19.12.2002 13:16
КОММЕРЧЕСКОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ
Экологически чистая утилизация органических отходов с получением альтернативных энергоносителей
Природные ресурсы, которые потребляет человечество, можно условно разделить на две части: возобновляемые и невозобновляемые. К возобновляемым ресурсам относятся все те ресурсы, которые можно восстановить с помощью фотосинтеза в обозримый отрезок времени. Речь идёт в первую очередь о всех видах растительности и тех ресурсах, которые можно из неё получить. К невозобновляемым относятся полезные ископаемые, которые в обозримое геологическое время уже не восстановятся.
Используемые человечеством технологии ориентированы в первую очередь на использование невозобновляемых природных ресурсов. Это нефть, уголь, руды и т.п. При этом их использование технологически влечёт за собой нарушения в окружающем мире: уменьшается плодородие почв и количество пресной воды, загрязняется атмосфера и т.п. Оценки, проведенные учёными Римского клуба в 1970-1980 гг. показали, что если человечество не перейдёт на другие технологии, а рост населения и его потребности будут расти прежними темпами, то к 2200 году человечество "съест" 30 % Земного шара.
Альтернативой существующим технологиям являются технологии, ориентированные на переработку растений, использующих для своего роста солнечную энергию. Получающиеся при этом продукты могут закрыть практически все потребности человечества в энергоресурсах. Одним из продуктов, который можно получить из всех растений, является спирт, который может использоваться во все видах двигательных установок вместо бензина.
Производство спирта решит, хотя и значительную часть, но не все проблемы. Человечество использует очень много материалов, получаемых из невозобновляемых природных ресурсов. Существует необходимость производства продукции из таких материалов, которые после потери продукцией своих потребительских качеств, затем могли бы перерабатываться и использоваться снова.
В настоящее время по некоторым материалам уже существует принципиальная возможность создания таких технологий. При этом их экономическая эффективность будет не ниже используемых.
Сегодня, используя сложившиеся технологии, человечество имеет разнообразнейшую структуру всевозможных отходов бытового и промышленного происхождения. Эти отходы, постепенно накапливаясь, превратились в настоящее бедствие. Правительства развитых стран начинают все большее внимание уделять вопросам охраны окружающей среды и поощряют создание соответствующих технологий. Развиваются системы очистки территорий от мусора и технологии его сжигания. Однако есть достаточно много причин считать, что технологии сжигания мусора являются тупиковыми. Уже в настоящее время затраты на сжигание 1 кг мусора составляют 65 центов. Если не перейти на другие технологии ликвидации отходов, то затраты будут расти. При этом следует иметь в виду, что необходимы такие новые технологии, которые со временем могли бы обеспечить, с одной стороны, потребительские запросы населения, а с другой стороны, сохранность окружающей среды.
В настоящее время такие технологии уже появились. Появилась принципиальная возможность не только существенно снизить затраты на ликвидацию отходов, но и получить при этом экономический эффект.
Отходы органического происхождения
Отходы органического происхождения могли бы стать бедствием для человечества. Однако уже существуют технологии термического фракционирования, которые позволяют получить из органического материала те вещества, из которых этот материал был синтезирован. Так, например, из резино-технических изделий (автомобильных покрышек), отходов пластмасс, отходов пищевого полиэтилена и т.п. получается пиролизный газ и жидкие нефтепродукты. При термическом фракционировании древесины получается газ и древесный уголь.
Стоимость установок для термического фракционирования отходов органического происхождения относительно невысокая. Учитывая, что уже сложившиеся затраты на сжигание мусора велики, фактическая рентабельность такого предприятия позволяет окупить все затраты в считанные месяцы.
Недостатком технологий термического фракционирования является необходимость предварительно классифицировать отходы по видам мусора, что требует внедрения на государственном уровне технологий по сбору мусора. В этой области уже есть положительные примеры. Например, Австрия. Но для большинства стран такие технологии ещё необходимо создавать.
