Статті
Утилізація ТПВ методом брикетування
Трохи статистики щодо твердих побутових відходів- Світові сміттєві полігони приймають понад 2 мільярди тонн на рік.
– Обсяг відходів сміттєзвалищ України становить 12,5 мільярда тонн, із них близько 1 мільярда тонн це ТПВ.
– Лідером із вироблення ТПВ є США – 700 т/добу.
– Лідери з переробки сміття є Швеція та Німеччина, які переробляють близько 90% від кількості сміття, що утворюється, Швеція навіть додатково закуповує у Норвегії, оскільки потужності, що переробляють ТПВ, завантажені менше ніж на 100%.
– Росія переробляє 4-5% від загальної кількості ТПВ.
– Статистичні дані щодо України відсутні.
Склад ТПВ та процеси, що відбуваються на полігонах ТПВ
Аеробна (наймолодша) зона звалища – її глибина становить 1,5–2,5 м. Тут усі процеси відбуваються за участю кисню: гниють залишки продуктів, утворюються органічні кислоти, які розчиняють металеве сміття. Розмножуються аеробні бактерії, розмножуються гризуни та комахи. З аеробної зони звалища вітер видує пил з поверхні, а разом з нею — важкі метали, мікроорганізми тощо. Солі важких металів просочуються в глибші горизонти.
Анаеробна зона – тут відбуваються різні процеси деструкції, в результаті яких утворюються токсичні гази – вуглекислий газ, аміак, сірководень, скатоли і горючі гази – водень і метан. Звалищний газ дифундує у верхні шари звалища та виходить назовні. У перехідній зоні він поновлює нітрати до токсичних оксидів азоту. Іони важких металів проникають у ґрунтові та підземні води. Грунт заражається анаеробними бактеріями – збудниками правця, жовтяниці, туберкульозу.
Якщо звалищі загоряться в глибині сміттєвої купи, то дістатися такої пожежі, щоб її згасити, дуже складно: занадто глибоко може бути вогнище загоряння. Через нестачу кисню при глибинному горінні утворюються токсичні поліфеноли, діоксини тощо.
Розглянемо склад відходів. Що можна переробити без особливих труднощів після сортування – це метал, скло, ПЕТ пластик, папір і картон. Ці матеріали становлять близько 6-8% загальної маси. Найнепереробніший матеріал – це відсів, каміння, будівельне сміття, тому що цей матеріал важко відокремити від загальної маси, хоча існують методи відділення відсіву.
Дуже багато заводів виробляють сортувальні комплекси для ТПВ. Що робити далі після сортування, відібравши 8% відходів?
Органіку пропонують використовувати як добрива на сільськогосподарських полях. Вважаю, що це абсурдна пропозиція т.к. по-перше, це фінансово невигідно. Органіка це скоріше покращувач ґрунту, а не добриво, має високу норму витрати – 40 тонн на гектар. Якою буде вартість внесення такої органіки можна лише уявити. По-друге, буде порушено кислотний та хімічний склад ґрунту. І, по-третє, не контрольовані процеси при ферментації органіки не відкидають бактеріальне зараження кінцевого продукту. У результаті досягаємо негативного результату.
Також існує думка, що весь пластик можна надсилати на повторну переробку. Це не так. ТПВ містить такі пластики як поліетилен, поліпропілен, полістирол та ряд інших, які без поділу не годяться для повторної переробки, т.к. мають різні хіміко-фізичні показники, а поділити їх неможливо.
Наша компанія “Зерма-Україна” вже 6 років займається цією темою. Ми виготовляємо обладнання для компактування сортованого сміття в паливні брикети розміром 32х32мм.
Наші машини успішно працюють із утилізації відходів, обслуговуючи Київський Картонно-паперовий комбінат та Понінківську картонно-паперову фабрику, а також працюють на інших підприємствах, утилізуючи сільськогосподарські відходи. У вересні ми уклали контракт із відомою компанією Circom Ltd. на постачання таких машин до Англії для компактування ТПВ.
Лінійка наших машин за продуктивністю від 1,5 т/год до 8 т/год. Продуктивність залежить від складу сировини та моделі машини. Основна відмінність машин за моделями – це кількість формують матриць від 45 до 90 штук і потужності головного двигуна від 55 кВт до 160 кВт.
