Из отходов в энергию — Waste-to-energy

Из отходов в энергию — Waste-to-energy

Преобразование отходов в энергию (WtE) или энергию из отходов (EfW) — это процесс производства энергии в виде электричества и / или тепла в результате первичной обработки отходов или переработки отходов в источник топлива. WtE — это форма рекуперации энергии . Большинство процессов ПОЭ генерируют электричество и / или тепло непосредственно за счет сжигания или производят горючие виды топлива, такие как метан , метанол , этанол или синтетическое топливо .

СОДЕРЖАНИЕ

История

Первый мусоросжигательный завод или «деструктор» был построен в 1874 году в Ноттингеме, Великобритания, компанией Manlove, Alliott & Co. Ltd. по проекту Альфреда Фрайера.

Первый мусоросжигательный завод в США был построен в 1885 году на острове Говернорс в Нью-Йорке, штат Нью-Йорк .

Первый мусоросжигательный завод в Дании был построен в 1903 году в Фредериксберге .

Первый объект в Чешской Республике был построен в 1905 году в Брно .

Процессы газификации и пиролиза были известны и использовались на протяжении веков, а для угля еще в 18 веке . Разработка технологий переработки [остаточных твердых смешанных отходов] стала в центре внимания только в последние годы, стимулированная поиском большего эффективное восстановление энергии. (2004)

Методы

Сжигание

Сжигание, сжигание органических материалов, таких как отходы, с рекуперацией энергии, является наиболее распространенной реализацией ПОЭ. Все новые заводы по производству WtE в странах ОЭСР, сжигающие отходы (остаточные ТБО , коммерческие, промышленные или RDF ), должны соответствовать строгим стандартам выбросов, в том числе по оксидам азота (NO _x ), диоксиду серы (SO ₂ ), тяжелым металлам и диоксинам . Следовательно, современные мусоросжигательные заводы сильно отличаются от старых типов, некоторые из которых не регенерируют ни энергию, ни материалы. Современные мусоросжигательные заводы уменьшают объем исходных отходов на 95-96 процентов, в зависимости от состава и степени извлечения материалов, таких как металлы, из золы для повторного использования.

Установки для сжигания могут выделять мелкодисперсные частицы , тяжелые металлы, следовые количества диоксина и кислый газ , даже если эти выбросы в современных установках для сжигания относительно низки. Другие проблемы включают надлежащее обращение с остатками: токсичной летучей золой , с которой нужно обращаться на установках по удалению опасных отходов, а также с зольной пылью мусоросжигательного завода (IBA), которую необходимо повторно использовать должным образом.

Критики утверждают, что мусоросжигательные заводы уничтожают ценные ресурсы и могут снизить стимулы для вторичной переработки. Однако вопрос остается открытым, поскольку европейские страны, которые перерабатывают больше всего (до 70%), также сжигают, чтобы избежать захоронения .

Мусоросжигательные заводы имеют электрический КПД 14-28%. Чтобы избежать потери остальной энергии, ее можно использовать, например, для централизованного теплоснабжения ( когенерация ). Общий КПД печей для сжигания отходов с когенерацией обычно превышает 80% (исходя из более низкой теплотворной способности отходов).

Метод сжигания для преобразования твердых бытовых отходов (ТБО) — это относительно старый метод образования ЭО. Сжигание обычно влечет за собой сжигание отходов (остаточных ТБО, коммерческих, промышленных и RDF) для кипячения воды, которая приводит в действие парогенераторы , вырабатывающие электроэнергию и тепло для использования в домах, на предприятиях, в учреждениях и в промышленности. Одной из связанных проблем является возможность попадания загрязняющих веществ в атмосферу с дымовыми газами из котла. Эти загрязнители могут быть кислыми, и в 1980-х годах сообщалось, что они вызывают ухудшение состояния окружающей среды, превращая дождь в кислотный . Современные инсинераторы включают тщательно спроектированные камеры первичного и вторичного сжигания, а также регулируемые горелки, предназначенные для полного сжигания с минимально возможными выбросами, что в некоторых случаях устраняет необходимость в скрубберах извести и электростатических пылеуловителях на дымовых трубах.

