ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Топливо из отходов из "Энергия " Отходы эти, нередко увлажненные, как правило, доставляли на ближайшую санитарную свалку. Со временем становилось все труднее найти по соседству с большим городом свободный участок под свалку, и твердые отходы начали сжигать. Лишь с недавних пор такие отходы стали рассматриваться в качестве потенциального источника получения энергии. В связи с эт1гм были начаты интенсивные исследования методов производства энергии или топлива на базе этого источника. [c.128] Отходы перерабатывающей промышленности. . [c.129] Многие процессы получения топлива из отходов основаны на использовании городского мусора, хотя иногда используются отходы животноводства и земледелия. [c.129] Исследования, проведенные агентством США по охране окружающей среды, показали, что в среднем городские отходы состоят на 60 % из горючих веществ, имеющих теплоту сгорания около 4170 кДж/кг и влажность около 20 %. По теплоте сгорания эти отходы, пожалуй, мало чем уступают низкосортным лиг-нитам влажность лигнитов тоже велика — она достигает 50%- Городские отходы по сравне-ниюсуглем малосернисты (0,12% общей массы). Такие характеристики твердых городских отходов позволяют рассматривать прямое их сжигание как один из способов, дающий возможность утилизировать содержащуюся в них энергию. [c.129] Некоторые системы были разработаны для сжигания переработанных городских отходов в виде так называемого мусорного топлива, которое представляет собой более легкую горючую фракцию городского мусора, полученную путем измельчения отходов к отделения от них в сепараторе более тяжелых негорючих веществ, которые затем подвергаются санитарной земляной засыпке (так же, как и зола, оставшаяся после сжигания топлива, полученного из отходов). E л i будут пущены в эксплуатацию все сооружаемые и намеченные к строительству в США установки по сжиганию твердых городских отходов, то около 20 % всех таких отходов, образующихся на территории страны, будет использовано в энергетических целях. [c.129] Большая разница между объемом всех твердых отходов и их количеством, которое можно легко подвергать переработке, объясняется тем, что органические отходы сильно увлажнены. Их необходимо высушить, чтобы превратить в топливо. Кроме того, необходимо считаться с тем, что организация переработки твердых отходов имеет смысл только при условии, если их количество достаточно большое, что характерно для населенных пунктов. [c.129] Владельцы отдельных сельскохозяйственных ферм могут вполне самостоятельно, смонтировать биогазовую установку, чтобы производить метан для собственных нужд на базе отходов собстэенного сельскохозяйственного производства. Скорее всего, метана будет недостаточно для удовлетворения всех энергетических потребностей фермы, однако фермеру несомненно удастся уменьшить свою зависимость от внешних источников энергоснабжения. [c.129] Для лроизводства теплоты используется весь полученный газ и 50 % полукокса. Предполагается, что теплота сгорания высушенных отходов равна 3,8 МДж/кг. [c.130] Ежегодно в США выращивается 115 млн. голов крупного рогатого скота из этого количества 23 % постоянно содержатся на откормочных пунктах, имеющих относительно небольшую площадь. Например, при содержании 10 тыс. голов крупного рогатого скота на одном откормочном пункте образуется около 260 т навоза в сутки. Это ложится тяжелым бременем на окружающую среду — по соседству с откормочньши пунктами происходит загрязнение поверхностных и грунтовых вод. В США принимаются меры к тому, чтобы организовать производство энергии из отходов животноводства и тем самым повысить эффективность их ликвидации. [c.130] Для преобразования твердых отходов в топливо применяются три различные технологии гидрогенизация, пиролиз и биоконверсня. Сравнительные характеристики этих технологий и данные о получаемой продукции приведены в табл. 6.7. Эти альтернативы прямому сжиганию отходов и размещению их на свалках (именно так в США ликвидируют 98 % всех твердых отходов) являются во многих отношениях результатом выполнения требований закона о восстановлении ресурсов, принятого в 1970 г. Этот закон особо предусматривает использование вторичных сырьевых ресурсов как в энергетических целях, так и для производства необходимых материалов он разрешает субсидировать создание соответствующих демонстрационных установок. [c.130] Окись углерода предельно уменьшает степень превращения водяного газа в двуокись углерода, удаляет кислород из целлюлозы и, по-видимому, препятствует обезвоживанию целлюлозы и превращению ее в древесный уголь. Искусственная нефть, получаемая на выходе процесса, обладает той же теплотой сгорания, что и мазут. [c.131] Одна из основных проблем, возникающих в процессе пиролиза, —зависимость видов получаемых продуктов от условий работы реактора, таких как температура, скорость повышения температуры, выход генераторного газа в единицу времени, состав исходного сырья и прочие параметры. В результате реакций пиролиза образуются четыре категории продуктов — смолы, подсмольная вода, органическая фракция и смесь оставшихся газов. Смолы составляют относительно небольшую долю в общем объеме продуктов пиролиза, и количество их уменьшается с ростом температуры. Водная фракция —это преимущественно вода и водорастворимые органические соединения. Органическая фракция содержит сложную смесь веществ, в том числе растворенные газы— это несконденсированные пары. [c.131] Жидкая органическая фракция является потенциальным источником получения синтетической нефти. Ее можно подвергать дальнейшей переработке и выделить водорастворимую летучую фракцию, содержащую около 10 % органических веществ, среди которых нет ценных нефтехимических продуктов. Оставшаяся часть (85%) органической жидкой фракции представляет собой нелетучее, нерастворимое в воде вещество — смолистую массу черного цвета (деготь). Эта масса состоит из содержащих кислород соединений — сложных эфиров и кислот. Другой основной продукт — высокозольный древесный уголь с теплотой сгорания несколько более 23 МДж/кг. Эти вещества — газы, жидкости и древесный уголь — разделяются, после чего превращаются в продукцию, отвечающую требованиям рынка. Газы можно продавать либо использовать в качестве топлива при работе установки. [c.131] Анаэробное сбраживание сложных органических отходов — двухстадииный процесс. На первой стадии кислотообразующие бактерии воздействуют на сложные органические вещества и преобразуют высокомолекулярные соединения — жиры, белковые вещества, углеводы — в низкомолекуляриые органические соединения, обычно называемые летучими кислотами. [c.132] Если все перечисленные требования соблюдаются и значения всех пяти параметров поддерживаются в оптимальных пределах, образование газа будет происходить непрерывно. [c.132] В этом разделе книги рассмотрено лишь несколько методов производства синтетического углеводородного топлива. Таких методов много, и на сегодня они вполне осуществимы технически. Однако полученные с их помощью топлива стоят дороже, чем природные топлива — нефть, газ и уголь. Вот где заключается большой риск для потенциальных вкладчиков капитала в установки по производству таких синтетических топлив. В перспективе может произойти технологический прорыв, в результате которого существенно снизится себестоимость синтетических топлив быстро возрастающая нехватка природных жидких и газообразных топлив может привести к тому, что высокие цены на синтетические топлива покажутся вполне приемлемыми. Не исключено также, что удастся создать принципиально иную технологию, на которой будет основываться наша энергетика и которая позволит в изобилии получать дешевые и экологически чистые энергоресурсы. [c.133] Вернуться к основной статье