Е85 – смесь 85% этанола и 15 % бензина. Стандартное топливо для т. н. «Flex-Fuel» машин, распространенных, в основном в Бразилии и США, и в меньшей степени – в других странах. Из-за более низкой энергоплотности продается дешевле, чем бензин.
Е95 – смесь 95 % этанола и 5 % топливной присадки.
Компания Scania начала разрабатывать дизельный двигатель для автобуса, работающий на 95 % этаноле в середине 80-х годов. Создана программа испытаний городских автобусов с двигателями, работающими на 95% этаноле – BEST (BioEthanol for Sustainable Transport).
Е100 – формально 100 % этанол, однако в силу того, что этанол гигроскопичен, получение и использование этанола без остаточной концентрации воды невыгодно. Поэтому в большинстве случаев под Е100 подразумевают стандартную азеотропную смесь этанола (96% С2Н5ОН и 4 % воды (по весу); 96,5% и 3,5 % в объемных процентах). Путем обычной дистилляции невозможно получить более высокую концентрацию этанола.
Топливный эквивалент: 1 л этанола – 0,65-0,66 л бензина. В России Газпром строит завод по гидролизу этанола мощностью 250 тыс. т/год этанола и стоимостью завода 220 млн. евро.
Сырье для получения этанола в России – опилки, стружки, отходы деревообработки, зерно (пшеница, ячмень), кукуруза, картофель.
Выход этанола из 1 т биомассы – пшеницы – 400 кг, картофеля – 100 кг, кукурузы (крахмальные сорта) – 400-420 кг, сахарный тростник – 500 кг, опилки, стружки – 80 - 100 кг.
Промышленное производство этанола из ТБО
Компания Enerkem из Монреаля, которая продвигает технологию производства этанола их бытовых отходов, недавно объявила, что крупнейшей независимой компанией по переработке нефти Valero вложены первые инвестиции в проект. Компания Waste Management, занимающаяся перевозкой мусора, решила повысить долю своего участия в данному проекте. С учетом нового финансирования, составившего 60 миллионов долларов, общий объем инвестиций в Enerkem достиг 130 миллионов долларов США.
Enerkem запускает в настоящее время завод в штате Квебек, рядом с Шербруком. Это коммерческое по своим масштабам предприятие, которое ежегодно будет производить 1,3 миллиона галлонов топлива. Помимо этого в планы компании входит строительство еще одного завода в Эдмонтоне, Альберта. Предполагается, что его мощность составит 10 миллионов галлонов. Кроме того, недавно компанией получен грант в 50 миллионов долларов и гарантия по кредиту от Департамента энергетики Соединенных Штатов на возведение третьего завода. Он будет построен в штате Миссисипи, рядом с Тупело, это будет двойник завода в Эдмонтоне. Как сообщил руководитель Enerkem, ежегодно каждым из этих заводов будет перерабатываться 100 тысяч тонн мусора.
Enerkem заключила в Эдмонтоне контракт на 25 лет на получение твердых бытовых отходов. В соответствии с технологией процесса, вначале происходит отделение из общей массы годных для повторного использования материалов. Затем их рубят и нагревают до 400оС. При этом происходит выделение газа, включающего в себя окись углерода и водород. Далее газ очищают от примесей и от окиси углерода, и пропускают через катализатор. При этом происходит превращение газа в метанол. Затем метанол преобразуют в этанол и ряд других видов химического сырья, которые далее будут использоваться в промышленности.
Чтобы запустить производственный процесс, необходимо сжечь некоторое количество природного газа, но далее процессом газификации производится избыточное тепло. Оно может быть использовано для нагревания отходов или же для производства электроэнергии для заводских нужд.
В настоящее время, строительство заводов носит экспериментальный характер и финансируется из федеральных бюджетов. Технические и экономические показатели не раскрываются.
Экологическое чистое складирование и обезвреживание отходов
на полигонах ТБО
Полигоны твердых бытовых отходов – комплексы природоохранных сооружений, предназначенные для централизованного сбора, обезвреживания и захоронения отходов, предотвращающие попадание вредных веществ в окружающую среду, загрязнения атмосферы, почвы, поверхностных и грунтовых вод, препятствующие распространению грызунов, насекомых и болезнетворных микроорганизмов.
На полигонах обеспечивается статическая устойчивость отходов с учетом динамики уплотнения, минерализации, газовыделения, максимальной нагрузки на единицу площади, возможности последующего рационального использования участка после закрытия полигонов.
Количество и мощность полигонов определяется технико-экономическим и экологическим обоснованием на строительство полигона с учетом генеральных планов развития городской застройки, сложившейся инфраструктуры и социальных ограничений.
В последние годы разрабатываются комплексные полигоны, в которых кроме складирования отходов предусматриваются участки под компостирование древесно-растительных отходов, термических установок по обезвреживанию опасных биологических отходов и отходов лечебно-профилактических учреждений, опасных коммунальных отходов.
В последнее время, в Российских городах широко внедряется прессование отходов в брикеты и укладка их на рабочие карты.
Прессование ТБО при высоких давлениях – один из способов улучшения условий эксплуатации полигонов. Отходы в брикетах меньше выделяют биогаза и фильтрата, резко снижается вероятность пожаров, эффективнее используется площадь полигонов.