Пропуская дым через основные скрубберы извести, любые кислоты, которые могут быть в дыме, нейтрализуются, что предотвращает попадание кислоты в атмосферу и нанесение вреда окружающей среде. Многие другие устройства, такие как тканевые фильтры, реакторы и катализаторы, уничтожают или улавливают другие регулируемые загрязнители. По данным New York Times, современные мусоросжигательные заводы настолько чисты, что «сейчас во много раз больше диоксина выделяется из домашних каминов и барбекю на заднем дворе, чем при сжигании». По данным Министерства окружающей среды Германии, «из-за строгих правил мусоросжигательные заводы не работают. больше не имеет значения с точки зрения выбросов диоксинов, пыли и тяжелых металлов ».

По сравнению с другими технологиями преобразования отходов в энергию, сжигание представляется наиболее привлекательным из-за его более высокой эффективности производства энергии, более низких инвестиционных затрат и более низких уровней выбросов. Кроме того, сжигание дает наибольшее количество электроэнергии с максимальной мощностью для уменьшения количества отходов на свалках за счет прямого сжигания.

Топливо из пластмасс

Он направлен на решение основных экологических проблем, а именно загрязнения окружающей среды из-за накопления пластиковых отходов и потребности в альтернативном источнике топлива. Процесс, который используется для превращения пластика в топливо, — это пиролиз . Это термическое разложение материалов при очень высоких температурах в инертной атмосфере. Это связано с изменением химического состава и в основном используется для обработки органических материалов. При крупномасштабном производстве пластиковые отходы измельчаются и отправляются на подачу расплава, а затем происходит процесс пиролиза, в этом процессе участвуют каталитические преобразователи и происходит молекулярная перегруппировка полимеров , пары конденсируются с маслом или топливом и накапливаются в осадке. топливные баки и фильтрованные, топливо получается после гомогенизации и может использоваться для автомобилей и техники. Его обычно называют термотопливом или энергией из пластика.

Другой

Существует ряд других новых и появляющихся технологий, которые позволяют производить энергию из отходов и других видов топлива без прямого сжигания. Многие из этих технологий могут производить больше электроэнергии из того же количества топлива, чем это было бы возможно при прямом сгорании. Это происходит главным образом из-за отделения коррозионных компонентов (золы) от преобразованного топлива, что позволяет повысить температуру сгорания, например, в котлах , газовых турбинах , двигателях внутреннего сгорания , топливных элементах . Некоторые из них способны эффективно преобразовывать энергию в жидкое или газообразное топливо:

Тема 8. Бытовые и производственные отходы. Санитарная очистка городов

И.А. Литвенкова
Экология городской среды: урбоэкология
Курс лекций. – Витебск: Издательство УО «ВГУ им. П.М.Машерова», 2005 – 163 с.

Тема 8. Бытовые и производственные отходы. Санитарная очистка городов

2. Сбор и удаление твердых бытовых отходов

2.2. Мусороперерабатывающие и мусоросжигательные заводы

Мусороперерабатывающие заводы. Основной задачей мусороперерабатывающих заводов (МПЗ) является обезвреживание ТБО и переработка обезвреженных компонентов ТБО для дальнейшей утилизации. Как правило, на МПЗ применяют аэробный метод обезвреживания ТБО (компостирование), который может быть дополнен следующими технологиями:

— вывоз части ТБО на полигоны (ликвидационно-биологический метод);

— сжигание части ТБО на мусоросжигающих заводах (ликвидационно-термический метод);

— сжигание части ТБО на МСЗ с использованием полученного тепла (утилизационно-термический метод);

— термическая обработка ТБО без доступа воздуха (пиролиз) с утилизацией газов и других продуктов пиролиза (утилизационно-термический метод).

При использовании указанных выше технологий на МПЗ возможно получение следующих ценных компонентов ТБО: черные и цветные металлы стекло, пластмассы, сырье для картонных фабрик, продукты пиролиза, теши и органические удобрения (компост).

