XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

Ежегодно в России образуется более 60 миллионов тонн твердых коммунальных отходов (ТКО). В среднем на человека приходится до 400 кг отходов в год. Уровень переработки в России составляет всего 5-7 %, а в странах ЕС перерабатывается до 60 % ТКО [1]. Большинство действующих полигонов ТКО переполнены, не соответствуют действующим экологическим и санитарно-гигиеническим нормам, степень утилизации (рециклинга, регенерации и рекуперации) полезных компонентов отходов недопустимо низкая. Наряду с ТКО захоронены и опасные отходы (ртутные лампы, химические источники тока и др.). Тарифы на вывоз ТКО для населения растут, увеличивается негативное влияние отходов на окружающую среду.

Создание новых полигонов ТКО и мусоросжигательных заводов не решает, а только усугубляет проблему. В регионах, где планируется вывоз мусора из мегаполисов или строительство мусоросжигательных заводов, нарастает социальная напряженность.

К наиболее эффективным мероприятиям, способствующим снижению воздействия отходов ТКО на окружающую среду, относятся:

развитие направления раздельного сбора отходов с целью последующей утилизации, поскольку при сжигании отдельных компонентов возможно образование токсичных соединений в случае нарушения технологической дисциплины;

экономическое мотивирование населения к раздельному сбору отходов.

Одним из перспективных методов переработки отходов является создание RDF-топлива (Refuse Derived Fuel – топливо, получаемое из ТКО), которое может использоваться, например, в цементобетонных производствах [2-4].

В состав RDF входят компоненты отходов, обладающие высокой теплотой сгорания: пластик, бумага, картон, текстиль, резина, кожа, дерево и пр. Теплотворная способность топлива RDF составляет порядка 20 МДж/кг (по теплотворной способности 1,7 кг RDF соответствует 1 м³ газа). Содержание опасных составляющих в топливе строго контролируется и не превышает допустимых норм.

Для получения RDF-топлива твёрдые отходы на первой стадии технологического процесса проходят механическую сортировку на специальных мусоросортировочных линиях, где происходит отбор вторсырья, которое подлежит дальнейшей переработке (картон, пластик, металл и др.). Всё остальное (мелкий пластик, древесные отходы и др.) используют для производства RDF-топлива. Получившаяся масса измельчается, подсушивается в специальных сушильных барабанах. После этого высушенная масса уплотняется прессованием и гранулируется. Полученные гранулы размером 20-25 мм являются RDF-топливом из отходов.

Утилизация ТКО в цементных печах в виде RDF-топлива дает существенные преимущества:

обеспечивается высокая температура сырья (до 1450 °C) и газовой среды (до 2000°C);

время пребывания газов в горячей зоне при температуре выше 1200°C составляет не менее 7 с;

присутствующие в отходах тяжелые металлы нейтрализуются, так как в процессе получения клинкера участвует большое количество извести;

процесс производства клинкера в печи в большинстве случаев является безотходным, так как вся уловленная пыль из цементной печи возвращается в технологический процесс.

Замена части органического топлива альтернативным дает следующие результаты [5]:

экономию природного газа;

отсутствие необходимости строить специальные мощности для утилизации отходов;

эффективную утилизацию отходов и уменьшение количества загрязняющих окружающую среду веществ.

Список литературы

Государственная программа РФ «Охрана окружающей среды на 2012-2020 годы». С. 8-9.

Бушихин В.В., Ломтев А.Ю., Пахтинов В.М. Альтернативное топливо из твердых бытовых отходов // Твердые бытовые отходы. 2015. №4. С. 38–40.

Ветрова Т.П. Эффективность утилизации твердых бытовых отходов: Автореф. дис... канд. экон. наук / МГУ им. М.В. Ломоносова. М., 2000. 22 с.

Ламзина И.В., Желтобрюхов В.Ф., Шайхиев И.Г. Зарубежная практика использования альтернативного топлива из отходов для цементной промышленности // Вестник технологического университета. 2015. Т. 18. № 17. С. 244–248.

Бернадинер И.М., Александрова Е.Ю., Использование отходов как альтернативного топлива в цементной печи // Твердые бытовые отходы. 2017. №11. С. 22–25.