Отходы горят «зеленым» пламенем
Российская компания создала простую и компактную установку, в которой органические отходы без образования вредных выбросов сжигают сами себя
Компактный утилизатор размером с обычный шкаф позволяет не вывозить органические отходы на полигоны, что весьма затратно, а сжигать их на месте образования, включая этот процесс в производственный цикл. Он позволяет без предварительной подготовки полностью утилизировать твердые коммунальные отходы, а также отходы рыбных заводов, пищевых производств, лесозаготовительных предприятий, птицефабрик, лакокрасочных предприятий. Получаемые при этом тепло и электроэнергию можно направить на хозяйственные нужды. В компании уверяют: это не простое сжигание отходов, против которого часто выступают экологи, — это химическая реакция, в результате которой происходит деструкция органических соединений. За счет высокой температуры (более 1200 °C) органические вещества распадаются на отдельные элементы, которые не образуют вредных соединений.
Двойная экономия
Таких установок нет ни за границей, ни в России, хотя метод сжигания, который корректнее было бы назвать методом термической деструкции, был разработан еще в конце прошлого века учеными Института проблем химической физики (ИПХФ) РАН им. Н. Н. Семенова. В основе этого метода лежит теория сверхадиабатического фильтрационного горения. Вот только если институт пошел дальше по пути создания масштабных комплексов по утилизации отходов на основе этой технологии, то разработчик установки, о которой идет речь, сфокусировался на небольших утилизаторах.
Вячеслав Палаксов, глава компании «Специнструмент», трудился над утилизатором с 2015 года, переделывал и совершенствовал конструкцию несколько раз, прежде чем добился результата. Получившийся утилизатор работает уже три года. Он обогревает цех, рядом с которым находится, тепло от него используется при производстве террасной доски. При этом его продолжают совершенствовать: отрабатывается технология, тестируется и подгоняется оборудование.
Разработчики установки поясняют, в чем особенность конструкции. «В утилизаторе в одной камере объединили два процесса: образование синтез-газа и собственно сверхадиабатическое горение. Синтез-газ принудительно возвращается в камеру, где происходит основное горение отходов, что значительно повышает рабочую температуру и доводит ее до требований европейской директивы по сжиганию отходов».
Мусоросжигание часто подвергают критике из-за появления токсических веществ — диоксинов и фуранов. Они образуются при недостаточно высоких температурах утилизации отходов. В новом утилизаторе такой проблемы нет, утверждает разработчик. «Отходы, которые мы утилизируем, в своей основе содержат углеводород. Установка этот углеводород разлагает, он распадается на углерод и водород, за счет чего выделяется огромное количество энергии. Распад углеводородных цепочек способствует повышению температуры до 1200 градусов и выше, а процесс деструкции длится не меньше двух секунд. И эта высокая температура позволяет уничтожать диоксины и фураны», — рассказывают в компании.
По словам Вячеслава Палаксова, вредных примесей выходит в пять раз меньше, чем допускается по нормам. «Угарный газ сгорает полностью. А вот углекислый газ не горит. Мы сейчас продумываем технологию, чтобы собирать его и подавать в парниковую систему. Потому что углекислый газ — это корм для растений, повышающий урожайность», — поделился разработчик планами на будущее.
То, что не сгорает, превращается в зольный остаток — минеральные вещества объемом в 30–40 раз меньше, чем утилизируемое сырье. «Если мы сжигаем яичную скорлупу, то белковая слизь с нее утилизируется полностью. А сама скорлупа — это карбонат кальция, он хорошо подходит для косметологии, для кремов. Цементные заводы тоже могут карбонат кальция забирать, потому что это хорошая основа для цемента», — поясняет Вячеслав Палаксов.
Директор по развитию компаниипартнера «Эко-проект» (занимается продвижением утилизатора на рынок) Александр Будаков рассказал, что помимо производств установка подойдет для жилищных комплексов и коттеджных поселков: жители будут сжигать органическую фракцию ТКО, а взамен получать тепло и электричество. Кроме остатков еды установка сможет утилизировать, например, пластиковую упаковку, деревянную мебель, отходы садоводства.
Кроме того, такие установки можно использовать на ветеринарно-санитарных утилизационных заводах, куда свозят зараженных животных и отходы предприятий мясной и рыбной промышленности. Сейчас такие отходы утилизируются в инсинераторах — закрытых печах на газовых или дизельных горелках. Рабочий процесс в таких печах циклический: загрузка — сжигание — разгрузка — очистка. «Наша же установка может работать несколько суток без перерыва. Она может использоваться и на рыболовецких судах вместо инсинераторов, для нее дизтопливо не понадобится», — добавляет Вячеслав Палаксов. Утилизатор можно поставить на автоплатформу: в мобильном варианте он пригодится для ликвидации локальных свалок.
Существующий утилизатор может перерабатывать порядка полутора тонн отходов в сутки. Для большого предприятия или полигона этого недостаточно. Однако «Специнструмент» и не стремится выходить на рынок масштабных заводов. «Объем нашей камеры равен 0,1 кубометра. Ее можно было бы масштабировать до пяти кубометров, но это будет уже огромная печка. И для той рыночной ниши, на которую мы рассчитываем, имеет смысл увеличить камеру установки только до 0,5 кубометра — этого будет более чем достаточно», — говорит разработчик.
Средняя тепловая мощность утилизатора составляет 400 киловатт, этого хватит для обогрева довольно больших производственных и общественных зданий. Мощность утилизатора по электричеству может составить до 200 киловатт. Но это пока дело будущего, поясняет Вячеслав Палаксов. «Дорабатываем один из главных узлов — теплообменник. По нему была договоренность с польскими поставщиками, но в феврале они нам отказали в поставке, и мы его сейчас делаем сами. В ближайшие два-три месяца его доработаем».
Систему можно будет произвольно настраивать, чтобы в одни периоды вырабатывалось больше тепла, в другие — больше электричества. Автоматика в такой установке потребляет всего порядка 500 ватт в час, поэтому утилизатор может работать на самообеспечении.
«Ценность наших установок заключается в том, что компании, у которой образуются отходы, не надо будет платить за их вывоз и утилизацию. Когда предприятия начнут прижимать рублем в рамках расширенной ответственности производителя, у многих возникнет мысль: зачем платить за отходы, если они являются топливом, да еще можно тепло- и электроэнергию получать? Кроме того, сократится вывоз органических отходов на полигоны», — говорит Александр Будаков.
Производители установки уже готовы принимать предварительные заказы от потенциальных потребителей из России и стран ЕАЭС. Производить утилизаторы компания планирует на своих площадках, но возможна также продажа права на производство, если спрос будет большой или для конечного потребителя производство будет выгоднее организовывать за пределами России.
Сдерживающие факторы
Новый утилизатор стоит порядка 4,5 млн рублей — значительно дороже обычных инсинераторов. Можно найти утилизаторы отходов стоимостью от 500 тыс. до 3 млн рублей, но нужно учитывать, что подобные установки обычно работают на газе или дизельном топливе, что составляет дополнительную статью расходов, которой нет у разработки Вячеслава Палаксова.
Пока информация о молодой компании распространяется по сарафанному радио. Технологией уже заинтересовались муниципалитеты в одном из российских регионов, но до заказа дело еще не дошло. Компания также обращалась по поводу своей установки к Российскому экологическому оператору, но пока не смогла наладить сотрудничество. Запрос «Эксперта» об оценке ее перспектив в РЭО оставили без комментария. Опрошенные «Экспертом» застройщик и представитель администрации коттеджных поселков указали, что технология может быть интересна, но для решения о ее применении необходимо получить заключения экологов и различных ведомств.
В компании подсчитали, что в среднем установка окупится за три года за счет значительной экономии на тепле, электроэнергии, а также сокращении затрат на вывоз и утилизацию отходов
«Обычно такие установки напрямую неприменимы к утилизации ТКО. Даже на мусоросжигательных заводах твердые коммунальные отходы уже никто не сжигает. Сначала идет сортировка, из общей массы выделяют горючие фракции либо RDF, либо пред-RDF. После их сжигают», — поделился мнением Александр Свидовский, генеральный директор компании «Втор-пласт», занимающейся переработкой полимеров.
Он отметил, что для утилизации ТКО на сортировках и мусороперерабатывающих комплексах мощности одной установки, конечно, не хватит: производительность даже небольшой сортировки составляет до 10–15 тонн в час. Но в то же время признал, что у таких утилизаторов есть рыночный потенциал: это хорошая альтернатива захоронению отходов. «Здесь важное значение имеет OPEX, то есть затраты на функционирование и обслуживание оборудования. Необходимо понимать, что если установка для утилизации тонны мусора будет дороже, чем захоронение такого же количества отходов на полигоне, то рыночный потенциал этого оборудования будет ограничен», — отмечает Александр Свидовский.
Он также обратил внимание на то, что небольшой размер утилизатора может быть преимуществом: «Когда сжигается 100–200 килограмм в час, концентрация загрязняющих веществ небольшая. Все газы хорошо рассеиваются. Если на этом же месте утилизируется многократно больше мусора, концентрация загрязняющих веществ увеличивается настолько, что уже никакая система рассеивания не поможет».
Гендиректор «Втор-пласта» допустил, что такое оборудование может быть применимо во многих сферах, например для сжигания пищевых остатков и нефтепродуктов на предприятиях. Установки также могут быть полезны в небольших селах и городах, где проблематично создать полноценную систему обращения с отходами.
Со своей стороны, эксперт движения «Раздельный сбор» Анна Гаркуша пояснила, что любая утилизация отходов находится в средней части иерархии способов обращения с мусором. Высший приоритет этой иерархии — сокращение количества неперерабатываемого мусора и отходов в целом.
Хочешь стать одним из более 100 000 пользователей, кто регулярно использует kiozk для получения новых знаний?
Не упусти главного с нашим telegram-каналом: https://kiozk.ru/s/voyrl