Поэтому очень большой интерес представляют технологии переработки мусора (городских свалок и т.п.) с получением при этом полезных продуктов и положительного экономического эффекта.
Переработка мусора
В настоящее время найдено технологическое решение по переработке мусора без дополнительных затрат на это энергии. Более того, эти технологии позволяют получить из мусора определённое количество энергетических ресурсов (в частности, газа) и других полезных веществ. В основе лежит технология термического фракционирования отходов. Как показывают экспериментальные проработки, может быть создана мобильная установка по переработке мусора, которая принципиально позволит иначе организовать весь процесс работы с мусором. Исчезнет необходимость в городских свалках. Мусор может перерабатываться на месте по мере его поступления. При переработке мусора на таких установках никакого загрязнения окружающей среды не происходит. Стоимость установки достаточно высока, но учитывая сложившуюся стоимость затрат на сжигание мусора, все затраты на ее создание и запуск окупятся за несколько месяцев.
Установка по термическому фракционированию отходов
Эта установка является результатом длительного труда коллектива учёных. Установка не имеет аналогов и обладает патентной чистотой. Установка предназначена для термической деструктуризации резино-технических изделий, включая автомобильные покрышки, а также другого органического сырья, в том числе пластических масс (полиэтилена, полипропилена, полистирола, полиамида и др.) и получения искусственных вторичных энергоносителей виде горючего газа и углеводородной жидкости, а также твёрдого продукта - пирокарбона. Технологическая схема установки является замкнутой и разработана таким образом, чтобы производимые во время технологического процесса небольшие количества побочных вредных химических соединений уничтожались в самой установке и не загрязняли окружающую среду. В настоящее время такая установка уже действует. Минимальная мощность установки по переработке отходов принята равной 5 тыс. т в год, максимальная - до 240 тыс. т в год. Есть проект установки мощностью 3,5 млн. т перерабатываемых отходов в год. В основу технологического процесса переработки отходов положен метод сухой перегонки (без доступа воздуха) органического сырья при температуре около 600 град. С. Результаты технологического процесса распределяются на 4 основных группы:
1) пиролизный газ, 2) легкие фракции углеводородов, 3) тяжёлые фракции углеводородов, 4) твердый остаток (пирокарбон).
Химический состав пиролизного газа:
этилен, пропилен, бутилен, дивинил, изопрен, метан, этан, пропан, бутан, двуокись углерода, а также незначительное количество окиси серы. Кроме того, в составе пиролизного газа есть летучая зола и сажа.
Производственный процесс автоматизирован. Управление ходом технологического процесса осуществляется дистанционно.
Состав отходов определяет качество получаемых продуктов. С точки зрения получения прибыли наиболее эффективным является переработка отходов пищевого полиэтилена, из 1 тонны которых получается более1000 куб. м пиролизного газа. Менее эффективным с точки зрения получения продукции является переработка бытового мусора. Однако, учитывая, что для работы установок не требуется дополнительных затрат энергии, а также сложившийся уровень цен на услуги по переработке мусора, использование установок для переработки бытового мусора будет не менее эффективным.
На сегодняшний день установка по переработке отходов органического происхождения прошла необходимые экспертизы и получены все документы, подтверждающие её высокую экономическую эффективность и экологическую чистоту. Следует отметить, что описанная выше установка по термическому фракционированию позволяет производить пиролиз древесины, в результате чего будут получены пиролизный газ и древесный уголь. В зависимости от выбранного варианта размещения предприятия и его мощности, начальный затраты на его создание могут составить до 5 млн. USD, которые окупятся в течение первого же года.
Моторный спирт
Кроме технологий переработки отходов органического происхождения, уже существуют технологии, которые позволяют в значительной мере решить вопросы обеспечения промышленности и населения энергетическими ресурсами за счет переработки отходов сельскохозяйственного производства. Того количества отходов сельскохозяйственного производства, которое имеется в настоящее время, будет достаточно, чтобы при их полной переработке в моторный спирт решить проблему энергетической безопасности государств, в которых нет ископаемых энергетических ресурсов.