Переработка ТБО на МПЗ включает следующие основные операции:

— Технологическая подготовка ТБО.

— Обеззараживание ТБО в биотермических барабанах. В течение 2-3 дней происходит компостирование ТБО во вращающихся биотермических барабанах; обязательным условием обеззараживания ТБО является их выдержка – не менее 12 часов при температуре, губительной для патогенной микрофлоры.

— Контрольная сортировка обеззараженных ТБО. Производится для очистки компоста от крупных фракций, которые не компостируются.

— Извлечение черных металлов. На современном уровне развития утилизационных технологий можно извлекать 90-95% всего черного металла, входящего в морфологический состав ТБО. Черные металлы извлекаются из ТБО с помощью подвесных электромагнитов, расположенных над конвейерной линией, перемещающей ТБО.

— Извлечение цветных металлов. Обычно ТБО содержат до 0,2 – 0,3% цветных металлов, фракционный состав этих включений – менее 250 мм. Извлечение цветных металлов производится после извлечения черных металлов в потоке обеззараженного ТБО, имеющего фракции менее 250 мм с помощью многофазного индукторного электроустройства, устанавливаемого под лентой конвейера, создающего бегущее электромагнитное поле.

— Извлечение балластных включений, меньших 250 мм.

-Извлечение измельченной пленки из компоста.

Технологическая схема МПЗ приведена на рис. 5 .

Мусоросжигательные заводы. Обезвреживание ТБО на мусоросжигательных заводах (МСЗ) получило широкое применение в мировой практике. Такие страны как Дания, Швейцария и Япония сжигают около 70% своих ТБО. МСЗ занимают сравнительно небольшие площади от 2 до 5 га. Их применение оправдано в тех случаях, когда полигоны ТБО расположены на значительном удалении от города. Однако сжигание ТБО связано со значительными выбросами в атмосферу и сложностью их очистки. При низкотемпературном сжигании ТБО (ниже 1000 0 С) вероятность образования высокотоксичных газов увеличивается. Не решены вопросы использования образующихся шлаков и летучей золы, которые являются крупнотоннажными отходами. При сжигании образуется 10-15% золошлаков от веса поступающих на МСЗ отходов.

В последние годы в ряде стран идут интенсивные промышленные исследования в направлении термической переработки ТБО нагреванием без доступа воздуха до температуры 500 – 600 0 С

Рис. 5. Технологическая схема мусороперерабатывающего завода

Примечание: 1 — взвешивание мусоровозов; 2 — приемное отделение; 3 — пластинчатый питатель; 4 — сепаратор крупных (>400 мм) фракций ТБО; 5 -сепаратор черных металлов; 6 — удаление крупных фракций на МСЗ или полигон ТБО; 7 — подача фракций ТБО мельче 400 мм на биобарабаны; 8 — биобарабаны; 9 — сушка компоста; 10 — сепаратор балласта; 11 — сепаратор цветных металлов; 12 — бункер для черных металлов; 13 — пресс для брикетирования черных металлов; 14 — бункер для цветных металлов; 15 — пресс для брикетирования цветных металлов; 16 — вторцветмет; 17 — вторчермет; 19 — бункер стекла; 20 — стекольный завод; 21 — дробилки; 22 — сепаратор дробленой пленки; 23 — бункер дробленой пленки; 24 — завод пластмасс; 25 — штабели дозревания компоста.

(низкотемпературный пиролиз) и выше 1100 0 С (высокотемпературный пиролиз). Важное отличие технологии пиролиза ТБО заключается в том, что образующиеся газообразные продукты – пар и топливный горючий газ – можно разделить и использовать в самом процессе термической обработки ТБО или вне его. При этом выброс газообразных продуктов в атмосферу резко снижается. При пиролизе образуются продукты, которые могут найти применение в хозяйственной деятельности: газообразное топливо (30-40%); твердый углеродистый остаток (30-40%) – используется как заменитель низкосортных графитов, заполнитель асфальтобетонных смесей, низкосортное топливо, сорбент; смола (20-30%) – как топливо, составляющая асфальтобетонных смесей, сырье для извлечения химсоединений; подсмольная вода – как антисептическое средство для пропитки шпал.