Для надійності брикетери мають систему охолодження олії та автоматичну систему змащення підшипників. Підшипники встановлюються брендом SKF. Матриці мають карбід вольфрамове покриття. Електрошафа управління збирається на діодних пускачах, на передній панелі встановлюється 15″ контактний монітор для АСУ.
Такі машини можуть переробляти як ТПВ, так і промислові відходи та сільськогосподарські відходи.
Все було б чудово, але існує одне «але». Пластик при згорянні виділяє отруйні речовини – діоксини та оксиди сірки та інші. Для вирішення цієї проблеми існує два рішення.
Перше – встановлення спеціальних фільтрів після сміттєспалювальної печі, які коштують від 5 мільйонів доларів.
Другий шлях – спалювати брикети у спеціальних печах із температурою згоряння понад 11000С. Це печі різних конструкцій із подвійним допалом. У полум’я після першої камери подається кисень із плазмовою обробкою. Або застосовуються камери згоряння, що обертаються як це роблять у Фінляндії, в Туреччині та в інших країнах.
По всій Європі можна спалювати пластикове сміття на цементних заводах т.к. там, у випалювальних печах температура досягає 13000С і ТПВ знаходиться в полум’ї більше 2 секунд.
Англійська компанія Circom використовує брикети ТПВ в піролізних газифікаторах з температурою 13000С, а газ, що отримується, використовують для вироблення електроенергії. Також як приклад можна розглянути газифікатори американської компанії adaptiveARC, які використовують метод плазменной дуги. Схема з переробки, яку ми пропонуємо
Це обладнання не дешеве, його вартість від 600 тисяч доларів за проміжок від сортувальної лінії до печі в залежності від продуктивності.
Фінансове значення з’явиться лише за умови державної підтримки. Причому інвестицій від держави та місцевих рад не потрібно.
Для цього необхідно визначити, хто розпоряджається полігонами ТПВ.
Прийняти закон згідно із законопроектом №4835-д, який подала до парламенту група народних депутатів України ще у 2017 році. Введення зеленого тарифу на електроенергію, отриману внаслідок переробки ТПВ.
В цьому випадку буде сенс у приватних інвестиціях.
Також паливні брикети ТПВ є гідною заміною вугілля на ТЕЦ за умови модернізації печей. Так, Київський Картонно-паперовий комбінат розглядає питання встановлення печі турецького виробництва на 7 МВт для власних потреб з використанням своїх пластикових відходів.
Нашому уряду та народним депутатам необхідно терміново вирішувати питання щодо ТПВ та промислових відходів. Проблеми сміття ми зрозуміли на прикладі Львова, Дрогобича, Херсона та інших міст України.
Я пропоную до законопроекту №4835-д включити певну групу промислових відходів.
Існує багато думок щодо доцільності спалювання ТПВ з погляду екологічної безпеки. На одній чаші терезів це забруднення повітря та ґрунтових вод діоксинами, збудниками дифтерії, туберкульозу, правця, гепатиту та іншими бактеріями, а також понад 11 млн тонн метану на рік, що викидається у повітря світовими полігонами ТПВ. Всі ці негативні явища не зупинити, якщо не активно перероблятимемо ТПВ.
На іншій чаші терезів спалювання, при якому виділяються діоксини та оксиди сірки та інші отруйні речовини. Але при спалюванні виділення шкідливих речовин можна звести до допустимого мінімуму за умови дотримання необхідних технологій.
У нашій країні немає лабораторного обладнання визначення кількості шкідливих речовин у вихлопних газах. Компанії-малюки не повинні займатися спалюванням ТПВ. А великі компанії можуть запросити зарубіжних фахівців для отримання сертифікату, але все це за умови фінансової доцільності переробляти ТПВ.
Згодом такі лабораторії з’являться і в Україні. Попит завжди породжує пропозицію.
Знову ми впираємося у законопроект №4835-д. Необхідно компетентним фахівцям вивчити це питання та дати свій науковий висновок, що спирається на світовий досвід переробки ТПВ.