Проект предполагает производство моторного спирта из отходов винзаводов, сахарных заводов, плодоовощеконсервных заводов и всех отходов растениеводства. Производимый моторный спирт может быть использован в качестве топлива для карбюраторных и дизельных двигателей, а также для других целей. Использование моторного спирта в качестве топлива для карбюраторных двигателей возможно или без каких-либо регулировок, или с добавками обычного бензина и регулировками (например, для карбюраторных двигателей грузовых машин).
Моторный спирт в зависимости от содержания алкоголя может использоваться на различные нужды. Технологическое оборудование позволяет получать моторный спирт с содержанием алкоголя от 70 град. до 96 град. Производимая продукция может быть использована:
1. В чистом виде или с добавками в качестве топлива для карбюраторных двигателей.
2. В качестве добавки для дизельного топлива и бензина для связывания воды на молекулярном уровне с целью повышения качества топлива.
3. Для изготовления незамерзающей жидкости для очистки стекол автомобилей в зимнее время.
4. Для производств, где по технологическому процессу необходим спирт (в качестве технического спирта).
В настоящее время в крупных городах СНГ автомобилисты в зимнее время в качестве незамерзающей жидкости используют дешевую водку. Что же касается использование моторного спирта в технологических процессах, то в Советском Союзе на технологические цели спирта использовалось не меньше, чем на пищевые. Рынок здесь практически ничем не ограничен.
Ориентировочная стоимость создания предприятия по производству моторного спирта мощность 3000 литров в смену 450 тыс. USD. Себестоимость 1 литра моторного спирта с содержанием алкоголя 70 град. не более 10 центов.
Конкурентоспособные цены на производимую продукцию:
- моторный спирт в качестве топлива для двигателей - 20 центов за 1 литр;
- моторный спирт в качестве незамерзающей жидкости для стекол автомобилей в зимнее время - 50 центов за 1 литр;
- моторный спирт в качестве добавки для повышения качества автомобильного топлива - 60 центов за 1 литр;
- моторный спирт для технологических целей в промышленности - 35 центов за 1 литр.
Средняя прибыль от производства - 25 центов с 1 литра моторного спирта. Это позволяет при двухсменной работе иметь более 40 тыс. USD чистой прибыли в месяц. Все затраты на создание предприятия окупаются менее, чем за год после начала выпуска продукции. После выхода предприятия на полную мощность и создания новых производств возможно снижение себестоимости производимого моторного спирта до 5-6 центов за 1 литр.
Проект является высокорентабельным и в зависимости от выбранного варианта его реализации срок его окупаемости может составлять от 8-ми месяцев до 1,5 лет. Капитальные вложения при этом составят до 5-7 млн. USD.
Но, кроме экономических, есть ещё и другие аспекты реализации проекта. По существу этим проектом решаются две очень важные в нашей жизни проблемы:
1. Существенно сокращается потребление ископаемых природных ресурсов, в частности нефти. Появляется возможность резко увеличить использование пищевого полиэтилена при упаковке продуктов, поскольку использованная тара может быть превращена экологически чистым способом снова в нефтепродукты. Кроме того, производство пищевого полиэтилена, упаковка в него продукции в пищевой полиэтилен и дальнейший её экспорт в другие страны может рассматриваться нефтедобывающими странами как один из способов транспортировки нефти.
2. Происходит постепенный переход к обеспечению энергетических потребностей населения только лишь за счёт той энергии, которая накапливается в растениях при фотосинтезе. Человечество сможет отказаться от добычи нефти и угля, а также от атомных электростанций.
Если данный проект Вас заинтересовал, присылайте свои вопросы и предложения на наш E-mail: tebius@mail.ru
Новая технология чистого сжигания любых отходов
добавить ресурс
.gif){kind=small}
Переработка мусора:
ТБО и другие проблемы современности:
© Дизайн Студии РОМАрт, 2004.