В настоящее время известны три установки по пиролизу ТБО: горизонтальные (барабанного типа), вертикальные (шахтного типа), смешанные. К недостаткам существующих пиролизных установок следует отнести малую производительность, несовершенную систему очистки газообразных продуктов, нерешенность вопросов полной утилизации продуктов пиролиза. Внедрение пиролизных установок позволит создать безотходные технологии переработки ТБО, в том числе для небольших городов, где строительство крупных мусороперерабатывающих комплексов нерентабельно.

Переработка твердых бытовых отходов (ТБО)

Методы захоронения и переработки мусора в России приводят не только к росту мусорных гор на свалках, но и к интенсивному загрязнению почвы, воды и воздуха. Полигоны ТБО все увеличиваются в размерах, а естественное разложение отходов образует насыщенную микроорганизмами пыль, высокотоксичные и пожароопасные вещества.

Хороший хозяин не только заботится о чистоте, но и умно использует отходы. В развитых странах давно уже практикуется сжигание мусора для экономии электроэнергии их природных источников. В то же время в нашей стране из всей массы мусора сжигается лишь 4% ТБО.

Практика раздельного сбора мусора для последующей переработки приживается медленно и трудно, а между тем необходимо предпринимать меры по стабилизации ситуации мусоропереработки.

ООО ИТЦ «ЭНЕРГОСТАЛЬ» предлагает свое решение проблемы.

Создание «под ключ» специализированных предприятий для переработки ТБО. Мы выполняем полный цикл работ, от инженерных, геологических, геодезических изысканий до ввода в эксплуатацию и обучения персонала.

Наши предприятия предназначены для утилизации несортированных бытовых и частично промышленных отходов, извлечения ценных товарно-сырьевых ресурсов, таких как металлы, макулатура, стекло, а также для получения тепловой и электроэнергии путем сжигания остатков.

Предусмотрено использование современных технологий переработки с многоступенчатой системой газоочистки, что позволяет соблюсти европейские нормы выброса вредных веществ в атмосферу.

Данная технология выгодна также тем, что отходность составляет всего 8-10% шлака и имеется возможность максимального использования вторичных энергетических и сырьевых ресурсов.

Возможно создание передвижных установок термической переработки ТБО на автомобильной и железнодорожной платформах.

Преимущества:

• комплексная работа с ТБО;
• экологически безопасная термическая переработка;
• переработка ТБО непосредственно в местах накопления;
• использование энергосберегающих технологий и современного оборудования для утилизации ТБО;
• низкая отходность (8-10% шлака);
• использование технологии сухой газоочистки.

Промышленный процесс утилизации ТБО на наших предприятиях подразделяется на три этапа.

1. Извлечение ценных сырьевых ресурсов. Отходы загружаются в бункер сортировочной установки с решетками для отделения крупных негорючих фракций, далее система конвейеров подает их в сортировочный барабан. После отсева мелких неорганических включений и обработки ультрафиолетом сырье распределяется в бункеры по видам. Металлолом и макулатура прессуются.

2. Сжигание остатка. Остатки массы после сортировки направляются в приемный бункер мусоросжигательной установки. Неорганическая часть отходов связывается в безопасные шлак и золу, которые могут быть использованы в строительстве. Дымовые газы проходят многоступенчатую систему очистки.

3. Производство энергоресурсов. В процессе сжигания ТБО образуется энергия, которую мы частично используем в самом технологическом процессе, экономя покупное топливо. Основная часть произведенной тепловой или электроэнергии реализуется сторонним потребителям.

Весь технологический процесс на предприятии контролируется автоматической системой управления.

Удобство создания таких предприятий в том, что их можно реализовывать и вводить в эксплуатацию поэтапно, путем создания отдельных линий сортировки и сжигания отходов.

На сегодняшний день уже имеются примеры успешной работы нескольких предприятий по переработке ТБО, созданных с участием ООО ИТЦ «ЭНЕРГОСТАЛЬ».

