Органические отходы. Перспективные технологии.
Конверсия органических отходов сельскохозяйственного производства и жизнедеятельности человека.
Целью научно-исследовательских, опытно-конструкторских и опытно-промышленных работ представленных ниже является создание промышленных комплексов по безопасной конверсии различных видов органических отходов (куриный помет, свиной навоз, спиртовая барда, пивная дробина, лузга, обезвоженные осадки водоканала и т.п.) на базе современных технологий с получением электрической и тепловой энергий для нужд предприятий генерирующих обозначенные отходы.
Определенная цель продиктована пониманием необходимости исключить возможность перехода глобальной ЭСЭТ (экономическая, социальная, экологическая, технологическая) угрозы с отраслевого на государственный уровень.
При проектировании комплексов учитывается необходимость применения в первую очередь отечественного оборудования.
Для достижения поставленной цели было сформировано объединение организаций и предприятий в научно-производственный консорциум «Конверсоргресурс», в состав которого вошли ведущие научные центры РАН (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, ИПХФ РАН) и заинтересованные предприятия.
Проведены исследования по имеющимся и перспективным наработкам в области утилизации и конверсии органических отходов в Российской Федерации и за ее пределами. Проделана значительная научно-исследовательская и опытно-конструкторская работа за счет внебюджетных средств. По результатам исследований и экспериментов выделены три наиболее перспективных технологических процесса, которые могут лечь в основу создания комплексов по конверсии органических отходов различных физических и химических свойств с положительными энергетическим и финансовым балансами.
Сформированы прототипы комплексов на принципах выбранных технологий. Они основаны на:
- объемном горении;
- пиролизе;
- сверхкритическом водном окислении.
Комплексы сформированы из следующих модулей:
1. Комплекс конверсии органических отходов сельскохозяйственного производства (помет, лузга, опилки и т.п.) с использованием технологии объемного сжигания для получения тепловой и электрической энергий с применением паропоршневого агрегата.
Составляющие модули:
- модуль приема сырья и первичной подготовки топлива (сепарация);
- модуль обеззараживания жидкой фракции;
- модуль окончательной подготовки топлива (аэродинамическая сушка) и временного хранения;
- котельный паровой модуль с замкнутой конденсационной схемой и автономной системой водоподготовки;
- модуль электрогенерации (паропоршневой агрегат);
- модуль автоматического управления комплексом.
2.Комплекс конверсии органических отходов сельскохозяйственного производства (помет, лузга, опилки и т.п.) с использованием среднетемпературного регулируемого пиролизного процесса с получением тепловой и электрической энергий с применением газопоршневого агрегата.
Составляющие комплекса:
- модуль приема сырья и первичной подготовки топлива (сепарация);
- модуль обеззараживания жидкой фракции;
- модуль окончательной подготовки топлива (аэродинамическая сушка) и временного хранения;
- модуль газификации с системой удаления и хранения зольного остатка;
- модуль охлаждения, очистки и аккумулирования пиролизного газа;
- модуль электрогенерации (газопоршневой агрегат);
- модуль автоматического управления комплексом.
3.Комплекс конверсии органических коммунальных отходов с использованием высокотемпературного пиролизного процесса для получения тепловой и электрической энергий.
Составляющие комплекса:
- модуль приема сырья и первичной подготовки топлива;
- модуль теплогенерации с использованием высокотемпературного пиролиза в кипящем слое;
- модуль рекуперации тепла и очистки дымовых газов;
- модуль электрогенерации (паропоршневой агрегат);
- модуль автоматического управления комплексом.
4.Комплекс утилизации органических отходов сельскохозяйственного производства (помет, жидкие отходы свиноферм, пивная и спиртовая барда и т.п.) и органических отходов жизнедеятельности человека (кек) с использованием технологии сверхкритического водного окисления (СКВО) для получения электрической и тепловой энергий с применением газопоршневого агрегата.
Составляющие комплекса:
- модуль приема и первичной подготовки сырья;
- модуль СКВО с системой удаления минерального остатка;
- модуль электрогенерации (газопоршневой агрегат) и/или теплогенерации (газовый котел);
- модуль автоматического управления комплексом.
В основе модулей комплексов конверсии лежат отечественные изделия и разработки.
Определены модули, требующие дополнительных исследований для оптимизации всего процесса:
1. Модуль подготовки топлива (аэродинамическая сушка).
2. Модуль электрогенерации (паропоршневой агрегат).
3. Модуль газификации с системой удаления и хранения зольного остатка.
4. Модуль теплогенерации с использованием высокотемпературного пиролиза в кипящем слое.
5. Модуль рекуперации тепла и очистки дымовых газов.
6. Модуль приема и первичной подготовки сырья для процесса СКВО.
7. Модуль СКВО с системой удаления минерального остатка.
В результате проводимых исследований и работ сформировался профессиональный коллектив, сориентированный на конечный результат и готовый довести начатое до промышленного внедрения.
Экономические модели работы сформированных комплексов ориентированы на принципы самоокупаемости и положительной рентабельности.
Интеграция формируемых и доработанных комплексов конверсии в действующие предприятия позволит существенно купировать существующие экологические риски, снизить и стабилизировать себестоимость продукции в части энергоносителей и в конечном результате минимизировать ЭСЭТ угрозы.
Сложность и многогранность проблемы конверсии органических отходов сельскохозяйственного производства и жизнедеятельности человека, которую поставил перед собой коллектив консорциума требует более системного подхода и внимания со стороны органов государственной власти.
Учитывая изложенное, считаем возможным просить заинтересованные структуры государственной власти и предпринимательское сообщество оказать возможные меры поддержки, направленные на скорейшее внедрение перспективных технологий и получение системных экологических и экономических положительных результатов.
Контактная информация: Прущак С.Ф. тел.:+79168072217