Меню Рубрики

Установка по переработке отходов институт

Отечественный метод плазменной утилизации мусора остался в России не востребованным

Совет Европы еще в 2017 году заявил об отходе от сжигания мусора и рекомендовал странам — членам ЕС прекратить финансировать строительство таких предприятий. Уже вводятся или повышаются налоги на сжигание, осуществляется переход к ликвидации схем поддержки сжигания и ввод моратория на строительство новых заводов.

«Российская газета» отмечает, что при сжигании мусора образуются вредные диоксины, фуррены и многие другие соединения. И хотя есть очень дорогие системы очистки, которые стоят больше, чем сам завод, улавливают значительную часть вредных выбросов, но даже в малых концентрациях эти соединения губительны для человека.

По оценкам директора Института экологии Высшей школы экономики, доктора технических наук Бориса Моргунова, на эту вторичную массу, оставшуюся после сжигания, приходится более 40 процентов исходного мусора. Таким образом, хотя общий объем отходов несколько уменьшится, но их «качество» станет намного хуже.

Есть альтернатива. Издание напоминает, что в 2011 году академик Филипп Рутберг за разработку плазменных технологий был удостоен премии «Глобальная энергия», которую называют «энергетическим аналогом Нобеля». Более того, по проекту ученого в Институте электрофизики и электроэнергетики РАН была создана опытно-промышленная установка уничтожения бытового мусора. Вот как академик тогда рассказывал о сути своей разработки.

— Главное действующее лицо в этой технологии — ионизованный газ, плазма, температура которой может варьироваться от 2 тысяч до 6 тысяч градусов в зависимости от решаемой задачи. Принципиально важно, что в таком реакторе нет горения, мусор не сжигается, а подвергается газификации. А раз нет ни горения, ни кислорода, раз мусор не сжигается, то при такой температуре вообще нет условий для образования диоксинов, фуранов, оксидов азота, диоксида серы, углекислого газа и прочей вредности. Кроме того, плазма буквально разрывает на части не только отдельные частицы, но и молекулы, поэтому в процессе переработки мусора практически не создается твердых микрочастиц, — объяснял Филипп Рутберг.

Опытная установка академика Рутберга так и осталась в единственном экземпляре, так и не превратилась в заводы по уничтожению мусора. Более счастливая судьба у плазмотрона, созданного в Курчатовском институте. Он был изготовлен, а потом по различным причинам вместе с авторами оказался в Израиле, где в 2010 году начал бороться с местным мусором.

Сегодня зарубежные компании предлагают разные варианты плазменной технологии уничтожения отходов. Как с предварительным раздельным сбором и сортировкой мусора, так и с загрузкой в реактор всей «кучи» без разбора. В разных странах, в частности, в США, Китае, Великобритании, Индии, Японии, Канаде, уже построено несколько десятков предприятий, использующих плазменный метод.

источник

В Институте электрофизики и электроэнергетики создан плазменный мусоросжигатель

В советской фантастике был описан светлый проект борьбы с мусором — загружать его в ракеты и отправлять на Солнце, чтоб он сгорел. Недешево, но идея хорошая.

В Институте электрофизики и электроэнергетики РАН под руководством академика Рутберга (о его награждении премией «Глобальная энергия» журнал «Наука» писал в N2) создан промышленный генератор плазмы, в котором для переработки бытового мусора применяется низкотемпературный плазмохимический процесс. При этом не только утилизуются отходы, но и вырабатывается электроэнергия. Проект завода по переработке твердых бытовых отходов был представлен на экспертизу в фонд «Сколково». Академик Евгений Велихов, руководитель секции ядерных технологий инновационного фонда, дал положительное заключение, предложив первый промышленный образец построить на территории Сколкова.

— Сейчас мы плотно работаем на эту тему с фондом, — говорит заместитель директора компании «Плазмохимические технологии» Сергей Терехов. — Существует протокол, подписанный всеми сторонами. Если все сложится удачно, то к концу года уже будет первое воплощение — не в металле еще, наверное, но хотя бы в начале строительства. И тогда через год уже может быть построен завод.

