Инновационная технология чистой конверсии (экологичной переработки) проблематичных отходов в электрическую и тепловую энергии.
В последние годы возрастает потребность применения нестандартных инновационных подходов в области экологической переработки обычных и проблематичных отходов в электрическую и тепловую энергии. Одним из вариантов утилизации является газификация отходов — процесс превращения твердых отходов в газообразное топливо. Этот процесс является более экологичным, чем сжигание твердых отходов, так как сам процесс газификации не выделяет вредных веществ в атмосферу.
В основе технологии решения лежит принцип высокотемпературного разложения отходов, усовершенствованная технология газификации - конверсия отходов в высококачественный синтетический газ. Технология конверсии органических отходов является одним из наиболее эффективных способов переработки отходов, так как обладает высокой эффективностью, энергетической самодостаточностью и позволяет получать полезные продукты из мусора и уменьшать его количество на свалках.
История развития технологии конверсии начинается с успешной попытки решить недостатки классической газификации. На протяжении последних десяти лет был успешно реализован ряд частных проектов, которые доказали эффективность технологии. Установки по конверсии отходов были поставлены частным клиентам по договору о неразглашении от Северной Америки до Австралии. Но на территории постсоветского пространства еще не присутствует.
Серьезный скачок в развитии предлагаемой нами технологии конверсии произошел после реализации проекта в экопарке Канады, где энергопотребление оборудования парка составляло более 1 МВт электричества и превышало доступную энергию из местной электрической сети, для работы оборудования требовалась больше энергии. Мы предложили решение, получения необходимой энергии в результате конверсии тепличных отходов (органика, пластик и почва). Конвертор, запущенный в экопарке, был изначально дополнительным, а позже стал основным источником тепловой и электрической энергии, вырабатывая суммарно порядка 2,8 МВт электрической и тепловой энергии. При этом, работающая установка полностью отвечала самым строгим требованиям по экологичности процесса и выбросам в атмосферу. Также необходимо отметить, что новая установка при реализации стала модульной и мобильной.
Демо экопарк в провинции Онтарио, Канада.
В процессе применения конверсии к различным видам отходов, содержащим органическое сырье, подтвердилось эффективное подавление образования оксидов. Нашу технологию конверсии можно применить к более 2500 видов отходов, среди которых можно выделить:
● Отходы RDF, не зависимо от содержания в них хлора.
● Отходы растениеводства и животноводства, независимо от содержания в них антибиотиков и других фармацевтических препаратов.
● Отходы деревообработки любой влажности.
● Автомобильные шины стандартных и гигантских размеров.
● ПВХ и другие хлорсодержащие пластики.
● Медицинские отходы.
● Жидкие и сильно разбавленные отходы кожевенного производства (загрязненных хромом), или алкогольного производства (барда, фугат, кизельгур), нефтешламы, масла и т. п.
Для управления процессом конверсии используется «умная» система автоматизации с применением передовых подходов к управлению и адаптации к составу сырья. Преимуществами такой системы являются: снижение расходов на обслуживание системы (система работает в автоматическом режиме), снижение рисков, связанных с работой оборудования, исключение человеческого фактора. Обеспечивается высокая энергетическая эффективность и энергетическая независимость (более 90% получаемой энергии из отходов доступна внешним потребителям), что позволяет получать экономический эффект как от переработки отходов, так и от реализации энергии.
Перспективными направлениями развития технологии конверсии на ближайшие годы являются:
● Зеленая энергетика - получение зеленого водорода из отходов.
● Развитие направления переработки RDF в синтетический газ и сжижаемые газы.
● Развитие направления переработки хлорсодержащих отходов
● Реализация комплексных решений, связанных с решением проблемы переработки жидких и сильно разбавленных отходов.
Наиболее яркими преимуществами конверсии можно назвать:
● Работа с влажным сырьем (отходами) - конверсия не требует от сырья низкой влажности и отлично работает если влажность высокая.
● Компактность и мобильность установки – при выходе по электричеству в 5 МВт основной блок конвертера имеет размер домашнего холодильника и всю систему можно уместить в стандартный контейнер. Что делает систему модульной и мобильной.
● Гибко подстраивается по составу и форме (размеру) сырья – органическая составляющая сырья может быть газообразной, твердой или жидкой.
