25.11.2002 21:28
1. Вводная часть
Проблема утилизации и обезвреживания твердых бытовых и промышленных отходов (ТБПО) является одной из наиболее актуальных мировых проблем в области охраны окружающей среды.
В Российской Федерации, в том числе и в Московском регионе, как правило, большая часть твердых бытовых отходов традиционно ликвидируется с помощью свалок. Наряду с потерей земельной площади, увеличение количества свалок и полигонов для захоронения ведет к увеличению неуправляемой миграции отходов в окружающую среду.
Таким образом, кардинальным путем решения проблемы обезвреживания ТБПО является их комплексная промышленная переработка с учетом современных требований экологии.
Институт «ГИНЦВЕТМЕТ» предлагает к промышленному внедрению (строительство «под ключ») в Москве и Московской области типовой унифицированный комплекс по переработке и утилизации ТБПО, в том числе различных полимеров, пластмасс и других горючих органических соединений и отходов нефтеперерабатывающих заводов, а также строительных отходов и мусора от разрушения домов, непригодных для жилья.
Производительность комплекса по отходам – 120 тыс. т в год (в том числе промышленных и строительных отходов – до 30 тыс. т в год) и 15 тыс. т в год отработанных авиа и автошин.
Эксплуатация комплекса базируется на использовании принципиально новых, экологически чистых и высокорентабельных технологий.
Предлагаемый комплекс имеет следующие преимущества:
1. Является безотходным и реально обеспечит решение острейшей социально-экологической проблемы – очистку от ТБПО и строительных отходов территорий промышленных районов и городов при полной экологической безопасности.
2. Является высокорентабельным и окупается в течение 2-х лет с начала строительства.
3. Может быть построен и внедрен в эксплуатацию в течение 1,5 – 2-х лет при небольших капитальных затратах практически в любом регионе России и за рубежом.
4. Отличается простотой, в отличие от зарубежных аналогов не требует предварительной сортировки и сушки отходов.
5. Позволяет перерабатывать промышленные отходы, переработка которых либо не рентабельна, либо не разработана.
6. Полностью обеспечивает себя энергоресурсами (электроэнергией и теплом), излишки которых могут использоваться для нужд населения и промышленности.
7. Базируется на использовании стандартизированного оборудования, в основном отечественного производства, и применении типовых быстромонтируемых строительных конструкций.
Технология переработки ТБПО и строительных отходов основана на их плавке в печах Ванюкова в барботируемом расплаве шлака при температуре 1350С с использованием кислорода является уникальной отечественной разработкой и не имеет аналогов в мировой практике.
Технология разработана и апробирована ведущими научными коллективами цветной металлургии – институтами «ГИНЦВЕТМЕТ», МИСиС с участием АКХ им. К.Д. Памфилова на опытно-промышленном заводе (РОЭМЗ) В Г. Рязани.
На использование технологии получено положительное заключение Государственной экологической экспертизы.
Рентабельность производства обеспечивается получением товарной продукции, пользующейся большим спросом: из шлака печи Ванюкова по желанию Заказчика возможно получение строительных изделий разнообразного ассортимента:
- теплоизоляционные строительные материалы (изделия из минеральной ваты);
- декоративные керамические плитки и облицовочные строительные материалы;
- наполнители для пористого бетона;
- фундаментные блоки и строительные панели;
- гранулированный шлак для строительства дорог.
Из технологических газов печи Ванюкова, содержащих до 16% окиси углерода, предполагается получение товарной угольной кислоты (сухого льда), имеющей большой спрос в Москве и Московской области.
2. Основные технологические показатели
2.1. Состав модуля МПВ-120
В состав комплекса входят следующие объекты:
1. Главный корпус, в том числе:
- приемный склад ТБПО и других отходов;
- плавильное отделение;
- отделение производства строительных и теплоизоляционных материалов;
- отделение газоочистки;
- турбогенераторная станция;
- отделение получения товарной угольной кислоты (сухого льда).
2. Станция разделения воздуха.
3. Установка для переработки авиа- и автошин.
4. Объекты инженерного обеспечения.
Площадь застройки - 5,5 га. Плотность застройки- 41%.
Схема генплана модуля предусматривает возможность его расширения в перспективе с увеличением мощности в 2 раза.
2.2. Организация строительства
Строительство комплекса осуществляется «под ключ». Капитальные вложения - 22,14 млн. долл. США;
в том числе: - 7,10 - строительные работы;
- 2,40 - монтажные работы;
- 10,04 - оборудование;
- 2,60 - прочие работы и затраты.
Строительство комплекса рассчитано на 18 месяцев одним пусковым комплексом производительностью 120 тыс. т ТБПО в год..
Строительство осуществляется с применением типовых быстромонтируемых строительных конструкций с полной заводской готовностью.
2.3. Технологические показатели
Технологические показатели модуля МПВ-120 по переработке 120 тыс. т ТБПО в год с использованием процесса Ванюкова представлены в таблице.