Убивает все известные диоксины

Сейчас мусоросжигательные заводы не способны обеспечить полное сгорание отходов из-за относительно невысокой температуры — 800-1000 градусов. Поэтому в атмосферу выбрасываются тонны вредных веществ, в том числе диоксины, представляющие серьезную угрозу всему живому. Промышленные фильтры, способные полностью очистить дым от вредных примесей, наукой пока не придуманы.

Плазмогенератор Рутберга создает рабочую область реактора, с температурами от 1200 до 2000 градусов, где идет процесс пиролиза (термического разложения) и плазменной газификации органических отходов. В качестве плазмообразующего газа используется атмосферный воздух и водяные пары. В ходе пиролиза органики образуется синтез-газ — смесь монооксида углерода и водорода (СО и Н2), при дальнейшем сгорании которого выделяются углекислый газ и вода.

Рабочим органом плазмогенератора является плазмотрон — система электродов, создающих электрическую дугу, которая разогревает газ до ионизированного состояния. Сама установка представляет из себя реакторную колонну, в середине которой расположены генераторы плазмы, а в верхнюю часть засыпаются измельченные и гранулированные органические отходы. Попадая внутрь реактора, органика подвергается процессу газификации. Полученный синтетический газ может как подаваться на газовую турбину, которая вырабатывает электрический ток, так и использоваться для производства жидкого топлива и водорода. Несгораемые остатки в виде стеклоподобного шлака опускаются вниз.

— Плазма генерируется в плазмотроне при температуре от 2 до 6 тысяч градусов — объясняет принцип работы генератора академик. — Две тысячи — это минимум, шесть — это обычно максимум, хотя при необходимости можно и больше. В принципе, низкотемпературная плазма — это от пары тысяч до миллиона градусов, высокотемпературная — это сотни миллионов, те температуры, которые существуют при термоядерной реакции или в центре Солнца. Мы же оперируем температурами, которые соответствуют поверхности Солнца — это как раз и есть примерно 6 тысяч.

Так как в реактор попадает относительно холодное вещество (органические отходы), плазма разбавляется в нем, и температура внутри опускается до примерно полутора тысяч градусов — от 1200 до 1800. Этого вполне достаточно, чтобы поддерживался процесс плазмохимической реакции, но при этом не тратить лишней электроэнергии. Температура не ниже 1200 необходима, чтобы не было условий для образования диоксинов. Поэтому струя плазмы, испускаемая генераторами, регулируется таким образом, чтобы температура органической смеси находилась в установленных пределах — ниже нельзя, выше нет необходимости.

Читайте также:  Установка гидравлического ручника на калину

— В генератор подается защитный рабочий газ, то есть тот же воздух, — поясняет Рутберг, — чтобы ограничить область электрических дуг, где температура может быть и десять, и двадцать, и тридцать тысяч градусов. Через них продувается воздух, часть которого идет по краям объема, защищая стенки генератора — в итоге все перемешивается и создается рабочая температура плазмы.

Передвижная электрическая дуга

Самый изнашиваемый элемент плазмотрона — электроды. В плазмогенераторах, производимых иностранными компаниями, вне зависимости от того, из каких сплавов они сделаны, электроды разрушаются за 200-400 часов работы. В плазмотроне Рутберга, за счет специальной организации режима горения, когда электрическая дуга не привязывается к одной точке, а перемещается в магнитном поле, ресурс увеличен до двух тысяч часов, минимум до тысячи. Кроме того, по стоимости и простоте производства разработанные институтом электроды существенно дешевле зарубежных аналогов. В них используется либо чистая медь, либо порошковое соединение меди с железом.

Замена электродов в плазмотроне не представляет технологической проблемы — по словам Рутберга, она может быть произведена буквально за пять минут без какого-либо ущерба для общего процесса. Так как внутри реакторной колонны довольно большая масса вещества, она разогревается и остывает инертно.

— Вы можете все отключить хоть на полчаса, — говорит ученый. — Как процесс разогрева плазмохимического реактора может занять целые сутки, так и остывает он примерно столько же. Это раз. Второе, вы можете менять электроды последовательно, поскольку плазмотрон в реакторе не один — их там два, три, может быть и четыре. Вообще, мы рассчитываем на время непрерывной эксплуатации установки в 8 тысяч часов — то есть останавливать ее на профилактику можно раз или два в год.