Способы, требования и перспективы утилизации ТБО (ТКО)

В России долгое время не уделяли должного внимания утилизации мусора. Последние 50 лет в стране применялся метод закапывания отходов в почву. При этом не учитывались сроки разложения отходов и урон, наносимый окружающей среде. Вместе с растущим населением значительно возросло потребление.

Старые методы привели к огромному количеству полигонов с отходами, портящими экологию страны.

Одна из проблем утилизации твердых бытовых отходов (ТБО) в стране – это недостаточность раздельного сбора на начальном этапе.

В одном контейнере смешивается мусор, который может подвергаться различным процессам утилизации, переработки.

При этом только 35% бытовых отходов состоят из биоразлагаемого материала. Еще 35% представляют собой сырье, которое можно подвергнуть вторичной переработке. И только 30% – это мусор, который называют неперерабатываемым.

Всего лишь незначительная часть твердых коммунальных отходов (ТКО) подвергалась переработке при старой системе. Более 90% оправлялось на свалки и полигоны. Вывозимые ТБО становились источником загрязнения воды в грунте, почвы. Выделяемый газ отравлял воздух. Проблема утилизации ТБО появилась также в результате использования устаревших технологических процессов и запутанной правовой базы.

Нормативные акты, регулирующие утилизацию ТБО

Последние годы правительство приняло ряд нормативно-правовых документов, которые должны исправить существующую ситуацию.

С 1 января 2019 года в стране вводится новая система обращения с отходами, согласно ФЗ № 89 «Об отходах производства и потребления».

В регионах начнут работать региональные операторы, на которых возлагается вся ответственность за сбор и вывоз отходов. Меняется оплата населением за вывоз и утилизацию бытовых отходов. Теперь эта услуга из разряда жилищных переходит в коммунальные, и ее стоимость определяет поставщик услуг, в данном случае региональный оператор.

Полученные деньги он должен направлять на повышение качества услуг, на модернизацию оборудования для переработки ТБО. Усиливаются штрафные санкции в случае нарушений.

Требования к утилизации в учреждениях

Согласно реформе, с 1 января 2019 года и государственные предприятия, и частные учреждения составляют договоры с региональными операторами о сборе и вывозе мусора. На них также распространяются правила раздельного сбора ТБО. Производимые отходы должны разделяться по степени опасности и, соответственно, утилизироваться в профильных учреждениях. Сокращаются сроки утилизации ТБО из школ, образовательных учреждений.

Способы утилизации ТБО

Проблема отходов появилась на свет вместе с человеком. Во все века с ней пытались бороться, но все сводилось к простому закапыванию отходов в землю. С развитием технологий и промышленности изменился состав отходов, что сделало опасным простое захоронение мусора.

Различные способы переработки ТБО направлены на ресурсосбережение, повторное использование утилизируемых компонентов отходов, уменьшение количества захоронений.

Захоронение

Полигон для захоронения ТБО представляет собой комплекс сооружений, на котором складируется, обеззараживается мусор. При этом должны приниматься меры по защите окружающей среды от вредного воздействия, соблюдаться меры, ограничивающие распространение патогенных микроорганизмов, насекомых, грызунов.

Для сооружения полигона выбирают участки с глинистой землей. В некоторых случаях для захоронения ТКО (твердых коммунальных отходов) делают водонепроницаемое основание. Для защиты подземных вод и атмосферы устанавливают водоупорные краны и наружную изоляцию.

Метод захоронение – самый дешевый способ утилизации ТКО. Однако это наносит огромный ущерб земле, на которой долгие годы после рекультивации запрещено заниматься земледелием и животноводством.

Компостирование

Компостирование – способ утилизации отходов, основанный на его способностях разлагаться. Широко используется в частных владениях с помощью компостных ям. Полученный продукт подходит для удобрения почвы, рекультивации свалок и др.

Существуют разные технологии, которые различаются по времени и затратам. Подходит для утилизации биоразлагаемых отходов.

Технологии компостирования в СНГ не предусматривают первичной обработки. Это дает на выходе сырье с низкими характеристиками, которое не пользуется спросом.

