Концепция топливно-химических энергокомплексов

Предлагаемое техническое решение представляет собой гибкую технологическую линию термохимической переработки органического сырья, легко перенастраиваемую для выполнения тех или иных задач.
Анализ ранее предложенных разработок, в соответствии с приведенной схемой, позволил предложить концепцию технологической линии, отвечающей условиям максимальной эффективности технологического процесса, простоты аппаратурного оформления, наиболее полному использованию потенциала вторичных энергоресурсов.
Разработаны концептуальные решения для создания локальных (территориальных) энерго-химико-технологических комплексов переработки бытовых и производственных отходов органического происхождения. Комплекс может быть создан для территории с населением от 10 до 200 тыс. человек. Указанный интервал определяется экономическими соображениями и необходимостью минимизации затрат на транспортировку сырья (в т.ч. ТБПО).

Наряду с решением экологических проблем, решаются такие важных социальные вопросы, как увеличение занятости населения и снижение расходов на энергообеспечение, что крайне важно в сегодняшних условиях. В энергооборот включается максимальный ассортимент сырья:

1. Отходы сельского и лесного хозяйства.
2. Твердые Бытовые Отходы, отходы резинотехнических изделий и авто покрышки.
3. Производственные отходы и некоторые малоценные полезные ископаемые.

Факторами, определившими выбор технологической схемы, являются:

• Возможность использования аппаратов серийного производства или масштабированных технических устройств (с необходимыми изменениями), используемых в химическом, лесохимическом, металлургическом и горном производствах.
• Минимизация трудозатрат и материалов на создание технологической линии.
• Получение продуктов с однородными эксплутационными свойствами, не зависимо от природы органического сырья.
• Рентабельность и быстрая самоокупаемость.

Разработанная технологическая система обеспечивает:

1. равномерный подвод тепловой энергии к отдельным фрагментам перерабатываемого сырья,
2. постепенное осуществление стадий процесса в непрерывном режиме,
3. полный отбор конденсирующихся углеводородов, в т.ч., с возможностью их пофракционного отбора,
4. использование для энергетического обеспечения процесса горючих газов собственной выработки (при необходимости и жидких продуктов),
5. генерацию газообразного внутреннего теплоносителя с восстановительными свойствами из продуктов процесса,
6. очистку жидких продуктов процесса от примесей и влаги,
7. получение продуктов разного качества при изменении условий процесса.

Полное преобразование ТБПО в ликвидную продукцию обеспечивается включением в технологический процесс технологических блоков специализированного назначения, например:

• Производство электрической и тепловой энергии осуществляется с помощью газогенераторного энергетического комплекса типа ГЭК -100 (200) с общей выработкой 60-200кВтч электрической и 100-200 кВтч тепловой энергии;
• Компостирование пищевых и сельскохозяйственных отходов, с одновременной выработкой органических удобрений, производится с помощью агрегата УЭК , производительностью 5-10 тонн/сутки (рис.);
• Переработка керамики и строительного мусора в щебень позволяет организовать производство строительных материалов;
• Макулатура, наряду с традиционным ее использованием, является сырьем для производства теплоизолирующих материалов;
• Ликвидные материалы - стекло, лом металлов, используются для дальнейшей переработке либо на месте, либо на специализированных предприятиях;
• Отходы местных предприятий с/х профиля, например, кости - отход мясоперерабатывающих предприятий, могут быть утилизированы вместе с древесными отходами что позволит получить цементоподобное вяжущее - компонент строительных материалов.

В качестве примера приводится техническое решение для населенного пункта с 70000 жителей :

Применение термохимической технологии в переработке ТБПО позволяет утилизировать до 90% муниципальных отходов, в перспективе до 100%.

Положительным примером реализации могут являются:

• Процесс «Ландгард» компания Монсанто (ФРГ)
• Процесс «The-Air» Джорджия (США)
• Процесс «Пиролиз» Япония, переработка изношенных шин
• Процесс «Purox» Оксидентал Петролеум (США)
• Процесс «Экошина» Украина (Донецк)

Техническая разработка прошла испытания на модельной установке, производительностью 50 кг/час (НИИ Волгопромэкология, г. Тольятти), установках производительностью до 1000 тн/год (производственная база ООО «Сибтепломонтаж», г. Омск). Отдельные технические решения реализованы в России и Украине.