— Из ста процентов мусора после переработки на сортировочной линии, — говорит Дмитрий Аронин, генеральный директор компании «Плазмотехнические технологии», — то есть после отбора всего полезного, что может быть использовано как вторсырье — это металл, бумага, стекло, пластик — остается порядка 25-30% органики, которую надо куда-то девать. Вся это органика может без проблем использоваться для газификации в плазмохимическом реакторе. Из того, что в нем переработается, останется 5-7 процентов остеклованного шлака, который в дальнейшем может применяться в дорожном строительстве.

Та установка, которую «Плазмохимические технологии» готовы поставить сейчас, способна перерабатывать 12 тысяч тонн мусора в год и будет производить до 2 мегаватт электроэнергии. Около половины производимой электроэнергии будет уходить на разогрев рабочей зоны реактора и поддержание процесса — так что авторы проекта рассчитывают на чистую отдачу электроэнергии не меньше мегаватта в час. За счет нагрева воды в контуре охлаждения станция будет производить и тепловую энергию, которая может использоваться для отопления. Получаемый в установке синтетический газ может быть сырьем для дальнейшей переработки.

— Из синтез-газа мы можем получать что угодно, — говорит Рутберг. — Можем вытащить водород — причем самый дешевый в производстве получится водород. Можем сжигать в газотурбине, под котлом, чтобы получить энергию, а можем производить спирты и дизтопливо. К сожалению, у нас в России не развито каталитическое производство, но за рубежом есть отработанные технологии. С их помощью можно получать и этанол, и метанол.

Сколковский мусор наружу не выйдет

— Но главное даже не это, — считает Аронин, — а то, что в трубу нашего предприятия по переработке мусора будет вылетать только CO2 и H2O — углекислый газ и вода. Те диоксины и фураны, которыми печально знамениты все мусоросжигательные заводы, исключены. Поэтому мы предложили фонду «Сколково» поставить первый завод по плазмохимической переработке твердых бытовых отходов на их территории. Параметры будущего города нам подходят. В среднем, один человек производит около полутонны мусора в год. Если население Сколкова составит 20-25 тысяч человек, как сейчас планируется, то такой завод производительностью полторы тонны в час проблему утилизации мусора решит полностью.

Подобных плазмохимических производств в мире пока нет. Существующие плазмогенераторы, говорит академик Рутберг, используются на других технологических принципах и давно морально устарели. Однако в Санкт-Петербурге уже действует опытная плазмогенераторная установка производительностью до 200 килограммов бытовых отходов в час, на которой отрабатываются все технологические процессы.

Также ведутся переговоры с зарубежными компаниями. Филипп Рутберг рассказал, что, например, проявили заинтересованность исландцы. Прибрежные воды острова загрязнены бытовым пластиком — его приносят атлантические течения.

— Пластик как сырье для плазмохимического реактора идеален. Чем больше пластика, тем лучше. Потому что он по энергосодержанию приближается к углю. То есть плазмохимическая утилизация всего того пластика, который плавает в океане, была бы наилучшим способом решения этой проблемы.

Константин Куцылло
Журнал «Коммерсантъ Наука», №4 (4), 25.07.2011

источник

Деньги из мусора: как зарабатывают на переработке отходов

Россия давно задыхается от грязи и мусора, но все благие намерения государства наладить его переработку заканчиваются ничем. РБК отобрал шесть компаний, способных утилизировать мусор в стране, сформировав новый многомиллиардный сегмент экономики.

Мусорные цифры

400 кг мусора в год производит среднестатистическая российская семья из четырех человек, в том числе 150 кг пластиковых отходов и 100 кг макулатуры

15 тыс. т мусора вывозится из Москвы каждый день

40 млн т твердых бытовых отходов образуется в России каждый год

31 млрд т отходов захоронено на мусорных полигонах России

44% россиян выбрасывают продукты, поскольку не успевают их съедать

Компания: ООО «Амиго-Сервис» (г. Нижний Новгород)

Читайте также:  Установка и настройка vdi vmware

Сфера деятельности: переработка шин

Владелец и гендиректор – Рустам Айзатуллин

Объем рынка: 1 млн т в год

Выручка в 2014 году: 20 млн руб.

Инвестиции: 15 млн руб.