● Экологичность процесса конверсии – обеспечивается подавление образования смол, фуранов, фенолов, диоксидов, хлора и прочих недружественных для экологии выбросов, особенно типичных для инсенерации.
В технологии конверсии используется контроль ряда параметров: температуры, содержания кислорода и других не менее важных параметров протекания процессов.
Конверсия отходов - это технология, которая позволяет превратить практически любые органические отходы в энергию, особенно эффективно она может быть применена к проблемным и захораниваемым отходам (например, из 2,5 тонн ныне захораниваемого на свалках RDF можно получать более 5 МВт электроэнергии). В основе технологии лежит термическое разложение органических веществ в газообразном состоянии при температурах выше 1200 градусов Цельсия.
Данная технология уже сегодня имеет множество перспективных направлений применений, в том числе:
1. Производство электроэнергии. Конверсия может использоваться для производства электроэнергии в местах, где нет доступа к электроэнергии или для создания энергетических резервов.
2. Производство тепла и пара. Конверсия может использоваться для производства тепла и пара в различных отраслях: от производства пищевых продуктов до производства бумаги.
3. Утилизация твердых отходов. Конверсия может использоваться для утилизации широкого спектра отходов, включая органические отходы, пластик, резину и проблемные (например, хлорсодержащие) отходы.
4. Утилизация жидких сильноразбавленных отходов. Конверсия вместе с другой технологией высокоэффективной экстракции чистой воды и отделения твердого остатка может использоваться для утилизации широкого спектра жидких сильноразбавленных отходов без внешних затрат энергии.
5. Снижение выбросов парниковых газов. Конверсия может снизить выбросы парниковых газов, таких как метан, путем термического разложения их на более простые составляющие.
Конвертор является энергетически и экономически высокоэффективным решением. Позволяет с одной стороны производить энергию из ненужных и экологически опасных отходов, которые ранее считались бесполезными, а с другой стороны является экологически чистой технологией, поскольку снижает количество не перерабатываемых отходов и уменьшает количество вредных выбросов парниковых газов. Технология и решения на ее базе могут стать важным элементом в развитии экономически эффективной и экологически устойчивой энергетической и экологической инфраструктуры.
В современном мире, помимо описанной технологии, существуют и иные способы получения сухого и высококачественного синтетического газа из органических отходов: газификация (классическая), пиролиз, биометанация, гидрогенерация и др.
Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки, и выбор метода зависит от многих факторов, включая тип органических отходов, доступность катализаторов и других реагентов, и требования к качеству получаемого газа. К примеру, плазменная газификация широко не применяется при переработке потому, что этот процесс дорогой и требует особой техники. Этот процесс используется для разделения и переработки более крупных частиц, таких как материалы для производства цветных металлов, горючих продуктов и радиоактивных материалов. Поэтому она не применима к простым отходам и отходам производства. Технология классической высокотемпературной газификации органических отходов заключается в подвержении отходов высоким температурам (от 800 до 1200 градусов Цельсия) в отсутствие кислорода. В результате происходит превращение органических материалов в газообразное топливо, состоящее из смеси водорода, метана, углекислого газа и других газов. Этот газ после дополнительной подготовки можно использовать для производства электроэнергии, тепла и топлива для транспортных средств. При этом процесс газификации обладает рядом недостатков от повышенного требования к составу сырья и его предварительной подготовки, до дополнительной очистки получаемого газа, что снижает эффективность технологии и делает ее недостаточно экологичной, а также требует дополнительной внешней энергии на процесс газификации.
Наша технология конверсии решает основные недостатки классической и плазменной газификации. За счет накопленного опыта и инновационных решений в используемых механико-физико-химических высокотемпературных процессах и проектирования под специфику задачи мы добиваемся получения высококачественного синтетического газа (сингаза) из доступных отходов.
Представляемая нами инновационная технология конверсии представляет огромный промышленный потенциал для использования в переработке обычных и проблематичных отходов и сопутствующего производства электрической и тепловой энергии. Она показала себя очень эффективной и прибыльной в разных отраслях и на различном сырье. Тем не менее она требует высокой степени кастомизации и привлечения специальной экспертизы для проектирования и запуска решения, что в свою очередь отражается на сроках и необходимости профессионального управления и координации проектом. Специализация компании и состоит в компетентности гибкого (agile) внедрения технологии конверсии в прибыльное решение приоритетных задач клиента уделяя особое внимание требованиям экологичности.