Местное и безопасное

Среди твердых горючих отходов необходимо выделить твердые бытовые отходы (ТБО), осадки от очистки сточных вод (ОСВ), отходы деревопереработки (кора, щепа, опилки, кусковые отходы, лигнин), отходы добычи и переработки угля, отходы сельского хозяйства и животноводства (солома, шелуха семян, косточки, навоз, помет).

В России ежегодно образуется не менее 42 млн. т ТБО, и их энергетическая ценность составляет около 5,9 млн. т условного топлива (т у. т.); ОСВ образуется ежегодно 30 млн. т, и их энергосодержание составляет 2,1 млн. т у. т. Доступных для использования текущих отходов деревопереработки ежегодно образуется около 10 млн. т с энергосодержанием 1,9 млн. т у. т. Легкодоступного лигнина в отвалах находится около 70 млн. т с энергосодержанием 9,8 млн. т у. т. Отходов сельского хозяйства образуется ежегодно около 300 млн. т с энергосодержанием 42 млн. т у. т. Отходов добычи и переработки угля (шламы) накоплено более 40 млн. т с энергосодержанием около 14 млн. т у. т.

Так, образуется более 380 млн. т с энергосодержанием около 52 млн. т у. т., и накоплено в отвалах легкодоступных 110 млн. т отходов с энергосодержанием 23,8 млн. т у. т. Отсюда видно, что потенциальная энергия ежегодно образуемых и доступных горючих отходов больше потенциальной энергии угля, добываемого подземным способом в Кузбассе (около 37 млн. т у. т.).
Группой компаний «НИККОМ» разработаны технология и комплекс оборудования по эффективному использованию горючих отходов и «малоценных» топлив.

Комплекс включает установку по сушке, измельчению и обогащению сырья, агрегат вихревой газификации сырья, агрегат по очистке и охлаждению полученного генераторного газа, который может быть использован как качественный энергоноситель для подачи в двигатель внутреннего сгорания, в топки печей и котлов, в горелки различного назначения, систему автоматического управления. Комплекс также имеет газопоршневую электростанцию, адаптированную для работы на генераторном газе.

В данном комплексе успешно проведены тестовые испытания по использованию буроугольных шламов Коркинского разреза, опилок, помета птицефабрик «Бектышская» и «Равес», осадка от очистки сточных вод города Златоуста, твердых бытовых отходов путем их предварительной сортировки с удалением негорючих и утильных компонентов, измельчения и сушки горючих компонентов. Шламы, помет, опилки и осадки сточных вод перед газификацией сушили и измельчали.

Исходное сырье подается на установку подготовки, где оно измельчается, сушится, сепарируется и складируется в аккумулирующем бункере. Оттуда готовое сырье подается в бункер агрегата газификации, потом в газогенератор, где разделяется на горючий генераторный газ и зольные остатки. Зольные остатки выдаются на утилизацию. Генераторный газ через теплообменник и парогенератор по газоходу поступает в агрегат очистки и охлаждения и, очищенный и охлажденный, подается на газопоршневую электростанцию.

В ходе тестовых испытаний, проводимых в полуавтоматическом режиме, стало понятно, что весь комплекс может быть переведен на автоматический режим управления. Также было выявлено, что наибольшее влияние на процесс газификации и состав газа оказывают технологические параметры, такие как температура и количество подаваемого воздуха по зонам газогенератора, уровень золы.

 На характер процесса газификации, количество получаемого газа и зольных остатков оказывают значительное влияние такие факторы, как влажность, зольность и гранулометрический состав сырья. В меньшей степени они влияют на состав генераторного газа.

Все проводимые тестовые испытания включали мероприятия по определению вредных выбросов с выхлопными газами, параметров генераторного газа и опасности золы, получаемой при газификации различных видов топлива. При исследованиях отбирались пробы генераторного газа, выхлопного газа двигателя и зола из газогенератора.

Тестовые испытания комплекса показали, что установка по подготовке сырья, агрегаты вихревой газификации и очистки генераторного газа могут эффективно работать на отходах с широким диапазоном влажности, зольности и гранулометрического состава.  

Объединение разработанных технологических решений в единый энергогенерирующий технологический комплекс может найти свое экономически и экологически востребованное применение в сфере малой распределенной энергетики с опорой на местные топливные ресурсы и возобновляемые отходы.

В основе стратегического развития энергетики на региональном уровне должно лежать понимание того, что отраслевые предприятия – неотъемлемая часть инфраструктуры. Масштабы и вид используемых энергоресурсов должны быть частью общей схемы энергообеспечения потребителей. Речь идет не о противопоставлении централизованного и местного автономного энергоснабжения, а об их взаимодополнении, когда каждая система наилучшим образом обеспечивает реальные экологические и энергетические потребности объектов промышленности, сельского хозяйства, транспорта, строительства и быта.

Сложность присоединения к централизованным источникам энергоснабжения, высокая и постоянно растущая стоимость энергии от этих источников привели к тому, что в России более 30% потребителей энергии не обеспечены централизованными энергоресурсами.

Призывы, приказы, правовые акты, разъяснительная работа нужны и важны в условиях монетарной экономики, но они вторичны по сравнению с разработками и апробацией эффективных технологий и оборудования.