Семь лет назад Рустам Айзатуллин уволился из милиции, чтобы заняться утилизацией стекла. Отходы с Борского стекольного завода его компания «Амиго-Сервис» продавала на заводы по производству бутылок, вроде турецкого Sisecam. В 2012 году Айзатуллин пришел в нижегородский бизнес-инкубатор Clever с новой бизнес-идеей: создать производство по переработке старых шин. На ее реализацию он получил грант в размере 300 тыс. руб.

По данным Ассоциации содействия восстановлению и переработке шин «Шиноэкология», ежегодно в России образуется около 1 млн т изношенных автопокрышек, но на переработку поступает всего 5–7%. Айзатуллин предложил перерабатывать шины в резиновую крошку, которую можно повторно использовать в дорожном строительстве, для просыпки футбольных полей и детских площадок. Гарантийный фонд Нижегородской области трижды выдавал «Амиго-Сервису» микрозаем в 900 тыс. руб. под 9,5% годовых на развитие бизнеса. В 2013 году Айзатуллин получил 7 млн руб. в Российском банке поддержки малого и среднего предпринимательства и еще 5 млн руб. в виде субсидии от нижегородского Министерства поддержки предпринимательства. На эти деньги предприниматель приобрел помещение площадью 1300 кв. м в Дзержинске, взял в лизинг «Газели» для сбора и перевозки шин, а также увеличил штат до 43 человек. Сегодня мощности «Амиго-Сервиса» позволяют перерабатывать до 200 грузовых шин в день (6 т резиновой крошки), полученных по договору с шиномонтажами и от частных сборщиков. По оценкам Айзатуллина, сейчас «Амиго-Сервис» перерабатывает около 15% изношенных шин в Нижнем Новгороде.

Свою крошку Айзатуллин продает по 14–15 руб. за 1 кг при себестоимости 9 руб. В планах предпринимателя наладить полную переработку покрышек. Сейчас в среднем от переработки 100 т шин остается 30 т отходов в виде металлического корда и текстильного волокна, которые отвозятся на свалку. Во второй половине 2014 года в «Амиго-Сервисе» запустили пиролизную установку, а сейчас завершают опыты по переплавке металлокорда. На выходе компания должна получать металл, из которого планирует лить гаечные ключи, а также энергию, что позволит полностью освещать и отапливать производственные помещения.

Компания: ЗАО «Аксион-РДМ» (г. Пермь)

Сфера деятельности: извлечение редкоземельных и благородных металлов из отходов производства

Совладелец и гендиректор Дмитрий Кондруцкий

Объем рынка: $1 млрд в год

Выручка в 2014 году: 3,7 млн руб.

Инвестиции: 47,8 млн руб.

В 2008 году Дмитрий Кондруцкий защитил кандидатскую диссертацию о ферментах и биомолекулах в Волжском политехническом институте. В рамках своей научной работы он изобрел смолу (аксионит), которая при добавлении в отходы производства всасывает в себя редкоземельные (индий, цезий, европий и др.) и благородные металлы. Большинство редкоземельных металлов используется в современной электронике, но в России почти не производится. В мае 2010 года венчурный фонд под управлением УК «Биопроцесс Кэпитал Партнерс» вложил в изобретение Кондруцкого 18,5 млн руб. с условием, что развитие проекта продолжится на базе Пермской химической компании. В результате было создано ЗАО «Аксион-РДМ» (венчурный фонд участвовал в проекте через уставный капитал, сейчас ему принадлежит примерно 3/4 в уставном капитале компании). В 2011 году на усовершенствование технологии, патентование и выход на рынок «Аксион-РДМ» получил грант в 29,3 млн руб. от фонда «Сколково».

На привлеченные инвестиции Кондруцкий разработал оборудование, с помощью которого осуществляется извлечение редкоземельных металлов аксионитом. Аппарат стоимостью 800 тыс. руб. уже работает в Русской медной компании и «Акроне», а сам аксионит производится на мощностях ЗАО «Аксион-РДМ». «С применением аксионита у добывающих компаний может быть внушительная дополнительная прибыль до $20–30 млн», – говорит Кондруцкий РБК. Объем российского рынка Дмитрий оценивает в $1 млрд, но сейчас 99% его свободно. В планах Кондруцкого за ближайшее десятилетие занять 80% объема.

