ПРОИЗВОДСТВО ЭНЕРГИИ ИЗ ОТХОДОВ

ENERGY PRODUCTION FROM WASTE

Daliya Sayakhova

2nd year student, Institute of Electric Power and Electronics, Kazan State Energy University,

Russia, Kazan

Ansel Sabirov

2nd year student, Institute of Electric Power and Electronics, Kazan State Energy University,

Russia, Kazan

Igor Maslov

scientific supervisor, Ph.D. tech. Sciences, Assoc. "Power Engineering", Kazan State Energy University,

Russia, Kazan

АННОТАЦИЯ

В растущем мире, где традиционные формы энергии быстро исчезают, а также вносят значительный вклад в глобальные проблемы, такие как парниковый эффект и глобальное потепление, необходимость инноваций и использования альтернативных или нетрадиционных источников энергии стала решающей для существования. будущего. В связи с этим было принято решение рассмотреть в этой статье несколько способов получения энергии из отходов. А также выявить плюсы преобразования отходов в энергию.

ABSTRACT

In a growing world where traditional forms of energy are rapidly disappearing, and also make a significant contribution to global problems such as the greenhouse effect and global warming, the need for innovation and the use of alternative or unconventional energy sources has become crucial for existence. the future. In this regard, it was decided to consider in this article several ways to obtain energy from waste. And also to identify the advantages of converting waste into energy.

Ключевые слова: энергия, отходы, пиролиз, биоразлагаемые отходы, газификация, экология, переработка, производство, преобразование, сокращению отходов.

Keywords: energy, waste, pyrolysis, biodegradable waste, gasification, ecology, recycling, production, transformation, waste reduction.

Традиционный процесс преобразования отходов в энергию использует пар для вращения турбины для выработки электроэнергии. Пар образуется при сжигании ТБО. Таким образом, он аналогичен обычному производству тепловой энергии, но заменяет традиционные виды топлива (газ, уголь) отходами.

Наиболее распространенными объектами по переработке отходов в энергию являются стационарные объекты массового сжигания. Они сжигают ТБО в одной камере сгорания на наклонной движущейся колосниковой решетке. ТБО проходит через камеру сгорания на движущейся решетке, которая перемешивает мусор, смешивая его с нагретым воздухом для горения внутри камеры, чтобы обеспечить полное выгорание мусора.

В условиях ограниченности мировых ресурсов и растущей осведомленности общественности о пагубных последствиях нашей «культуры одноразового использования» движение к так называемой экономике замкнутого цикла кажется разумным вариантом. Если коротко, это означает, что продукты служат дольше, а материалы или другие преимущества от них, когда они не могут быть исправлены.

Производство энергии из отходов — будь то электричество или тепло — которая затем может использоваться в домах и на предприятиях, является логичной частью этого движения к круговому мышлению [3].

Рассмотрим насколько экологично преобразование отходов в энергию. Важно поместить идею производства энергии из отходов в соответствующий контекст — и иерархия отходов делает это лучше всего. Инструмент иерархии отходов указывает порядок действий по сокращению отходов и управлению ими.

Он ставит производство (восстановление) энергии ниже сокращения отходов, повторного использования, переработки и компостирования, а это означает, что именно эти варианты следует рассматривать в первую очередь при управлении отходами; но выше удаления отходов, что означает, что использование отходов в энергию предпочтительнее захоронения отходов.

Насколько по-настоящему «зеленым» будет преобразование отходов в энергию, зависит от эффективности установки, превращающей отходы в энергию, и от доли биоразлагаемых отходов. Это влияет на то, считается ли данный подход «утилизацией» или просто «удалением» отходов.

Существует несколько способов получения энергии из отходов. К ним относятся сжигание, газификация, пиролиз, анаэробное сбраживание и утилизация свалочного газа. Далее рассмотрим некоторые из них.

Пиролиз: нет кислорода — нет проблем? Пиролиз отличается от других перечисленных методов тем, что разложение различных твердых отходов происходит при высокой температуре, но без доступа кислорода или в атмосфере инертных газов. Это означает, что процесс требует более низких температур и имеет меньшие выбросы некоторых загрязнителей воздуха, связанных со сжиганием.

Однако стоит отметить, что некоторые защитники природы не считают энергию, вырабатываемую газификацией или пиролизом, действительно «возобновляемой» из-за того, что они выделяют CO ₂ из источников ископаемого топлива, таких как пластмассы и синтетические ткани, а также из биологических материалов [1].

Борьба с органическими веществами.

Анаэробное сбраживание можно использовать для получения энергии из органических отходов, таких как продукты питания и продукты животного происхождения. В бескислородном резервуаре этот материал расщепляется на биогаз и удобрение.

Это подход с большим потенциалом. Если бы мы переработали таким образом 5,5 миллиона тонн пищевых отходов, мы бы произвели достаточно энергии, чтобы обслуживать около 164 000 домохозяйств, сэкономив при этом от 0,22 до 0,35 миллиона тонн CO ₂ по сравнению с компостированием.

Извлечение биогаза, полученного путем биоразложения материалов на свалках, — еще один способ получения полезной энергии из отходов. Хотя этот подход находится в упадке из-за сокращения количества органического вещества, отправляемого на свалку, он вносит заметный вклад в энергоснабжение: фактически, в прошлом году он стал источником 3,04 ТВт-ч зеленой электроэнергии.

Решение пластиковой проблемы.

Пластиковые отходы в последние годы приобрели значительный уровень общественного сознания из-за их негативного воздействия на среду обитания и виды. 

Преобразование пластиковых отходов в энергию определенно имеет смысл с химической точки зрения, учитывая, что пластик происходит из того же источника, что и ископаемое топливо. Однако, отметим, что использование редкоземельных элементов способствует повышению долговечности материалов, улучшает качество, что, в свое очередь, ведет к более долгому использованию пластика и уменьшает количество отходов [5].

Новые методы, такие как пиролиз в холодной плазме, позволяют создавать такие виды топлива, как водород и метан, а также полезные химические вещества для промышленности.

Но есть препятствия на пути более широкого внедрения методов преобразования пластика в энергию. Газификация пластмасс требует значительных инвестиций, в том числе передовых систем контроля и предварительной обработки. Кроме того, разработка заводов по переработке пластика сопряжена с риском ограничения этих объектов, когда лица, принимающие решения, могут инстинктивно выбирать стратегии обращения с отходами, при которых общие отходы перерабатываются вместе, а не разделяются на отдельные элементы.

Новые подходы к обращению с отходами, несомненно, будут развиваться в ближайшие годы. Показатели переработки, похоже, стабилизируются, наблюдается лишь незначительное увеличение. Хотя производство энергии из отходов имеет многообещающие перспективы, нам нужно сосредоточиться на том, чтобы продукты служили дольше, а когда их действительно нельзя исправить, находить способы их переработки и повторного использования. Только тогда, когда эти варианты исчерпаны, мы должны перейти к переработке отходов в энергию [4].

Преимущества преобразования отходов в энергию.

Сжигание ТБО имеет ряд преимуществ. Он восстанавливает энергию, содержащуюся в отходах.

Процесс преобразования отходов в энергию также имеет преимущества, когда речь идет об управлении отходами, поскольку он уменьшает количество и объем материала, отправляемого на свалку. Этот пепел бывает двух видов. Летучая зола, также известная как остаток от загрязнения воздуха, уносится (и впоследствии удаляется) с дымовыми газами, а зольный остаток (как следует из названия) собирается на дне камеры сгорания.

В то время как многие виды золы бытового назначения часто можно использовать с пользой, повторное использование золы для получения энергии необходимо оценивать в каждом конкретном случае из-за несоответствий в золе, характерной для сжигания отходов. Возможное полезное повторное использование может включать вторичный заполнитель для объемного заполнения в строительстве. Также продолжаются исследования по использованию золы от сжигания отходов в бетоне и строительных растворах или в качестве альтернативного сырья в производстве цементного клинкера [2].

Подведя итог всему вышесказанному можно отметить, что с целью решения проблемы экономической неэффективности получения электроэнергии при переработке отходов в России необходима разработка законодательства, в котором будет прописана роль и обязанности государственных монополистов предоставлять услуги мусороперерабатывающим заводам по реализации произведенной ими электрической и тепловой энергии.

Список литературы:

1. Бобович Б.Б., Рывкин М.Д. Биогазовая технология переработки отходов животноводства / Вестник Московского государственного индустриального университета. № 1, 2009. 10.05.23
2. Шен М. Компогаз - метод брожения биоотходов / “Метроном”, № 1-2, 2011, с.41. 11.05.23
3. Оценка энергетического потенциала использования отходов в Новосибирской области: Институт энергоэффективности. - http://www.rdiee.msk.ru. 13.05.23
4. Федоров Л., Маякин А. Теплоэлектростанция на бытовых отходах / «Новые технологии», № 6 (70), июнь 2012 г. 13.05.23
5. Картамышева Е.С., Иванченко Д.С. Новые технологии переработки отходов производства в современном мире// Молодой ученый. – 2017. – № 51. – c. 115-118. 14.05.23