Наименование показателей
Ед. изм.
Количество
в год
на 1 т ТБПО
1
2
3
4
Мощность по переработке
Твердые бытовые отходы
Тонн
90000
Твердые промышленные отходы
Тонн
30000
Всего ТБПО
Тонн
120000
Отработанные авиа- и автошины
Тонн
15000
Затраты энергоносителей
1. Собственного производства:
- электроэнергия
кВт час
28,2х106
235
- кислород технический
нм3
ЗЗЛхЮ6
276
- сжатый воздух
нм3
44.6х 10й
372
- тепло
Гкал
9600
0.08
2. От внешнего источника:
- природный газ
нм3
2,б4х 106
22
- вода
тыс. м3
264
2,2
Товарная продукция
Маты прошивные безобкладочные
м3
200000
Маты прошивные с обкл. из стеклоткани
м3
70000
Декоративная керамическая плитка
м2
50000
Пирозит (наполнитель для бетона)
Тонн
6000
Металлосодержаший продукт
Тонн
2780
Крошка резиновая
Тонн
11000
Товарная угольная кислота (сухой лед)
Тони
49000
Тепло (отработанный пар)
Гкал
12000
Электроэнергия (возврат в сети)
кВт час
1.5хЮ6
Аргон жидкий
Тонн
1120
Аргон газообразный
тыс. м3
680
Модуль МПВ-120 не только полностью обеспечивает себя теплом, электроэнергией, кислородом и сжатым воздухом, но и производит электроэнергию и пар для нужд города и района. От внешнего источника потребляется только природный газ и вода в небольшом количестве для восполнения потерь в оборотной системе.
Потребителями другой товарной продукции модуля будут промышленные объекты города и района.
Собственная потребность в электроэнергии обеспечивается за счет ее выработки от турбогенератора мощностью 3900 кВт. Годовое производство электроэнергии от генератора 29,7хЮ6 кВт-ч в год. Избыток электроэнергии составит 1,5х106 кВт-ч и может быть использован для нужд населения или промышленности близ расположенных районов или городов.
Для обеспечения комплекса кислородом устанавливается кислородный блок производительностью до 5000 нм3/ч технического кислорода каждый с аргонной приставкой.
Побочные продукты разделения воздуха кислородной станции: азот и аргон являются также товарной продукцией завода.
3. Охрана окружающей среды 3.1. Охрана воздушного бассейна
Чистота воздушного бассейна обеспечивается за счет отсутствия на выходе из печи Ванюкова высокотоксичных сложных органических соединений (дибензодиоксина и дибензофуранов), которые разлагаются при температуре 1250°С на простейшие компоненты, а также за счет применения системы очистки газа, имеющей запас по пропускной способности и рассчитанной на улавливание практически всех возможных вредных соединений, встречающихся в бытовых и промышленных отходах и образующихся при их переработке.
Система газоочистки включает в себя сухую и мокрую подсистемы. Сухая подсистема - электрофильтр, мокрая - скруббер, труба Вентури, два последовательно соединенных мокрых электрофильтра. Осветленный раствор мокрой подсистемы после нейтрализации и осаждения осадка поступает в оборотную систему производственного водоснабжения. Осадок поступает в переработку ТБПО.
Технология очистки газов разработана ПСО «Цветметэкологая». Экологическая безопасность воздушного бассейна, гарантируемая системой очистки газа, подтверждена исследованиями АКХ им. К-Д.Памфилова на РОЭМЗе в г. Рязани.
Параметры газа на выбросе в атмосферу следующие:
Количество нм3/ч 30000
Температура °С 35-40
Запыленность (не более) мг/нм3 0.1
Содержание тяжелых металлов и газообразных загрязняющих веществ в отходящих газах после их очистки в сравнении с действующими нормами ПДК представлены в таблице.
Наименование компонентов
Содержание компонентов
. мг .
нм3 103 пдк мг
нм3 103
1
2
3
Тяжелые металлы:
цинк
3,0
50
кадмий
0,02
0,3
свинец
0,3
0,3
медь
0,5
2,0
ванадий
0,03
2,0
висмут
0,03
50
серебро
0,01
1000
- 7 -
1
2
3
вольфрам
0,002
150
цирконий
0,005
1000
барий
0,8
4,0
ртуть
0,005
0,3
никель
0,03
1,0
мышьяк
0,003
3,0
сурьма
0,005
20
молибден
0,01
100
калий
0,005
100
бор
0,1
10
хром
0,005
1,5
Газообразные загрязняющие вещества:
диоксид серы
до 30
500
фтористый водород
до 0,2
20
хлористый водород
до 70
200
диоксид углерода
3,0
500
окислы азота
3,2
8,5
Диоксины:
тетрахлордибензолдиоксин
1,0-1014
2,12-109
пентахлор ДД
1,0-1014
2,12-109
гексахлор ДД
не обнаружено
2,12-109
гептахлор ДД
не обнаружено
2,12-109
октахлор ДД
не обнаружено
2,12-109
Фураны:
тетрахлордибензофуран
не обнаружено
2,12-109
пентахлор ДБФ
не обнаружено
2,12-109
октахлор ДБФ
2,5-1014
2,12-109
3.2. Охрана водного бассейна
Охрана и рациональное использование водных ресурсов обеспечивается сокращением до минимума потребления свежей воды из источника за счет использования максимально возможного водооборота и повторного использования воды, а также ликвидацией сброса производственных сточных вод.