Компания: ООО «ЮФО Переработка»

Сфера деятельности: переработка пластика

Владелец и гендиректор – Роман Себекин

Объем рынка: 4 млн т в год

Выручка в 2013 году: 4 млн руб.

Инвестиции: 6,5 млн руб.

В 21 год Роман Себекин решил строить дом, но оказалось, что дело это недешевое. Поэтому он потратил $500 на сборку станка и организацию производства блоков из полистирольного (пенопластового) наполнителя. Сначала Роман покупал гранулы для полистирола, но потом договорился с несколькими волгоградскими магазинами техники вроде «Техномаркета»: они экономили на вывозе пластиковых отходов на свалку, а он экономил на сырье. Частным сборщикам за 1 кг пластмассы Себекин платил 4 руб. В 2008 году Роман победил на конкурсе молодых предпринимателей, организованном «Опорой России» и Промсвязьбанком. В качестве приза предприниматель получил льготный кредит на три года в размере 1,5 млн руб. под 15% годовых. На него Себекин купил оборудование для переработки всех видов пластиковых отходов: бутылок, игрушек, ящиков, пленки. Через четыре года фонд Вагита Алекперова «Наше будущее» выделил Себекину беспроцентный заем в 5 млн руб. На них он переехал со двора на небольшую фабрику, купил транспорт и установил в Волгограде 300 баков для селективного сбора пластиковых отходов.

Сегодня Себекин освоил 10% пластиковых отходов Волгограда, что оценивается в 30 тыс. т в год. Мощности позволяют предпринимателю производить 10 тыс. полистиролбетонных блоков в месяц. «На дом в 100 кв. м нужно 30 тыс. блоков, мы продаем их по 25 руб. [в «Леруа Мерлен» такой же газобетонный блок стоит 62 руб.], – говорит Себекин. – Себестоимость блока – 15 руб. На него уходит 1 кг пластмассы». Фабрика также способна производить 15 тыс. кв. м тротуарной плитки и черепицы в год. Выручка ООО «ЮФО Переработка» в 2013 году составила 4 млн руб. В ближайших планах – наладить производство в Москве, а также начать производство полимерных шпал для РЖД.

Читайте также:  Установка window 7 бут

Компания: ООО «Биоэнергия»

Сфера деятельности: переработка органических отходов

Основатель и гендиректор – Александр Смотрицкий

Объем рынка: не менее 200 млн т в год Выручка в 2014 году: н.д.

Инвестиции: 20 млн руб. Александр Смотрицкий, глава компании

«Биоэнергия» (г. Екатеринбург), вспоминает, что к теме переработки органических отходов его подтолкнул личный опыт. «На пути в аэропорт Кольцово расположена крупная птицефабрика, которая распространяют очень неприятный запах», – говорит предприниматель. Заинтересовавшись этим вопросом, Смотрицкий выяснил, что в России птицефабрики и другие производители органических отходов (канализация, фермы и проч.) чаще всего вывозят отходы на поля или складируют их, не перерабатывая. «По разным оценкам, в России ежегодно образуется не менее 200 млн тонн таких отходов», – говорит он в интервью РБК. Между тем органические отходы – прекрасный источник для производства биогаза и удобрений.

В Европе за последние 15 лет построено несколько тысяч биогазовых установок (БГУ) в крупных агрокомплексах и на базе систем канализации городов. Типичная БГУ способная из 1 т сырья получить 50 куб. м биогаза, из которого при сжигании можно получить 100 кВт·ч электроэнергии, и до 200 кг удобрений. Главная проблема современных БГУ заключается в медленном процессе работы: брожение отходов может занимать от 20 до 60 дней. Смотрицкий вместе с партнерами разработал комплекс WiseSoil (охраняется тремя патентами), который благодаря механической подготовке и последующей бактериальной обработке вдвое ускоряет процесс брожения отходов и вдвое увеличивает выход биогаза. Это позволяет значительно повысить экономическую эффективность БГУ.

Из тонны отходов, обычно имеющей отрицательную стоимость, можно получить до 100 куб. м биогаза, при сжигании которого выделится 0,2 Гкал тепла и до 200 кВт·ч электроэнергии, – описывает экономику переработки Смотрицкий. – Еще 1–2 тыс. руб. может принести продажа 200 кг сухих удобрений». Комплекс WiseSoil уже прошел успешную апробацию на БГУ в Оренбурге и теперь готовится к тестовым испытаниям на установке в Брно мощностью 1 МВт немецкой компании AgriKomp. «Эта компания с 2000 года построила в Европе более 800 БГУ, – говорит Смотрицкий. – Если испытания WiseSoil на их станции в Брно пройдут успешно, то они готовы стать потребителями нашей технологии». А пока «Биоэнергия» привлекала посевные инвестиции от РВК в размере 20 млн рублей в обмен на долю в капитале компании и ищет инвестора, который пожелает вложить еще $2 млн в строительство БГУ на технологии WiseSoil в России.

Компания: ООО «Малое инновационное предприятие «Кера-Тех»
Сфера деятельности: производство белковых добавок в корм

Основатели: Анна Линник (60%), Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (40%)

Объем рынка: 18 млн т

Выручка в 2013 году: 808,4 млн руб.

Инвестиции: 4,5 млн руб.

В 2009 году, будучи студенткой, Анна Линник работала в Научно-образовательном центре при Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности, когда к ним обратилась местная птицефабрика с просьбой проверить новый аппарат по экструдированию (высокотемпературной обработке отходов после убоя птицы в корм). Получаемая добавка стоила достаточно дорого, и у Линник возникла идея создать аналогичный продукт – более дешевый – с помощью биотехнологий. Линник написала об этом диплом и зарегистрировала торговую марку Kera-Tech.

С помощью биопрепарата, придуманного Линник, органические отходы птицеводства (перья, клювы, лапы птицы) превращаются в белковую добавку для кормов. Обычно птицефабрики закупают белковые добавки к корму отдельно (тонна белка на рынке стоит 16 тыс. руб.), но с препаратом Kera-Tech могут почти полностью перейти на внутреннее производство. «1 кг биопрепарата позволяет переработать 1 т отходов в 890 кг кормового белка», – рассказала Линник РБК. Стоимость биопрепарата составляет всего 55–65 руб. за 1 кг и позволяет на 18% снизить себестоимость комбикорма для птицы. Ежегодно на российских фабриках образуется 18 млн т отходов.

По словам Линник, сейчас развитие идеи находится на стадии сертификации и подготовки пакета документов для строительства предприятия и выпуска пробной промышленной партии препарата. Деньги на все это Kerra-Tech получила из грантов и премий. В частности, в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009–2013 годы» Kera-Tech получила 2,5 млн руб., а в 2013 году компания получила Зворыкинскую премию в размере 1 млн руб. «Мы оцениваем объем российского рынка в $2,5 млрд в год», – говорит Линник.

Компания: ООО «НИИ Экологии и рационального использования природных ресурсов»

Сфера деятельности: переработка нефтяных и буровых отходов

Основатели: Юлия Денеко

Объем рынка: 1 млн куб. м

Выручка в 2013 году: 808,3 млн руб.

Инвестиции: 4,5 млн руб.

Обучаясь на эколого-географическом факультете Тюменского госуниверситета, Юлия Денеко активно занималась научными и исследовательскими изыскания вместе со своим отцом Виктором Рядинским. Обследуя нефтяные месторождения, они обнаружили, что добывающие компании почти ничего не делают с буровыми и нефтяными отходами. Их просто складывают в специальные бассейны. Отец и дочь создали компанию, которая в 2005 году первой в Тюменской области занялась переработкой нефтяных и буровых отходов. Заработанные на исследовательской работе 4,5 млн руб. они вложили в покупку первого грузового автомобиля и экскаватора.

В 2005–2013 годах ООО «НИИ ЭиРИПР» переработало более 1 млн куб. м буровых отходов, в том числе около 250 тыс. куб. м в 2013 году. В процессе переработки из них изготавливают искусственные грунты, которые отличаются повышенной прочностью, поэтому могут быть использованы в качестве оснований при строительстве автомобильных дорог. «Сейчас в Тюменской области накоплено более 8 млн куб. м нефтяных и буровых отходов, ежегодно добавляется еще по 1 млн куб. м», – рассказывает РБК Юлия Денеко. Средняя цена переработки 1 куб. м нефтяных отходов в ООО «НИИ ЭиРИПР» составляет 3500 руб., а потенциальный объем рынка – около 4 млрд руб. в год.

источник

Добавить комментарий