С каждым разом мы всё больше убеждаемся в том, что инновационные решения экологических проблем таят в себе какие-то дополнительные выгоды для экономики. То есть, мы не просто избавляемся от последствий человеческой жизнедеятельности, но и находим на этом пути дополнительный ресурс. Например, энергетический.
Мы уже неоднократно писали о том, что твердые бытовые отходы, например, вполне пригодны в качестве топлива для котельных и тепловых электростанций, поскольку новые технологии позволяют безопасно сжигать мусор, решая эту проблему с пользой. И если подойти к организации данного процесса с умом, то вопрос с мусорными полигонами можно будет закрыть раз и навсегда. Скажем, если на новосибирских ТЭЦ разместить соответствующие установки по сжиганию ТБО, то таким путем будет достигнута почти десятипроцентная экономия на угле. Иначе говоря, мы получаем источник практически дарового топлива, освобождая при этом землю от опасных отходов.
Почему подобные технологии до сих пор не внедряются, вопрос отдельный. Здесь, как говорится, замешана политика. С точки зрения науки и техники ситуация выглядит намного благоприятнее, ибо ученые не стоят на месте. Главное, что наука уже подошла именно к такому уровню решения экологических проблем. И это касается не только мусора. Еще одна «головная боль» больших городов – это сточные воды. Здесь тоже нужны инновационные решения. И они, к счастью, есть.
Одно такое решение было продемонстрировано на Международном форуме-выставке «Городские технологии – 2017». Речь шла о технологии каталитического сжигания вредной органики. Как отметил в своем выступлении сотрудник Института катализа СО РАН Юрий Дубинин, в настоящее время в мире растет интерес к так называемым некондиционным и возобновляемым видам топлива. Отходы так же значатся в этом списке. По словам Юрия Дубинина, в России ежегодно образуется более 7 млн. тонн осадков очистных сооружений коммунальных хозяйств.
«Чем характеризуются эти отходы? Это - высокая влажность, низкая калорийность и высокая токсичность. В них высокое содержание тяжелых металлов и различных органических соединений, канцерогенов и тому подобного. Из-за этих особенностей традиционными методами утилизировать их достаточно сложно или же невозможно», - пояснил ученый.
Каков же выход? Ученые предлагают использовать метод сжигания этих отходов в кипящем слое катализатора. Чем отличается данная технология от традиционных способов? В отличие от традиционных способов, здесь поддерживается более НИЗКАЯ температура горения. При обычном сжигании поддерживается температура до полутора тысяч градусов Цельсия. При каталитическом – всего 650 – 750 градусов. Соответственно, отмечает Юрий Дубинин, снижаются и конструкционные требования к материалам, снижается металлоемкость самой конструкции. «И самое главное, - говорит Юрий Дубинин, - здесь отмечается отсутствие концентрации вредных выбросов на выходе из реактора. Либо оно находится ниже предельно допустимых значений. При этом коэффициент использования тепловой энергии таких реакторов достигает 93%, а в случае с иловыми осадками доходит до 95 процентов». Тепловая мощность может составлять от 0,25 до 12 Гкал в час.
Вообще, технология сжигания в кипящем слое катализатора сама по себе не нова. И в данном случае речь не идет о каком-то лабораторном эксперименте. Разработка давно уже применяется на практике. «На базе данной технологии, - проинформировал Юрий Дубинин, - уже построено пять котельных, работающих на угле. Все они показывают свою эффективность – экономическую и экологическую». Две таких котельных находятся в Кемеровской области, остальные три – в Алтайском крае, Красноярском крае и в Амурской области.
Если говорить об утилизации иловых осадков, то в нашей стране до сих пор еще применяется банальное захоронение на полигонах. Понятно, что земли у нас много, и пока мы еще не сильно переживаем по поводу расширения захоронений. Однако нужно понимать, указывает Юрий Дубинин, что окружающие территории в течение многих лет будут загрязняться различными вредными соединениями, а саму землю в таких местах нельзя будет использовать в течение очень длительного времени.
В принципе, на сегодняшний день существует уже достаточно много эффективных способов термической утилизации. Аналогом представленной технологии являются европейские разработки, где отходы сжигаются в кипящем слое инертного материала. Как отметил Юрий Дубинин, это тоже достаточно эффективная технология, однако она требует дополнительной очистки отходящих газов, поскольку получающиеся на выходе продукты не являются безопасными. К тому же здесь очень высокая стоимость, измеряемая десятками миллионов евро. Технология, предложенная Институтом катализа СО РАН, в этом отношении отличается серьезными преимуществами – как с точки зрения экологии, так и с точки зрения экономии. К тому же она позволяет создавать энергетические объекты разной мощности. «Но самый главный бонус, конечно же, – это утилизация опасного вещества, которое постоянно накапливается на полигонах. Получение тепла за счет сжигания является уже дополнительным бонусом», - считает Юрий Дубинин.
Само по себе каталитическое сжигание позволяет обойтись без сложных систем очистки, поскольку при такой технологии вредные летучие вещества абсорбируются на поверхности катализатора, благодаря чему происходит их доокисление в самом реакторе. Поэтому на выходе мы получаем воду и углекислый газ. Всё это было изучено и рассчитано еще на стадии лабораторных испытаний. Необходимо отметить, что данный проект прошел уже многочисленные государственные экологические экспертизы, подтверждающие экологическую безопасность подобных энергетических установок.
Стоимость одной такой установки с производительностью 1,5 тонны в час и тепловой мощностью 4 МВт составит примерно 300 млн. рублей. Соответствующий проект, в частности, был подготовлен для ОАО «Омскводоканал». Для сравнения, французская установка по сжиганию осадка производительностью 5 тонн в час, построенная в Санкт-Петербурге, обошлась в 37 миллионов евро! В общем, преимущества отечественной разработки очевидны.
Напоследок, как всегда, болезненный для нашего города вопрос: почему актуальные инновационные разработки новосибирских ученых до сих пор игнорируются в самом Новосибирске? Надеемся, что прошедший форум хоть как-то повлияет в этом отношении на решения городской администрации.
Олег Носков
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии