Белорусские ученые разработали проект уникального реактора для переработки отходов
После того как серьезно стал обсуждаться вопрос о ликвидации в многоэтажках мусоропроводов, тут же высветилась “попутная” проблема — раздельный сбор мусора и его ликвидация. И если первая его часть со временем может решиться — будут установлены контейнеры, люди потихоньку привыкнут выбрасывать пластик в один, а бумагу в другой, — то как быть с мусором, который вторичной переработке не подлежит? И как избавиться от гор коммунального и промышленного мусора, который мы уже выбросили? Захоранивать, закапывать в землю или выбрасывать в воду, сжигать обычным способом — такие пути неконструктивны и чреваты серьезными последствиями для природы и человека в будущем.
Однако технологии не стоят на месте, и решением может стать переработка отходов органического и минерального происхождения с использованием термической плазмы. Как рассказал директор Института тепло- и массообмена имени А. В. Лыкова НАН Беларуси Олег Пенязьков, белорусские ученые совместно с российским заводом “Бином” разработали проект плазменного реактора для переработки отходов. Что это такое и возможно ли появление такой установки в Беларуси?
Два в одном
Пилотный плазменно-дуговой пиролизатор РР-500 предназначен для переработки в среднем 500 килограммов отходов в час, или 12 тонн в сутки. Реальная производительность, как пояснил Олег Пенязьков, может быть больше или меньше в зависимости от типа, агрегатного состояния, влажности, процента органической части и размера фрагментов отходов. От этих же параметров зависит потребляемая электрическая мощность реактора — от 300 до 500 кВт.
Что представляет собой новая установка? Это своеобразная “печь” со сложными системами очистки, в которую можно подавать отходы в любом агрегатном состоянии. Ни одна другая технология не является столь универсальной: твердые материалы, жидкости и газ перерабатываются одновременно. При этом плазма не сжигает, а преобразует отходы, разлагая все органические компоненты, превращая их в горючий синтез-газ и в невыщелачиваемый стеклованный шлак. Если в отходах есть металлы, можно выделить эту составляющую в виде расплава. Опасные и особо опасные отходы необратимо разрушаются в процессе переработки. Плазменный реактор быстро нагревается, сама установка невелика, отходы не нужно предварительно сортировать, а плавятся даже высокотемпературные материалы.
Интересно, что перерабатывая отходы с применением плазменных технологий мы убиваем двух зайцев. Во-первых, утилизируем мусор. Во-вторых, получаем энергию, что уменьшает потребление минерального энергетического сырья. Как пояснил заведующий отделом электродуговой плазмы Института тепло- и массообмена имени А. В. Лыкова НАН Беларуси Василий Савчин, изначально такой плазменный реактор ученые разрабатывали для утилизации отходов на морских платформах и терминалах. Вывозить с них мусор на материк — дорого, выбрасывать в море — запрещено. А изобретение белорусов помогает не только полностью утилизировать отходы, но еще и получить электроэнергию! Если дополнить РР-500 электрогенератором (с турбинным или поршневым приводом), то уже при 35-процентном КПД можно полностью восполнить предельные потери электроэнергии на плазмогенерацию и сделать систему энергонезависимой и даже автономной. При этом оставшиеся 65 процентов тепловой мощности можно использовать для отопления, водоподогрева или любых других процессов, связанных с потреблением тепла.
Что можно бросать в топку такого реактора? Это и отходы лесоповала и деревообработки, и бракованные сельскохозяйственные продукты, и отходы птицефабрик и скотобоен, и пластмассы, и отходы нефтепереработки, отходы мягкой кровли, торф, бурый уголь... Словом, практически из любого мусора можно получить энергию и одновременно оградить от результатов человеческой жизнедеятельности окружающую среду.
Теория и практика
Как пояснил Василий Савчин, пилотный реактор уже создан и работает в Саратове. При серийном выпуске его стоимость составляет порядка 1,5—1,8 миллиона долларов. Чем больше мощность реактора, тем выгоднее его эксплуатация. В Японии и Индии американская компания Westinghouse построила плазменные мусоросжигательные заводы. Для реализации настолько масштабного проекта в Беларуси необходимы инвестиции и привлечение сторонних организаций, инжиниринговых и строительных компаний, отмечает специалист. Тем не менее новые технологии с использованием плазмы востребованы и у нас.
— Институт тепло- и массообмена имени А. В. Лыкова НАН Беларуси уже более двадцати лет разрабатывает различные типы плазмо-химических устройств для переработки разных видов отходов, — пояснил Василий Савчин. — Мы делаем опытные образцы и налаживаем сотрудничество с белорусскими предприятиями. В частности, сейчас сотрудничаем с УП “Жилкомплект” по проекту переработки мягкой кровли и извлечения из нее полезных продуктов. Однако там используется неплазменная технология.
