organik maddeler) içeren atıklar, yakıt ilave edilmeden yanar. Ayrıca atığın yanması sırasında önemli miktarda ısı üretme kapasitesi (4 x 8 mJ/kg) sayesinde ülke ekonomisinde kullanılabilecek enerji üretilmektedir.

Aynı zamanda, atık yakma işlemi sırasında, tam yanmamış katı ürünlerin (cüruf ve kül) depolanması ve havaya verilen emisyonların arıtılması ihtiyacı vardır. Ortalama olarak, 1 ton katı atığın yanması yaklaşık 300 kg cüruf ve 6000 m3 açığa çıkar. 3 arıtma tesislerinde 30 kg külün tutulduğu baca gazları. Cüruf ve kül, önemli miktarda silikon (% 65'e kadar), alkali ve alkalin toprak metalleri, alüminyum, demir, kurşun, çinko vb. İçerir. Ayrıca kül, dioksinler - poliklorlu dibenzodioksinler ve poliklorlu dibenzofuranlar içerebilir. Bu maddeler (klor atomlarının sayısına ve molekül içindeki yerleşimine bağlı olarak 210'dan fazla olabilir) kanserojen, hepatotoksik, nörotoksik etkilere sahiptir, bağışıklık sistemini baskılar, plasentadan geçebilmekte ve vücutta birikebilmektedir. anne sütü. İnsan sağlığına en zehirli ve tehlikeli olanı 2,3, 7, 8-tetraklorodibenzodioksindir. Bu maddeler aynı zamanda çevredeki aşırı stabiliteleri nedeniyle de tehlikelidir. Bu nedenle külün zehirli endüstriyel atıklarla aynı şekilde, yani özel depolama alanlarında depolanması gerekir. Cüruf, iyileştirilmiş atık depolama alanlarında depolanabilir ve hatta örneğin araziyi iyileştirmek için inşaatlarda kullanılabilir. Olumlu tarafı, cüruf ve kül depolama alanının katı atık depolama alanlarına göre 20 kat daha az olmasıdır.

Atıkların yakılması sırasında oluşan baca gazları külün (2 x 10 g/m3) yanı sıra karbondioksit CO2 (%15), karbon oksit CO (%0,05), kükürt dioksit (S0) içerir. 2 ), nitrojen oksitler, HCl, HF'nin yanı sıra poliklorlu dibenzodioksinler ve dibenzofuranlar. 1 ton atığın yanması sırasında çoğu külle ilişkili olan 5 mikrogram dioksin oluşabilmekte ve daha küçük bir kısmı baca gazlarında kalmaktadır. Dioksinler hem atığın kendisinde bulunabileceği gibi, atık yakıldıktan sonra baca gazlarının soğutulması sırasında da oluşabilmektedir. 1000 °C sıcaklıkta yanma sırasında atıkların içerdiği dioksinler yok edilir. Ancak baca gazları 250x350 °C'ye soğutulduğunda su buharı ve bakır iyonları varlığında organik karbon ve klorürlerden oluşabilmektedir. Bu nedenle baca gazlarının atmosfere verilmeden önce temizlenmesi zorunludur. Külü tutmak için, emisyonlardaki kül konsantrasyonunu 2000 x 10.000'den 10 x 50 mg/m2'ye düşürmeyi mümkün kılan elektrikli çöktürücüler ve torba filtreler kullanılır. 3 . Gazın arıtılması için, verimliliği ortalama olarak sırasıyla neredeyse% 70 ve% 90 olan kuru ve ıslak yöntemler kullanılır.

Yakma fırınları yerleşim alanlarından en az 300 m uzakta bulunmalıdır. Yüksek kapasiteli fırınlara ve ilgili yapılara (atığı yüklemek, karıştırmak, atmosfere verilen emisyonları temizlemek vb. için) atık yakma istasyonları veya fabrikalar denir.

Bu nedenle, atık yakma tesislerinde katı evsel atıkların, ekipmanı ve işletimi için sıhhi ve hijyenik gerekliliklere uygun olarak nötrleştirilmesi, nötrleştirmenin radikal ve hızlı bir şekilde gerçekleşmesi nedeniyle hijyenik, epidemiyolojik ve ekonomik bir avantaja sahiptir. Atıkların şehir dışına taşınmasına gerek kalmaz, yani taşıma maliyetleri azalır, büyük arazilere ihtiyaç duyulmaz, ısı, buhar ve cüruftan faydalanılabilir. Atık yakmanın dünyada yaygın olarak kullanılmasının nedeni de budur.

Piroliz. Evsel katı atıkların pirolizi işlemi, yüksek sıcaklık reaktörlerinde, oksijen eksikliği koşulları altında neredeyse 1640 ° C sıcaklıkta gerçekleştirilir ve ön hazırlık gerektirmez. Yüksek sıcaklık, hemen hemen tüm karmaşık organik maddelerin yok edilmesini sağlayarak, bunları basit yanıcı (yanıcı gaz, petrol benzeri yağlar) veya yanıcı olmayan (cüruf) bileşiklere dönüştürür. Evsel katı atıkların pirolizi sırasında çevreye herhangi bir emisyon oluşmaz. Bu atık bertaraf yöntemi, hijyenik ve ekonomik açıdan oldukça ümit vericidir.

Kimyasal yöntemler.Katı evsel atıkların nötrleştirilmesine yönelik kimyasal yöntemler, etil alkol, B, PP, D vitaminleri ve diğer önemli ürünleri elde etmek amacıyla bunların hidroklorik veya sülfürik asit varlığında yüksek sıcaklıklarda hidrolizini içerir. Ayrıca hidroliz tesisinden çıkan atıklar biyoyakıt ve organik gübre şeklinde de kullanılabilmektedir. Bu gübreler çernozem bölgesindeki tarlalara uygulandığında patates verimi, diğer kompostlarla işlenen tarlalara kıyasla 2 kat daha fazla olur. Hidroliz yöntemi, sıhhi çevre koruma gerekliliklerine uyum sağlarken atıksız bir üretim teknolojisi sağlar.

Mekanik yöntemler. Katı atıkların nötrleştirilmesine yönelik mekanik yöntemler, çeşitli blokların (büyük hacimli briketler, inşaat malzemeleri) preslenerek ve özel bağlayıcılar kullanılarak üretilmesini içerir. Şu anda, evsel atıkların mekanik olarak ayrılması, tam geri dönüşüm ve atıkların fiili imhası için önceki ana işlemlerden biridir.

2.2.3 Geri dönüştürülebilir malzeme elde etmek için atık kullanımı

Katı atık, çeşitli metallerin ve metalurji, makine mühendisliği, inşaat endüstrisi, kimya endüstrisi, enerji, tarım ve ormancılıkta kullanıma uygun diğer malzemelerin pratik olarak serbest bileşenlerini içeren bir tür taşıyıcı olarak nitelendirilebilecek teknolojik oluşumlar olarak değerlendirilmelidir. vb.

Geri dönüştürülebilir malzemelerin kullanımına ilişkin ana talimatlar Tablo 1'de sunulmaktadır.

Tablo 1. Geri dönüştürülebilir malzemelerin kullanımına ilişkin ana talimatlar

Atık türü	Ürünler
Atık kağıt	Kağıt, karton, yumuşak çatı kaplama malzemeleri, ısı yalıtım malzemeleri, fiber levhalar, kaplama fayansları
Odun	Sunta, fiber levha, endüstriyel talaşlar, yakıt briketleri, aktif karbon, ahşap-polimer levhalar
Aşınmış lastikler	Birincil hammaddelerin, çatı kaplama malzemelerinin, teknik ürünlerin, yol döşenirken asfalt beton karışımlarına eklenen kırıntı kauçuk, hız tümsekleri için levhalar, kauçuk paspaslar
Tekstil	Çekme, keçe, döşeme malzemeleri, elyaflar, geri kazanılmış yün, ısı ve ses yalıtım levhaları
Polimerler	Polimer film, mobilya aksesuarları, süpürgelikler, köşeler, polimer tabaklar (kova, bidon, bardak vb.)
Cıva içeren lambalar	Daha sonra imha edilmek üzere cıva konsantresi, toksik olmayan bileşikler (cıva sülfit)
Hurda metal	Demir dışı metaller (alüminyum, bakır, çinko), demirli metaller (çelik, dökme demir)

Bazı işleme türlerine bakalım.

Çoğu metalin geri dönüştürülmesi tavsiye edilir. Hurda metal olarak adlandırılan gereksiz veya hasarlı öğeler, daha sonra eritilmek üzere geri dönüşüm toplama noktalarına teslim edilir. Demir dışı metallerin (bakır, alüminyum, kalay), yaygın teknik alaşımların ve bazı demirli metallerin (dökme demir) işlenmesi özellikle karlıdır.

İlgili metali elde etmek için çelik ve alüminyum kutular eritilir. Ancak alkolsüz içecek kutularından alüminyumun eritilmesi, cevherden aynı miktarda alüminyum elde etmek için gereken enerjinin yalnızca %5'ini gerektirir ve en karlı geri dönüşüm türlerinden biridir.

İşlemciler, mikro devreler ve diğer radyo bileşenleri geri dönüştürülür; bunlardan değerli metaller çıkarılır (ana hedef bileşen altındır). Radyo bileşenleri önce boyutlarına göre sıralanır, ardından ezilir ve Kral Suyuna daldırılır, bunun sonucunda tüm metaller çözelti haline gelir. Altın, belirli yer değiştiriciler ve indirgeyiciler tarafından, diğer metaller ise ayrıştırılarak çözeltiden çökeltilir. Bazen radyo bileşenleri ezildikten sonra tavlanır.

Çeşitli türlerdeki kağıt atıkları, kağıdın hammaddesi olan kağıt hamurunun yapımında geleneksel selülozla birlikte onlarca yıldır kullanılmaktadır. Karışık veya düşük kaliteli kağıt atıklarından tuvalet kağıdı, ambalaj kağıdı ve karton yapımında kullanılabilmektedir. Ne yazık ki, Rusya'da yüksek kaliteli atıklardan (matbaa artıkları, fotokopi makineleri ve lazer yazıcılar için kullanılmış kağıtlar vb.) yüksek kaliteli kağıt üretme teknolojisi yalnızca küçük ölçekte bulunmaktadır. Kağıt atıkları inşaatlarda yalıtım malzemeleri üretmek için ve çiftliklerde saman yerine tarımda da kullanılabiliyor.

Örnek olarak PET kullanılarak plastik geri dönüşümü düşünülebilir.

Polietilen tereftalat (PET) atıklarının geri dönüştürülmesine yönelik mevcut yöntemler iki ana gruba ayrılabilir: mekanik ve fizikokimyasal.

PET atıklarının işlenmesine yönelik ana mekanik yöntem, standartların altında bant, enjeksiyonlu kalıplama atığı, kısmen çekilmiş veya çekilmemiş elyaf içeren öğütmedir. Bu işlem, sonraki enjeksiyonlu kalıplama için toz halindeki malzemelerin ve kırıntıların elde edilmesini mümkün kılar. Öğütme sırasında polimerin fizikokimyasal özelliklerinin pratikte değişmemesi karakteristiktir. Mekanik olarak işlendiğinde PET kaplar, kalitesi malzemenin organik parçacıklarla kirlenme derecesine ve diğer polimerlerin (polipropilen, polivinil klorür) ve etiketlerdeki kağıdın içeriğine göre belirlenen pullar halinde elde edilir.

PET atıklarının işlenmesine yönelik fiziko-kimyasal yöntemler şu şekilde sınıflandırılabilir:

• elyaf ve film üretimine uygun monomerler veya oligomerler elde etmek amacıyla atıkların imhası;
• granülat, aglomera ve ürünlerin ekstrüzyon veya enjeksiyonlu kalıplama yoluyla üretilmesi için atıkların yeniden eritilmesi;
• kaplama için tozların elde edilmesi amacıyla çözeltilerden yeniden çökeltme; kompozit malzemelerin elde edilmesi;
• Yeni özelliklere sahip malzemeler üretmek için kimyasal modifikasyon.

Önerilen teknolojilerin her birinin kendine has avantajları vardır. Ancak PET'in işlenmesine yönelik açıklanan yöntemlerin tümü gıda ambalajı atıklarına uygulanamaz. Birçoğu, yalnızca kirlenmemiş teknolojik atıkların işlenmesine izin vererek, kural olarak, protein ve mineral safsızlıkları ile yoğun şekilde kirlenmiş, çıkarılması önemli maliyetlerle ilişkili olan ve işlenirken her zaman ekonomik olarak mümkün olmayan, etkilenmemiş gıda kapları bırakır. orta ve küçük ölçekte.

Geri dönüştürülebilir malzemelerin geri dönüşümündeki temel sorun, geri dönüşüm teknolojilerinin eksikliği değil - modern teknolojiler toplam atık miktarının %70'ine kadar geri dönüştürülmesini mümkün kılıyor - ancak geri dönüştürülebilir malzemelerin çöpün geri kalanından ayrılması (ve çeşitli bileşenlerin ayrılması) geri dönüştürülebilir maddeler). Atıkları ve geri dönüştürülebilir maddeleri ayırmanıza olanak tanıyan birçok teknoloji vardır. Bunlardan en pahalısı ve karmaşık olanı, özel işletmelerde halihazırda oluşturulmuş genel atık akışından geri dönüştürülebilir malzemelerin çıkarılmasıdır.

3. Katı atıklardan ısı ve elektrik enerjisi elde edilmesi

Katı evsel atık, kalorifik değeri bakımından turba ve bazı kahverengi kömür markalarıyla karşılaştırılabilecek bir yakıttır. Isı ve elektrik enerjisinin en çok talep edildiği yerde oluşur; büyük şehirlerde ve insanlık var olduğu sürece garantili öngörülebilir bir yeniden başlamaya sahip.

Son zamanlarda atıklardan enerji üretiminde istikrarlı bir genel artış yaşanmakta olup, elektrik üretiminin payının biraz artmasıyla birlikte bunun devam edeceği tahmin edilmektedir (Şekil 1). Kalori değeri örneğin 10 MJ/kg olan katı atıklar için yapılan yaklaşık hesaplamalar, katı atık kapasitesi yılda 100 bin tondan 300 bin tona çıkan bir tesisin inşa edilmesinin toplam spesifik maliyetinin yaklaşık %25-25 oranında azaldığını göstermektedir. %35.

Şekil 1. Avrupa'da elektrik ve ısı üretimi.

Yurt dışında üretilen enerjinin satışından elde edilen gelir öncelikle satılan enerjinin türüne ve kalitesine bağlıdır. Örneğin Avusturya'da elektrik, tüketiciye arz garantili ise 45 Euro/MWh, elektrik arzı tedarikçinin çalışma moduna bağlı ise 25 Euro/MWh fiyatla satın alınmaktadır. Termal enerji tedarik tarifeleri sırasıyla 10 ve 6 Euro/MWh'dir (11,6 ve 7 Euro/Gcal).

Katı atık yakan (ve böylece satış fiyatını artıran) bir işletmeden garantili termal ve elektrik enerjisi temini, örneğin bir şehir termik santraliyle birlikte çalışarak sağlanabilir. JSC VTI uzmanları, Moskova Hükümeti'nin talimatları üzerine, katı atıkların enerji geri dönüşümü için yerli standart komplekslerin oluşturulmasına yönelik teknik teklifler geliştirdiler. Bunları geliştirirken, hesaplamalar ve dış deneyimlerin gösterdiği gibi, atıkların enerji kullanımı açısından en verimli olanın, yıllık 100 bin MWh veya daha fazla elektrik enerjisi tedariki olan (kurulu bir elektrik santrali olan) bir kuruluş olduğu gerçeğini dikkate aldık. kapasitesi 15 MW'tan fazla). Böyle bir işletme, haklı olarak katı atık kullanan bir termik santral olarak düşünülebilir.

Şu anda, 24 MW kurulu elektrik kapasitesine sahip (yıl başına 360-420 bin ton katı atık) katı atık kullanan modern bir yerli termik santralin tam ölçekli bir pilot endüstriyel modelinin oluşturulmasını mümkün kılan temel temel teknik çözümler geliştirilmiştir. yıl), atıkların termal işlenmesi ve elektrik üretimi için geleneksel buhar gücü çevrimi ile tamamlanmış bir teknolojik prosese sahip modern bir kuruluştur. Yakma atıklara yönelik iki teknolojik hattın her birinin birim kapasitesi yılda yaklaşık 180 bin ton katı atıktır.

Termik santral, bölgesel ısıtma için çapraz bağlantılı bir termik devre ve kontrollü ara buhar çıkışına sahip bir yoğuşma türbini kullanıyor. Bu şema buhar kullanımı açısından en esnek yapıya sahiptir. Termik santraller yılın zamanına ve enerji tüketicilerinin talebine bağlı olarak saatte 10 ila 25 MWh elektrik enerjisi ve 0,57 ila 1,9 Gcal arasında termal enerji üretebilmektedir.

3.1 Termal enerjinin elde edilmesi

Belediye katı atıklarının çevre dostu işlenmesinin amacı, katı atıkların ve diğer yanıcı atıkların termal enerji üretimi ile çevre üzerinde minimum etkiyle, maksimum verimlilik, minimum işçilik maliyeti ve yanmaz malzemelerin maksimum kullanımıyla çevre dostu yakılmasıdır. katı atık ve kül bertaraf sistemi.

Bunker bloğunda hem özel araçlardan hem de genel amaçlı yük taşımacılığından kaynaklanan katı evsel ve endüstriyel atıklar ayrıştırılmadan alınmaktadır. Atıklardan büyük metal kalıntıları alım aşamasında, ince taneler ise atıkların yakılmasından sonra külden ayrıştırılmaktadır. Sıvı yanıcı ve sıvı suya doymuş atıklar ayrı kaplara alınır. Daha sonra ayrıştırılan yanıcı katı atıklar, yanma için eşit şekilde yakma ünitesine beslenir. Yüksek nötrleştirme verimliliğini sağlamak için atık yakma işlemi iki aşamada gerçekleştirilir:

Ters akımlı bir döner fırında külleme;

Baca gazlarının girdaplı art yakıcıda sonradan yakılması.

Baca gazları, aşırı ısıtılmış buhar üretmek için bir geri kazanım kazanında soğutulur. Üretilen buhar, şehirdeki işletmelere veriliyor ve tesisin kendi ihtiyaçları için, soğurmalı ısı pompaları için bir ısıtma kaynağı olarak ve şehrin şebeke ısıtma suyunun veya seraların ısıtılmasında yeniden ısıtılıyor. Daha sonra baca gazları, baca gazlarının tozdan ve zararlı yabancı maddelerden ıslak olarak temizlendiği duman arıtma ünitesine girer.

Gaz arıtma sisteminden gelen konsantre atık sular ve yıkama proses ekipmanından gelen atık sular, yangın teknik ünitesine buhar deşarjı ile külün soğutulması için kullanılır. Yakma ünitesi ve duman arıtma ünitesinden çıkan kül ve çamurlar, kül geri kazanım ünitesinde yapı malzemeleri üretiminde kullanılmaktadır. Erimiş külden yüksek derecede uçucu bileşenler (K, Na, C, Cl, S) ve ağır metaller (Zn, Cu, Cd, Pb) gaz arıtma sistemine çıkarılır. Burada, yüksek oranda ağır ve demir dışı metal içeren ikincil toz (merkezi depolama tankındaki çamur formundakiler dahil) toplanır. Orijinal kül ve gazların erimeden sonraki kütlesi şu oranlarda dağıtılır: cüruf - %60, uçucu maddelerin buharlaşmasından ve mekanik sürüklenmeden kaynaklanan ikincil kül - %9,0, baca gazları - %29, metal - %2. Birkaç mm'ye kadar parçacıklar halindeki granül cüruf, suda ve zayıf asitlerde çözünmeye karşı yüksek dirence sahiptir. Bu cüruf yol yapımına ve yapı malzemelerinin üretimine uygundur.

Genel olarak MSZ'nin bir parçası olan kül geri dönüşüm ünitesi, başlangıçtaki kül kütlesinin %90'a kadarının çevre dostu ürünlere işlenmesini sağlar. Orijinal külün içerdiği dioksinler, eritildikten sonra elde edilen cürufta tamamen yoktur.

Şekil 2. Kül geri kazanım ünitesinin blok şeması.

Kül geri dönüşüm ünitesi 1 - güç kaynağı, 2 - hava kompresörü, 3 - plazmatron, 4 - su pompası, 5 - kül besleme sistemli kül hunisi, 6 - eritme reaktörü, 7 - eriyik drenajı ve cüruf granülasyon sistemi, 8 - atık içerir art yakıcı gazlar, 9 - kül kalıntısı için alıcı, 10 - santrifüjlü kabarcıklandırma aparatı, 11 - torba filtre, 12 - duman aspiratörü, 13 boru.

3.2 Elektrik üretimi

Çeşitli enerji kaynakları üretmek amacıyla MSZ ile güç ekipmanını birleştirmeye yönelik birkaç olası plan vardır. Atık yakma tesisleri, geri dönüşüm kazan daireleri (İngiltere) ve kombine ısı ve enerji santralleri (CHPP) olarak inşa edilir:

Kazan dairesi ve yakma tesisi; nihai ürün termal enerjidir.

Katı atık yakmalı CHP; nihai ürün termal ve elektrik enerjisidir (veya yalnızca elektriktir)

o CCGT ünitelerine dayalı katı atık yakan CHP tesisleri;

o Gaz türbini ünitelerine dayalı katı atık yakan CHP tesisleri;

o Katı atıkları (veya katı atıklardan elde edilen yakıtı) fosil yakıtlarla birlikte yakan CHP bazlı kombine ısı ve enerji santralleri.

Yönetim üniteleri, genellikle 1,4-2,4 MPa basınç ve 250 300'e kadar sıcaklık olan buhar parametrelerine sahip atık ısı kazanları ile donatılmıştır. 0 C, çeşitli sistemlerin özel ızgaralarında ("akışkan" yatak dahil) yakıtın katman halinde yanması sırasında. Bazen su ısıtmalı atık ısı kazanları kullanılır.

UTPP'ler çeşitli amaçlara yönelik türbinli turbojeneratörlerle donatılmıştır:

Hem MSZ'nin kendi ihtiyaçları için hem de şehirlerin elektrik ve ısıtma ağları aracılığıyla dış tüketicilere dağıtım için düşük basınçlı buhar ve ısının çıkarılmasıyla elektrik üretmeye yönelik kojenerasyon sistemleri;

İşletmelerin teknolojik ve kullanım ihtiyaçlarını karşılayan yüksek basınçlı buhar ekstraksiyonları ile üretim,

Ve ayrıca tamamen yoğunlaşan ve yalnızca elektrik üreten olanlar.

Kombinasyon şemalarının her birinin uygulanmasına ilişkin özelliklerin en net şekilde anlaşılması için, açıklanan teknolojilerin kullanımında Rus ve yabancı deneyimlerin yanı sıra bu alanda umut verici gelişmeler sunuyoruz.

İlk aşamada katı atık gaz halinde yanıcı bir ürün olan gaza dönüştürülür ve ikinci aşamada ortaya çıkan gaz bir buhar veya sıcak su kazanında yakılır. Toplam termal güç faktörü yaklaşık %95'tir. Böylece, atık kullanarak bir mini CHP çalıştırırken, birçok büyük eve sıcak su ve ısıtma sağlamak mümkündür. Buna dayanarak, kurulumun şehrin atık taşımacılığında sorun yaşanan ve ek termal enerjiye ihtiyaç duyulan bölgesinde en rasyonel şekilde konumlandırılması gerekmektedir. Seçeneklerden biri, tesisin eski kömürle çalışan termik santrallerin modernizasyonunun bir parçası olarak kullanılmasıdır. Atık yakılmadan önce, 20 x 20 cm'lik parçaların gerekli doğrusal boyutlarına kadar birincil sınıflandırma ve öğütme işlemine tabi tutulacaktır.

Önerilen teknoloji kabul edilebilir düzeyde dioksin oluşumunu garanti eder. Gazlaştırma bölgesindeki maksimum sıcaklık (1000-1200 derece) ve yanma süresi, dioksinlerin yok edilmesini garanti eder. Yanmanın ilk aşamasından sonra atmosfere herhangi bir emisyon oluşmaz, çünkü ürün gazının tamamı ısı üretmek üzere brülöre gider. Reaktördeki gaz akışının düşük doğrusal hızları ve ilk işlenmiş malzeme katmanından filtrelenmesi, ürün gazıyla toz parçacıklarının son derece düşük düzeyde uzaklaştırılmasını sağlar. Sonuç olarak, gaz temizleme ve enerji ekipmanlarının sermaye maliyetlerini önemli ölçüde azaltmak mümkün hale gelir. Böylece iki aşamalı yanma, dioksin oluşumunu önemli ölçüde azaltabilir ve kabul edilebilir standartlar sağlayabilir.

Ortaya çıkan küle gelince, külün kimyasal olarak nötr, mekanik olarak oldukça dayanıklı, inşaat sırasında bile korkmadan kullanılabilecek bir ürüne dönüştürülmesine olanak tanıyan bir teknoloji öneriliyor. Ağır metallerin çevreye salınımına karşı üçlü fiziksel ve kimyasal korumaya sahip olan külden seramik toplar elde edilmektedir. Ağır metallerin bu tür toplardan süzülme derecesi, külün kendisinden binlerce kat daha azdır. Bu, külün güvenli bir duruma geçmesini sağlar, çünkü Bunu basitçe çimentoya karıştırmak, olumsuz sonuçların ertelenmesi anlamına gelir, çünkü çimento blokları kısa ömürlüdür.

4. Katı atık işleme sorunları

Katı atık işleme sorunları birçok alanda yatmaktadır.

Günümüzde katı atıkların uzaklaştırılması ve bertaraf edilmesi maliyetlerinin ana tazminat kaynağı halktan yapılan ödemelerdir. Üstelik evsel atıkların bertarafına ilişkin mevcut tarifelerin yeterince düşük olmadığı, hatta atık bertaraf ve uzaklaştırma masraflarını bile karşılayamadığı çok açık. Geri dönüşüme yönelik fon eksikliği, devlet bütçesinden sağlanan sübvansiyonlarla telafi ediliyor, ancak yine de konut ve toplumsal hizmet yetkililerinin, Avrupa'da uzun süredir kullanılmakta olan ayrı bir toplama sisteminin geliştirilmesi için parası yok. Ek olarak, bugün katı atıkların işlenmesine ilişkin tarife farklı değildir; atıkları ayrı ayrı toplamanız veya her şeyi ortak bir konteynere boşaltmanız hiç önemli değil - atıkların imhası için de aynısını ödeyeceksiniz.

Ülkemizde mevcut katı atık yönetim sisteminin bir diğer sorunu da ikincil hammadde pazarının oldukça sınırlı olmasıdır; birçok atık geri dönüşüm şirketi, atıklardan elde edilen hammaddelerin satışında sorunlarla karşılaşmaktadır.

Şu anda, katı atıkların bertaraf edilmesi sorunu konusunda nüfusun neredeyse hiçbir farkındalığı yok ve Rusya nüfusu, ayrı toplama sisteminin sunduğu fırsatlar hakkında hiçbir şey bilmiyor.

Ayrıca tüm atık yönetimi yöntemlerinin artıları ve eksileri vardır.

Bir depolama sahasının en eski ve en ünlü bertarafı, inşaatı ve bakımı, bir atık yakma tesisi (WIP) veya bir atık işleme tesisi (WRP) kurmaktan çok daha basit ve daha ucuzdur. Bu belki de atıkların çöp depolama alanında depolanmasının temel avantajıdır. Oldukça fazla dezavantaj var:

• geniş arazi alanları işgal edilmiştir (depolama sahasının kendisine ek olarak çevredeki sıhhi koruma bölgesi de dikkate alınmalıdır). Günümüzde büyük şehirlerin yakınındaki araziler pahalıdır ve bunu daha temiz amaçlarla harcamak mantıklıdır; ve çok uzakta bir depolama sahasının inşası ekonomik olarak mümkün değildir;
• bu yöntemle, atığın pratikte hiçbir yararlı bileşeni çıkarılmaz; çok fazla malzeme, emek ve enerjinin harcandığı bir şey basitçe toprağa gömülür;
• Arazi ıslahında zorluklar. En yüksek yüklü depolama sahası bile er ya da geç kapasitesini tüketecektir. Bundan sonra üzeri toprakla örtülmeli ve yüzeye ağaçlar dikilmelidir. Ancak bu bölge çok uzun bir süre pratik olarak herhangi bir yararlı uygulama için uygun olmayacaktır. Atık katmanlarında anaerobik (yani hava erişimi olmayan) işlemler meydana gelir ve çok uzun zaman alır. Dolayısıyla sadece işletme sırasında değil, tamamlandıktan sonra da katı atık depolama sahası önemli arazi alanları kaplamaktadır.

Atıkların yakılması önemli miktarda sermaye yatırımı gerektirir. Teorik olarak atıklar yakıt, yakma fırınları da ısıtma tesisleri olarak değerlendirilebilir. Pratikte işler pek iyi gitmiyor.

Öncelikle ayrıştırılmamış atığın kalorifik değeri çok düşüktür; yani havada hiç yanmayabilir (bu, katı atıktaki yanıcı olmayan fraksiyonların içeriğine ve hava şartlarına bağlı olarak değişen neme bağlıdır) ; tam yanma için ek yanma gerekebilir, kurutma, gerçek yakıtların kullanılması, oksitleyici olarak oksijenle zenginleştirilmiş bir gaz karışımının kullanılması (hava yerine).

İkinci olarak, MSZ'den çıkan atık baca gazları, hem katı hem de gaz veya buhar halinde önemli miktarda zararlı yabancı maddeler içerir. Örneğin, modern atıklar önemli miktarda klor içeren organik madde içerebilir; bunların yanması, süper ekotoksik, yani süper toksik madde olarak sınıflandırılan dioksin gibi bir madde üretir. Bu bağlamda, egzoz gazlarının çok aşamalı dikkatli bir şekilde arıtılmasının yanı sıra, atıkların eksik yanmasını önlemek için özellikle yüksek sıcaklıkların kullanılması gerekir (tam yanma ile daha az toksik madde oluşur).

Son olarak, yakma hala atık sorununu ortadan kaldırmıyor: Fırınlarda kalan yanıcı olmayan cüruf ve arıtma tesislerinde toplanan kül, başlangıçta “girilen” katı atık miktarının hacimce %10'unu ve ağırlıkça %30'unu oluşturur. MSZ'nin kapıları. Bu cüruf ve külün hala bir yere gitmesi gerekiyor. Cürufun cüruf blokları vb. için dolgu maddesi olarak kullanılması mümkün olmasına rağmen, genellikle sadece çöp sahasına gönderilir.

Bu nedenle, MSZ'nin dezavantajları, ekipmanın yüksek maliyeti, geleneksel termik santrallere kıyasla çok daha karmaşık yanma ve gaz arıtma teknolojisi ve faydalı bileşenlerin zayıf şekilde çıkarılmasıdır. Çeşitli hileler (ön ayırma, üretilen ısı ve cürufun faydalı kullanımı) dikkate alınsa bile, MSZ'ler nadiren karlı işletmelerdir. Ancak tüm eksikliklere rağmen dünyada binin üzerinde çöp yakma tesisi faaliyet gösteriyor, ancak son zamanlarda sayıları azalma eğilimi gösteriyor.

Geri dönüştürülebilir malzemelerin mevcut geri dönüşümü yöntemlerindeki ana sorun, işleme teknolojilerinin eksikliği değil, geri dönüştürülebilir malzemelerin çöpün geri kalanından ayrılması (ve geri dönüştürülebilir malzemelerin çeşitli bileşenlerinin ayrılması). Atıkları ve geri dönüştürülebilir maddeleri ayırmanıza olanak tanıyan birçok teknoloji vardır. Bunların hepsi maliyetlidir ve en pahalı ve karmaşık olanı, özel işletmelerde halihazırda oluşmuş genel atık akışından geri dönüştürülebilir malzemelerin çıkarılmasıdır.

Rusya ve özellikle Moskova için katı atıkların enerji üretiminde yakıt olarak kullanılmasıyla ilgili temel sorunlar şunlardır:

1. Atıkların yakılmasıyla üretilen ısının etkin kullanımı ve her şeyden önce üretilen enerjinin satışıyla ilgili sorun. Katı atıkların miktar ve kalitesindeki mevsimsel ve günlük dalgalanmalar ve teknolojik hatların durdurulması nedeniyle elektrik üretiminin istikrarsızlığı, elektrik şebekelerine satışını zorlaştırıyor.

2. Şu anda en acil konu katı atık enerjisinin elektrik enerjisine etkili bir şekilde dönüştürülmesidir, çünkü mutlak elektrik verimliliği %14-15'i geçmezken, yurt dışında yeni devreye alınan katı atık yakan tesislerin mutlak elektrik verimliliği yaklaşık %22 civarındadır.

6. Katı atık işlemeye yönelik beklentiler

Aynı zamanda bu atık yönetim sistemini modernleştirmenin iki olası yönü vardır:

1) atık oluşumunu en aza indirecek koşulların yaratılması, ör. mevcut en iyi teknolojilere dayalı olarak ekonominin teknolojik modernizasyonu;

2) önceki yıllarda biriken hacimler de dahil olmak üzere atıkların ikincil malzeme ve enerji kaynakları olarak ekonomik kullanıma dahil edilmesi, ör. Rusya'da atık geri dönüşüm endüstrisinin gelişimi.

Evsel atık benzeri endüstriyel atıklar da dahil olmak üzere katı atıkların, elektrik ve ısıya dönüştürüldüğünde enerji kullanarak yakıt olarak kullanılması; kazanlardan çıkan gazların mekanik ve kimyasal saflaştırılması; akışkan yataklı fırınlar da dahil olmak üzere yeni yanma teknolojilerinin tanıtılması; cüruf, kül, metaller de dahil olmak üzere bir dizi atık bileşenin faydalı kullanımı - bunların hepsi fosil yakıtların ve malzemelerin tasarrufu açısından büyük önem taşıyor, ancak esas olarak Moskova'daki doğanın, havanın ve su havzalarının korunması ve Moskova bölgesi, mevcut depolama alanlarının kademeli olarak kapatılması ve organizasyonları için yeni arazi tahsisinin reddedilmesi yoluyla.

Moskova da dahil olmak üzere şehirlerin enerji tedarik sistemlerinde katı atıkların termal ve elektrik enerjisi kullanılarak yakılmasına yönelik genel kabul görmüş (geleneksel) planların yanı sıra, Avrupa ülkelerinde birleşik enerji tedarik kaynaklarına yol açan plan çözümleri konusunda geniş deneyim bulunmaktadır. Bu tür kaynakların bir parçası olarak, katı atıkların enerji üretimi ile nötralizasyonuna yönelik teknolojik hatların yanı sıra, sadece buhar jeneratörleri formundaki güç ekipmanları değil, aynı zamanda gaz türbin üniteleri (GTU), kombine çevrim gaz üniteleri (CCG) de kullanılmaktadır.

Katı atıkların ısıl işlemine yönelik çok sayıda yabancı işletmenin işletme deneyimi, katı atık kullanan modern bir termik santralin çevre dostu bir kuruluş olduğunu göstermektedir. Bu, Moskova özel tesislerinde lansmanları ve sonraki operasyonları sırasında yapılan çalışmaların sonuçlarıyla doğrulanmaktadır. Katı atıkların gaz halindeki yanma ürünlerindeki düzenlenmiş maddelerin konsantrasyonu, bu tür işletmelerin çevre açısından güvenli çalışmasını sağlayan AB standart değerlerini aşmamaktadır. Ortaya çıkan kül ve cüruf kalıntıları, örneğin termik santralin kendi topraklarında yol yapımında daha sonra kullanılmak üzere inert bir ürün halinde işlenebilir.

Gelişmiş yabancı ülkelerde geri dönüştürülebilir malzeme pazarını arttırmak için bugün çeşitli etki mekanizmaları kullanılmaktadır - yeni malların piyasaya sürülmesi sırasında geri dönüştürülebilir malzemelerin zorunlu kullanımına ilişkin gereklilikler (yüzde olarak) ve bu tür endüstriler için imtiyazlı krediler. Ayrıca, Avrupa kamu ihale sistemi, geri dönüştürülmüş malzemelerden yapılmış veya geri dönüştürülebilir malzemeler kullanan mal ve ürünler üreten veya tedarik eden işletme ve kuruluşlara da fayda sağlamaktadır.

Rusya Federasyonu'nda belediye katı atıklarının ikincil enerji kaynakları olarak kullanılmasına ilişkin beklentiler, en azından büyük şehirler için çöp depolama alanlarının bertarafını önemli ölçüde azaltmayı ve enerji şirketlerinin yenilenebilir enerji kaynaklarının geliştirilmesine olan ilgisini artırmayı amaçlayan yasal belgelerin kabul edilmesiyle ilişkilidir. enerji kaynaklarının yanı sıra işleme alanında yeni teknolojilerin aktif olarak tanıtılması.

Çözüm

Katı evsel atıkların geri dönüştürülmesi süreci, atığın, alanın ve miktarının tüm özellikleri dikkate alınarak her bir durumda seçilmelidir.

Evsel atıkların bertaraf edilmesiyle ilgili sorunların çözülmesinin karmaşıklığı, karmaşık, sermaye yoğun ekipmanların kullanılması ihtiyacı ve her bir özel çözüm için ekonomik gerekçenin bulunmaması ile açıklanmaktadır.

Yukarıda yazılan her şeyi özetleyerek, atıkların rasyonel kullanımına yönelik mevcut teknolojilere rağmen, katı atık bertarafına ilişkin etkisiz çalışmanın temel nedeninin, çevre koruma, kaynak kullanımı ve atık bertarafının sürekli geliştirilmesi sorunları olduğunu rahatlıkla söyleyebiliriz. Ülkemizdeki yönetim organları için sistem hâlâ bir öncelik değildir.

Yakın gelecekte hükümetin yeni, daha çevre dostu ve verimli bir katı atık yönetim sistemi oluşturmak için gerekli adımları atacağını ancak umut edebiliriz.

Kaynakça

1. Belediye katı atıkları [Elektronik kaynak].https://ru.wikipedia.org Wikipedia ücretsiz ansiklopedi.
2. Rusya ve Kostroma bölgesindeki tüketici atıklarıyla ilgili durum [Elektronik kaynak] Kostroma Bölgesi Federal Doğal Kaynakların Denetimi Servisi (Rosprirodnadzor) Dairesi.
3. Rusya Federasyonu'nun 24 Haziran 1998 tarihli ve 89-F3 sayılı Federal Kanunu (25 Kasım 2013 tarihinde değiştirilen şekliyle) “Üretim ve tüketim atıkları hakkında” [Elektronik kaynak] Danışman Plus: Sürüm Prof.. - Elektronik veriler ve program - JSC "Danışman Artı". Moskova. 2001-2014.
4. Rusya Federasyonu'nun 10 Ocak 2002 tarihli Federal Kanunu No. 7-FZ "Çevre Koruma Hakkında" [Elektronik kaynak] ConsultantPlus: Sürüm Prof.. - Elektronik veri ve program - CJSC "Consultant Plus". Moskova. 2001-2014.
5. Katı evsel atıkların toplanması ve bertarafı [Elektronik kaynak]. http://allformgsu. ru /
6. Katı atık bertaraf teknolojisi [Elektronik kaynak].http://waste-nn.ru/tehnologiya-zahoroneniya-tbo/2011-2014 “Nizhny Novgorod Bölgesi Ekoloji ve Doğal Kaynaklar Bakanlığı”.
7. E.I. Goncharuk, V.G. Bardov, S.I. Garkaviy, A.P. Yavorovsky ve diğerleri Ed. E.I. Gonçaruk. K.: Sağlık, 2006. 792 s.
8. Khmelnitsky A.G. / İkincil malzeme kaynaklarının sanayi için hammadde olarak kullanılması / Belediye ve endüstriyel atıklar: nötralizasyon ve geri dönüşüm yöntemleri. Novosibirsk, 1995. 167 s.
9. Baruzdina Yu. / Geri dönüştürülmüş malzemelerden ürünler yeşil ışık / Belediye katı atıkları / Mayıs 2010. 65 C.
10. Sachkov A.N., Nikolsky K.S., Marinin Yu.I. / Vladimir'de katı atıkların yüksek sıcaklıkta işlenmesi hakkında / Kent ekolojisi. M.: 1996. 331 s.
11. Stubenvoll J., Bohmer S., Szednyj I. Stand der Technik bei Abfallverbrennungsanlagen. Study im Auftrag des Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft. Viyana, Eylül 2002, 164 s.
12. Katı evsel atıkların termal enerji ve inşaat malzemeleri üretimi ve bunun uygulanması için bir atık yakma tesisi ile çevre dostu bir şekilde işlenmesine yönelik bir yöntem (RU 2502017) patenti.
13. Kopylov A.E. Rusya'da yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımını destekleyecek bir sistem seçmenin ekonomik yönleri // Energetik. 2008. Sayı 1. 45 C.

Sadece fareler ve kediler değil, evsizler ve çeşitli değerli eşyaların yorulmak bilmeyen arayanları da uzun zamandır çöpleri karıştırıyor. Bilim insanları ve mühendisler bu konuya giderek daha fazla dahil oluyor. Ama bunda ne bulmaya çalışıyorlar? Tabii ki enerji. Sonuçta çöp yararlı olabilir.

Enerji potansiyeli

Yenilenebilir ve neredeyse tükenmez bir enerji kaynağı olarak çöp mü? Neden. Geleceğe Dönüş film üçlemesinden eski güzel Dr. Emmett Brown'u hatırlıyor musunuz? Kendini tam da bu gelecekte bulan uzman, zaman makinesini değiştirerek onu gıda atıklarından elektrik üreten bir "ev nükleer reaktörü" ile donattı. Öte yandan filmde anlatılan 2015 yılı artık uzak fantastik bir gelecek değil, yakın da olsa gerçek bir geçmiş. Ve eğer nükleer reaktörlerin günlük yaşamda kullanılması noktasına henüz gelinmediyse (her ne kadar gelişmeler yorulmadan yürütülse de), o zaman atıklardan enerji üretimi oldukça sıradan hale geldi.

Dünyadaki enerji üretimi için doğal kaynaklar giderek azalıyor ve her türlü çöp giderek artıyor ve bazen onu koyacak hiçbir yer kalmıyor. Evet, zengin gelişmiş ülkeler (özellikle atıkların düzenli depolama sahasına doldurulmasının yasal olarak yasak olduğu ülkeler), üçüncü dünya ülkelerindeki atıkları bir ücret karşılığında eritmeyi karşılayabilir, ancak bu, saatli bir bombadır, çünkü bu devletler uygun işleme yeteneklerine ve teknolojilerine sahip değildir. ve bunu yapmak için de özel bir arzu. Ve herkes için bir gezegen var.

Doğanın iyi bilinen temel yasasından çıkan sonuç şudur: Enerji hiçbir yerde kaybolmaz, ancak şu veya bu şekilde korunur - tek soru, onu etkili ve zararsız bir şekilde nasıl çıkaracağımız ve dönüştüreceğimizdir. Ve eğer öyleyse, o zaman çoğunlukla çöp olan değerli hammaddeleri israf etmek veya aptalca yok etmek hiçbir işe yaramaz - oldukça yüksek enerji potansiyelini karlı bir şekilde kullanmak daha iyidir. Bunun iyi bir örneği, kullanılmış araba lastiklerinin geri dönüştürülmesidir. Bunlardan çok sayıda var ve çok hantallar, ancak aynı zamanda değerli geri dönüştürülebilir malzemeleri de temsil ediyorlar. Bir ton lastiği yakarsanız atmosfere yaklaşık 300 kg kurum ve neredeyse yarım ton zehirli gaz salınacaktır. Bunları düşük sıcaklıkta piroliz (500 ° C'ye kadar) yoluyla işleme tabi tutarsak, çıktı sentetik yağ, karbon siyahı ve yanıcı gaz olacaktır.