Плазменная переработка

Переработка ТБО при помощи плазменной газификации решает большой круг проблем при утилизации мусора. Такой термический метод позволяет уничтожать любые отходы, даже те, которые представляют опасность.

В результате получают электроэнергию, пар, дизельное топливо. Успешно применяется в развитых странах.

Технология позволяет перерабатывать смешанный, разнородный мусор за счет температуры более 5500С. В результате получается неопасный продукт – шлак, который можно использовать в строительстве.

Преимуществом технологии являются также минимальные выбросы в атмосферу за счет очистки газа, полученного в процессе горения. Недостаток – большие вложения средств на покупку и установку оборудования.

Высокотемпературный и низкотемпературный пиролиз

Пиролиз считается одним из перспективных направлений в утилизации ТБО. Он гораздо эффективнее, чем простое сжигание и позволяет уничтожать мусор, который сложно утилизировать: пластмасса, покрышки и т.д.

Пиролиз различается в зависимости от температуры:

• Низкотемпературный – процесс при 450-900С. Дает меньше газа, но больше вторичных веществ.
• Высокотемпературный – температура выше 900С. Дает больше газа и минимум отходов.

Процесс пиролиза имеет ряд преимуществ, по сравнению с простым сжиганием. Пиролизное сжигание ТБО меньше загрязняет окружающую среду. Конечный продукт не имеет биологических составных, поэтому его можно просто складировать без ущерба для экологии. Полученный газ используется для получения электроэнергии, пара.

Пиролиз ТБО гораздо безопаснее, по сравнению с простым мусоросжиганием. Но он требует немалых инвестиций, особенно, если устанавливать сложную систему очистки газа от примесей. Широко применяется в развитых странах.

Утилизация ТБО за рубежом

Проблема мусора и загрязнения окружающей среды остро стоит перед многими странами. В мире превалирует количество мусоросжигающих заводов, в то время как перерабатывающие остаются позади.

Утилизация ТБО, по признанию аналитиков, не может быть решена простыми методами. Для этого требуется комплексный подход.

Европейские страны разрабатывают различные проекты, повышающие сознательное сортирование мусора на бытовом уровне, привлекающие крупные капиталы в бизнес по утилизации. Также развивается законодательная база, позволяющая применять штрафы.

Раздельный сбор мусора начинался с Германии, постепенно захватив всю Европу. Сейчас эта страна лидирует в области утилизации. С ранних лет детям в школах и дома прививают любовь к порядку и чистоте, учат ценить окружающую среду.

Так, в Голландии можно получить льготы на коммунальные платежи при участии в раздельном сборе мусора. В Германии подростки получают деньги за собранный и переданный на переработку мусор. Различные страны вводят штрафы для мусорящих граждан. Например, в Германии внушительный штраф грозит, если оставить мусор в неустановленном месте. Здесь строго относятся к раздельному сбору и могут отказаться забирать контейнер со смешанным мусором.

Благодаря современным технологиям некоторые страны эффективно решают проблему с переработкой твердых бытовых отходов. Они строят современные заводы с многоуровневой фильтрацией газов. Часто такие предприятия находятся в городах, не вызывая недовольства населения. При этом полученная электроэнергия идет в ближайшие дома.

Перспективы утилизации ТБО после мусорной реформы

Сложившаяся в стране ситуация с ТБО представляет реальную угрозу здоровью населения, экологии. Разработанные программы направлены на развитие нового вида промышленности по переработке, утилизации отходов.

Поставленные задачи привлекают частный бизнес, который будет заниматься налаживанием системы сбора и утилизации ТБО, научно-исследовательские организации для разработок новых технологий.

Добившиеся успеха страны прошли долгий путь к решению проблем с мусором. Перед Россией стоит задача решить проблемы утилизации твердых бытовых отходов в более короткие сроки. Для этого вводится раздельный сбор мусора с самого начала. В каждом дворе будут устанавливаться несколько контейнеров, которые упростят дальнейшую сортировку и утилизацию отходов.