На полигоны принимаются:
- бытовые отходы и отходы потребления из жилых зданий, учреждений и предприятий общественного назначения, объектов оптово-розничной торговли промышленными и продовольственными товарами;
- строительные отходы при сносе, реконструкции, новом строительстве зданий и сооружений, древесно-строительные отходы;
- твердые промышленные отходы IV класса опасности по согласованию с контролирующими органами.
Приему на полигон не подлежат следующие виды отходов:
- строительные отходы, содержащие асбошифер (бой), шлаки, золы, асбест отработанный, отходы мягкой кровли;
- промышленные отходы I, II, III класса опасности;
- радиоактивные отходы.
2.4. Выводы по стратегии переработки отходов в России
Выводы по топливно-энергетической стратегии
На основе проведенного анализа топливно-энергетических технологий по переработке ТБО можно сделать следующие выводы:
1. Из представленных технологий по термической переработке: сжигание неподготовленных отходов, сжигание подготовленных отходов в вихревом кипящем слое, совместное сжигание подготовленных отходов и энергетического топлива в крупных котлоагрегатах, высокотемпературный пиролиз ТБО, переработка ТБО в установке борботируемого шлакового расплава печи Ванюкова, газификация отходов, только три технологии используются в промышленных масштабах:
- сжигание неподготовленных отходов (в слоевых топках и барабанных печах);
- сжигание подготовленных отходов в вихревом кипящем слое;
- совместное сжигание подготовленных отходов и энергетического топлива в крупных котлоагрегатах.
Три технологии находятся в стадии экспериментальных испытаний:
- высокотемпературный пиролиз ТБО;
- переработка ТБО в установке борботируемого шлакового расплава печи Ванюкова;
- газификация ТБО.
2. Анализ технологии и испытание экспериментальных образцов установок по переработки ТБО методом высокотемпературного пиролиза выявил следующие недостатки:
- пиролиз проводится только на отдельных типах отходов (макулатура, резина, древесина, опилки, полимерные материалы).
- полученный состав синтез-газа забалластирован смолами, нестабильных как по составу, так и по времени, что исключает их дальнейшее использование;
- полученные смолы не стабильны по составу и по времени, что значительно затрудняет их дальнейшее использование.
3. Технология переработки отходов в барботируемом шлаковом расплаве в металлургической печи Ванюкова была предложена в начале 90-х годов и ФГПУ им. Кельдыша. Как показали испытания данная установка, не отвечает экономическим и экологическим требованиям. Механический перенос этого процесса для промышленной термической переработки ТБО не правомерен вследствие большого расхода электроэнергии (около 100 кВт на 1 т переплавляемого шлака); низкого КПД печи Ванюкова, большого количества отходящих газов с вредными веществами (прежде всего, тяжелыми металлами). Вследствие этого, схема установки, ее компоновка не прошли начиная с 1996г. по настоящее время многочисленные экспертизы.
4. Предлагаемая технология газификации отходов основана на сверхадиабатической переработке, разработана институтом проблем химической физики (ИПХФ) «Черноголовка» Московской области. Данная технология рекламируется с начала 80 – х годов прошлого века, следовательно, новизной не отличается. Практического опыта эксплуатация не имеет. Опытная установка работает в г. Электросталь по утилизации отходов, образующихся от закалочных масел.
Внедрение комплекса по переработке отходов на основе газификации связано с капитальным, дорогостоящим (0,6 млрд. рублей за комплекс производительностью 15 тыс. тонн в год) строительством, что не отвечает современной гибкой и способной трансформироваться технологии организации производства.
Высокая стоимость строительства комплекса соответственно создает высокий тариф на утилизацию ТБО, стоимость утилизации 1 т отходов будет стоить 400 $ США, что не приемлемо по отношению к населению РФ.
Проект, строительства комплекса определяется как инновационный, таким образом, инновационное развитие проекта потребует от заказчика не только огромных капитальных вложений, но и дальнейшего финансирования исследовательских работ, изысканий, проведения опытно-конструкторских работ, эксплуатационных и сертифицированных испытаний промышленных установок.
5. Метод сжигания является наиболее распространенным, изученным и отработанным на практике в течение многих десятилетий. Он позволяет значительно экономить земельные площади по сравнению с участками, отводимыми под полигоны для захоронения ТБО.
Этот метод, помимо обезвреживания отходов, позволяет выработать дополнительно тепловую и электрическую энергию, сократить расстояния между местами сбора ТБО и заводом по переработке.
Все современные заводы оборудованы высокоэффективными устройствами для очистки отходящих дымовых газов от твердых и газообразных загрязняющих веществ. Стоимость систем газоочистки, достигает 40-50 % от стоимости сжигательного оборудования. Однако, при сжигании отходов образуются продукты неполного сгорания. Список продуктов неполного сгорания (ПНС) насчитывает свыше ста идентифицированных опасных веществ, которые нельзя очистить на 100%. Кроме этого в процессе сжигания образуются зола и шлак, которые являются токсичными.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 |
Основные порталы (построено редакторами)