Pek çok ülkedeki pek çok kişi, kuruluş ve işletme, atık yataklarının “enerji geliştirme” sorunlarını çözmeye kendilerini adamıştır ve tüm bunlar, genel ad altında zaten bir dizi araştırma, teknoloji, sistem, program ve faaliyete yol açmıştır. Atıktan Enerjiye (WEA) veya Atıktan Enerji - “Çöpten enerjiye” veya “Atıktan Enerji”.

Kilotondan kilovat'a!

Neredeyse bir buçuk yüzyıl boyunca atıkların çöp sahalarında bertarafına alternatif olarak yakma gibi bir alternatif mevcut ve yaygın olarak gelişmeye devam ediyor: İlk atık yakma tesisi 1874 yılında İngiltere'nin Nottingham kentinde inşa edildi. Peki, üretilen ısının enerjisini iyilik için kullanabiliyorsanız neden sadece yakalım (atmosferi zehirleyelim)? Bu tür "atık" enerjinin ders kitabı örneği olarak, Viyana'nın 9. bölgesindeki (Mozart ve Schubert, Beethoven ve Freud'un farklı zamanlarda yaşadığı merkezi tesislerden biri) çevre dostu Spittelau yakma tesisi en sık gösterilmektedir.

Endüstriyel tasarımın şaheseri olan bu tesis, opera binası, katedral veya imparatorluk saraylarıyla birlikte Avusturya başkentinin cazibe merkezlerinden biri olup, aynı zamanda yılda 250 bin ton şehir atığını işleyerek, termal enerji üretmektedir. Çeyrek yüzyıl boyunca Viyana'nın birçok bölgesinde 100 binden fazla evin aynı anda ısıtılmasında kullanıldı. Bugün, Avusturya deneyimi daha da yaygınlaşıyor ve belediye katı atıkları (MSW), gelişmiş ülkelerin yakıt ve ısı tedarikinde giderek daha önemli bir rol oynuyor. Böylece atıklarının yüzde 100'ünü işleyen Hollanda'da 11 adet “çöp” termik santral bulunuyor.

Bir sonraki mantıksal adım, gerekirse termal enerjiyi daha "uygulanabilir" ve "dört mevsim" elektrik enerjisine dönüştürmektir. Ve şu anda belediye atıklarından enerji üretiminde Avrupa lideri olarak tanınan Fransa'daki 130 fabrika, yılda yaklaşık 10 milyon Gcal termal enerji ve 3 milyar kWh'den fazla elektrik üretiyor. Toplamda, Avrupa'da atıktan enerji üreten yaklaşık 500 işletme var ve aynı sayıda yalnızca Çin'de ve hem atık hem de yakıt sorunlarının özellikle bariz nedenlerle ilgili olduğu Japonya'da neredeyse 2 bin işletme var. Aynı zamanda uzmanlar tarafından yapılan hesaplamalar, doğrudan yanma teknolojilerinin, 1 ton katı atıktan, 250 kg akaryakıt veya 200 litre dizel yakıtın yakılmasıyla aynı miktarda termal enerji elde edilmesini mümkün kıldığını gösteriyor.

Ve Rusya'da işliyoruz

Çok uzun zaman önce, Rusya'nın en büyük katı atık "tedarikçisi" olan Moskova hükümeti, (büyük ölçüde yerel halkın ve çevrecilerin protestolarının etkisi altında) atık yakma tesisleri inşa etme fikrinden vazgeçti ve bunun yerine hidro ayırma teknolojisini kullanan işletmeleri tercih etti. Bu çok daha ucuzdur ve atıkların parçalara (kağıt, metal, cam, plastik vb.) ayrılmasına ve daha sonra bunların geri dönüştürülebilir malzemelere, gübrelere ve enerjiye dönüştürülmesine olanak tanır. Bu arada, Rusya'daki katı atıkların bileşimi şu şekildedir: kağıt ve karton - %35, gıda atıkları - %41, plastik - %3, cam - %8, metaller - %4, tekstil ve diğer - %9.

Şimdi, yerel sakinler için uzun zamandır sıkıcı olan ve artık tüm Rusya'da "ün" kazanan dev Balashikha depolama sahasına yönelik sert başkanlık eleştirisinden sonra, atık yakma tesislerinin inşası konusu yeniden gündeme geldi. Bunun tasfiyesi ve Moskova yakınlarındaki bir dizi depolama sahasının yaklaşan kapatılmasıyla bağlantılı olarak, en gelişmiş ve en gelişmiş teknolojilerden biri olan WPC plazma gazlaştırma teknolojisini kullanarak bölgede temelde yeni nesil bir fabrika ağı kurulmasına karar verildi. bugün çevre dostu.

Bu tesislerin her biri günde 1.500 ton (yılda 500.000 ton) ayrıştırılmamış atığı işleme kapasitesine sahiptir. Plazma gazlaştırma ünitesi 5.500 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda çalışarak hammaddenin neredeyse tamamen en saf sentetik gaza dönüştürülmesini ve %80 enerji geri kazanımını sağlar.

Sürecin nihai ürünü farklı olabilir; aynı elektrik (50 MWh), buhar veya sıvı yakıt. İnorganik maddeler inert bir cüruf olarak uzaklaştırılır, soğutulur ve tehlikesiz, süzülemez bir ürüne dönüştürülür, ardından inşaat malzemesi dolgu maddesi olarak satılabilir.

Son olarak sera gazlarının atmosfere emisyonu radikal biçimde azaltılır.

Piroliz, hidropiroliz, “stoker”, depolimerizasyon, doğrudan eritme, gazlaştırma, esterleştirme, anaerobik sindirim, akışkan yatak ve akışkanlaştırma prosesi, en eskiden en modernine kadar teknolojilerin ve bunların çeşitlerinin isimleridir ve araştırmadaki yaklaşımların çeşitliliğini yansıtır. Atıkların geri dönüşümüyle enerjiyi geri kazanmanın en hızlı, etkili ve zararsız yolu. Ayrıntılara girmeden, her teknolojinin artıları ve eksileri, destekçileri ve rakipleri olduğunu belirtiyoruz. Ancak öyle ya da böyle, eğilim zaten belli ve dedikleri gibi ilerleme durdurulamaz. Bir zamanlar nükleer enerji gerçekçi olmayan bir şey gibi görünüyordu ama “çöp” neden daha kötü? Tam tersine, ölçülemeyecek kadar daha güvenli!

Oylandı Teşekkürler!

İlginizi çekebilir:

•