На данный момент уничтожается огромное количество сырья, которое в дальнейшем будет проходить через рециклинг. Теряется около 9 млн тонн бумаги, 2 млн тонн полимеров, 0,5 тонн стекла на полигонах захоронений.

ТОП-10 новых отечественных решений для переработки отходов

Vodafone Украина, совместно с некоммерческой организацией NDI Foundation, представили в рамках платформы Tech Today Hub практические решения украинской науки для переработки отходов: «Clean Tech. Эффективное управление отходами».

На экспертной встрече, собравшей представителей бизнеса, государственных администраций и ученых, были представлены инвестиционные проекты и практические решения украинской науки для решения актуальной для Украины проблемы эффективного управления промышленными и бытовыми отходами. Представленные разработки охватывают такие направления:

— Инновационные разработки для переработки твердых бытовых отходов;
— Инновационные решения для переработки промышленных отходов;
— Решение для водоочистки и водоподготовки.

Подробно с материалами Tech Today Hub можно ознакомиться на онлайн площадке проекта, их краткое описание приведено ниже.

1. Синтез водорода из экологически опасных органических отходов

Институт микробиологии и вирусологии НАН Украины предложил эффективное решение для получения водорода из пищевых отходов, разработав Микробная биотехнология синтеза молекулярного водорода из экологически опасных органических отходов. Поиск альтернативных экологически чистых источников энергии – одна из самых актуальных проблем человечества. Наиболее перспективным и экологически чистым видом топлива является молекулярный водород. Его горение приводит к образованию экологически чистого конечного продукта – воды. Украинские ученые создали сухие микробные пеллеты для индустриального использования, позволяющие в 5 раз быстрее обычных технологий перерабатывать пищевые отходы и преобразовывать их в энергоресурсы.

2. Микробная технология быстрой и эффективной переработки смешанных пищевых отходов

Накопление на свалках экологически опасных смешанных пищевых отходов – одна из насущных проблем мирового масштаба. Спонтанное гниение таких отходов приводит к многоуровневому катастрофическому отравлению окружающей среды токсичными соединениями. Институт микробиологии и вирусологии НАН Украины предложил решить эту проблему с помощью микробной технологии быстрого и эффективного сбраживания экологически опасных смешанных пищевых отходов. Такое сбраживание происходит очень быстро, в течение 2-3 недель, и имеет высокую эффективность – происходит уменьшение массы отходов в 20-30 раз. При этом в окружающую среду не попадают токсичные продукты. Области применения решения чрезвычайно широки: обезвреживание смешанных пищевых отходов мегаполисов, переработка отходов промышленных пищевых производств, гостиницы и пищевые предприятия в курортных зонах, обезвреживание смешанных отходов в экстремальных условиях. Так, технология внедрена на украинской антарктической станции «Академик Вернадский».

3. Микробная биотехнология очистки сточных вод с получением «экологически чистой» воды

Сегодня отсутствуют природоохранные технологии, обеспечивающие очистку промышленных сточных вод от концентрированных органических соединений, высокая концентрация которых делает невозможным очистку с помощью биологических очистных сооружений. Как следствие, происходит непрерывное загрязнение окружающей среды. Разработка Института микробиологии и вирусологии НАН Украины позволяет с высокой эффективностью уменьшить содержание растворимых концентрированных органических соединений с десятков и сотен тысяч до 20-50 мг/л. Решение актуально для животноводства, пищевой промышленности, связанной с образованием концентрированных растворимых органических соединений, а также для экологически безопасной фильтрации сточных вод в мегаполисах.

4. Малоотходная утилизация сточных вод

Институт проблем машиностроения НАН Украины разработал технологию огневой утилизации стоков жидкости гидроразрыва (технология, применяемая в нефтедобыче и

газодобыче), а также концентратов таких стоков в составе композиционных топлив. С помощью этой технологии могут быть утилизированы различные типы сточных вод: сточные воды химической и пищевой промышленности, шахтные и карьерные воды, пластовые воды при добыче традиционных углеводородов, отработанная жидкость гидроразрыва при добыче нетрадиционных углеводородов. Уникальность технологии в том, что зарубежные аналоги не являются комплексными и не решают вопросы утилизации органических примесей.