В проектных решениях предусмотрено:
- оборотная система водоснабжения чистого цикла от охлаждения оборудования газоочистки, кислородной и компрессорной станций;
- оборотная система водоснабжения химочищенной воды, для печи Ванюкова, котла-утилизатора и генератора;
- оборотная система водоснабжения узла грануляции шлака;
- очистные сооружения дождевой канализации.
Свежая производственная вода будет потребляться только на восполнение технологических потерь и на подпитку оборотных систем. Сброс производственных сточных вод в водный бассейн отсутствуют.
Дождевые сточные воды с площадки направляются на очистку с применением физико-химического метода, включающего: нейтрализацию, отстаивание, коагуляцию и флокуляцию загрязненных компонентов, флотацию и фильтрацию. Обезвреженный осадок подшихтовывается к ТБПО.
3.3. Высвобождение земельных площадей
Условная экономия земельных площадей при переработке 120 тыс. тонн ТБПО в год составит около 300 га (за счет предполагаемого высвобождения при ликвидации полигонов) при продолжительности эксплуатации комплекса в течение 50 лет.
4. Экономическая эффективность
Оценка экономической эффективности строительства приводится с учетом двух основных критериев и выполнена с помощью программы PROJЕСТ ЕХРЕRТ:
- вложенные средства полностью возмещаются в приемлемые для инвесторов сроки;
- ежегодный уровень прибыли исключает риск инвестирования проекта.
4.1. Исходные данные, учитываемые при расчете эффективности
1. Тариф за услуги по переработке 1 т ТБПО - 20 долларов США (принятый тариф в несколько раз ниже применяемых в Европе, США и других странах. Например, в Сеуле тариф за переработку 1 т ТБПО - 125 долл. США)..
2. Процент по кредитам - 15% годовых.
3. Основной налог на прибыль - 17,5% (с учетом льгот при строительстве природоохранных объектов).
4. Коэффициент дисконтирования - 17%.
Величина коэффициента дисконтирования определена на основе:
- процентной ставки по кредитам - 15%, принятой в расчете;
- процента риска - 2%.
В сводный финансовой таблице отражены потоки денежных средств за 10-ти летний период работы комплекса по утилизации ТБПО (см. приложение).
4.2. Товарная продукция
Наименование и объем товарной продукции представлены в п. 2.3. «Технологические показатели».
Доход от продукции, получаемой при переработке 120 тыс. т ТБПО и 15 тыс. т отработанных шин составит 25,4 млн. долларов США.
Общий доход с учетом платы за переработку отходов, составит 27,8 млн. долларов США или в пересчете на 1 тонну - около 230 долларов США.
При этом доля готовой продукции в сумме дохода составит ~91%.
4.3. Эксплуатационные затраты
Эксплуатационные расходы на переработку смеси ТБО и ТБПО и переработку авиа- и автошин, составят суммарно 5,1 млн. долларов США. Численность трудящихся комплекса - 190 чел. Энергетические затраты составят около 9% от суммы всех затрат. Себестоимость переработки 1 тонны ТБПО (включая переработку отработанных шин, получение строительных изделий, товарной угольной кислоты и метанола) составляет 42,5 долларов США..
4.4. Эффективность производства
Срок окупаемости.
Простой срок окупаемости капитальных вложений - 3,9 года с начала проектирования, 2,9 года с начала строительства и 1,4 года с начала эксплуатации.
Дисконтированный срок окупаемости - 4,25 года с начала проектирования, 3,25 года с начала строительства и 1,75 года с начала эксплуатации.
Дисконтированные показатели эффективности.
Внутренняя норма прибыли составит 69,4% и представляет собой высокую ставку дохода за привлекаемые инвестиции. Чистая текущая стоимость инвестиционного предложения при ставке дисконта 17% (дисконтированный чистый доход) за 10-летний период составит 39,7 млн. долларов США.
Расчет осуществляется в одном варианте с учетом внешнего финансирования (привлечения кредита).
При уточнении условий финансирования расчеты могут быть соответствующим образом откорректированы.
В США разработаны наноматериалы, напрямую преобразующие радиацию в электричество
добавить ресурс
.gif){kind=small}
Переработка мусора:
ТБО и другие проблемы современности:
© Дизайн Студии РОМАрт, 2004.