5. Технология бессточной водоподготовки для предприятий энергетической отрасли с получением минеральных солей

Классическая схема водоподготовки на электростанциях имеет ряд недостатков. Предложенная харьковским Институтом проблем машиностроения НАН Украины бессточная водоподготовка для ТЭС позволяет достичь значительной экономической эффективности, сократить расходы кислот и щелочей на проведение процесса очистки в 10 раз, не предполагает сбросов минерализованных стоков в окружающую среду.

6. Технология переработки изношенных шин методом «Магнитного удара»

Проблема переработки изношенных шин является чрезвычайно актуальной во всем мире. Старые шины сжигают, механически и криогенно измельчают или уничтожают с помощью пиролиза. Все эти методы очень дорогие, как результат – перерабатываются только 50% шин в мире. Предложенная Киевским национальным университетом им. Т.Г.Шевченко технология базируется на первоочередном разделении резины и металлической корда за счет магнитного удара, с последующим механическим измельчением резиновой составляющей и получением металлического лома из корда.

7. Термическая переработка биоорганических и твердых бытовых отходов

Термическая переработка биоорганических и твердых бытовых отходов с помощью окислительного пиролиза дает возможность получить из мусора полезные продукты. Например, из коксового остатка – топливо, из карбонизата помета – удобрения, из ила и золы – сырье для строительства, из конденсата – сырье для получения биогаза. Уникальность проекта Института возобновляемой энергетики НАН Украины заключается в простоте конструкции оборудования, возможности реализации на существующих площадках, имеет низкий уровень потребления энергии и экологически безопасно.

8. Мобильный завод для утилизации твердых бытовых отходов при отсутствии электроэнергии

Актуальная проблема для каждого города – переработка твердых бытовых отходов – имеет определенные недостатки. Это и высокая стоимость переработки, и привязка к заводам, и необходимость использования больших объемов электроэнергии. Ученые Украинской Академии Наук предложили утилизацию твердых бытовых отходов в местах организованных и неорганизованных свалок при отсутствии электроэнергии с помощью мобильного завода. Такой завод помещается в автомобильные контейнеры. На месте свалки проводится сортировка отходов, из них отбирается металл, стекло и пластик, а остатки обогащаются торфом или опилками. Полученная смесь подсушивается, мелется и брикетируется. Уникальность этой переработки в том, что она может происходить на месте свалки, поэтому не требует затрат энергетических ресурсов, времени и средств на перевозку. В результате получаются топливные гранулы и брикеты, которые можно использовать для отопления.

9. Мусороперерабатывающий энергетический комплекс

Предложенный предложенное ОАО «Мотор Сич» и ГП «ДИПРОПРОМ» комплекс сможет перерабатывать в топливо до 500т отходов в сутки, в результате за месяц можно получить 2,5 МВт электрической энергии и до 7МВт тепловой энергии. Такое решение актуально для муниципалитетов, мусороперерабатывающих компаний, производств с высоким уровнем низкокалорийных отходов. Коэффициент полезного действия комплекса – до 70%.

10. Smart-решение по сбору твердых бытовых отходов, сортировке и рекуперации остатков

Проблему неэффективности существующих технологий утилизации твердых бытовых отходов в Украине можно решить с помощью комплексного Smart решения – бытовые отходы проходят различные этапы переработки: от сбора в специальные сортировочные «ячейки», до переработки на специальной перерабатывающе-упаковочной станции. Такой цикл, разработанный НАН Украины, позволит решить проблему мусора и в городах-миллионниках, и в районных центрах.

Tech Today Hub является национальным площадкой, где презентуются разработки украинских ученых; украинские технологии и проекты для практического внедрения, которые помогут Украине осуществить технологический прорыв. Tech Today Hub работает при поддержке Национальной Академии Наук Украины, Комитета ВР по вопросам образования и науки, Министерства инфраструктуры, Министерства образования и науки Украины, Министерства экономического развития и торговли, NDI Foundation и Vodafone Украина.