Пиролизный метод переработки бытовых отходов известен и практикуется давным-давно. Но вот добиться с его помощью максимального экономического и экологического эффекта - выжать из бытового и промышленного мусора буквально всё, до последней капли - додумались недавно ученые-изобретатели «Центра новейших технологий Украины» (Кривой Рог). Они создали не только опытный образец мини-завода по производству «полезных ископаемых» из обычного мусора, но и несколько реально действующих установок по заказам небольших частных предприятий.
Но потребности частного предприятия - это одно, а задачи, стоящие перед коммунальными хозяйствами городов, в которых ежедневно образуются сотни тонн бытовых и промышленных отходов - совсем другое. Не удивительно, что в ходе промышленной выставки, проходившей в этом году в Кривом Роге, демонстрация работы опытной установки пиролизного типа «УМИО-10» по утилизации резинотехнических изделий, твёрдых бытовых, промышленных и медицинских отходов, привлекла особое внимание представителей Криворожского городского совета. Возможно, уже в этом году местные власти изыщут средства или привлекут инвестора, который захочет принять участие в реализации необычного проекта по созданию современного мусороперерабатывающего комплекса.
В чём суть предложенного метода?
В результате применения технологии низкотемпературного пиролиза из порции стандартного «мусорного набора» (картофельных очисток, старой обуви, полиэтиленовых пакетов, одноразовых шприцов и т.п) можно получить на выходе пиролизный газ, синтетическую нефть и пирокарбон. При этом не происходит вредных выбросов в атмосферу, не нарушаются экологические нормы.
По итогам демонстрационных испытаний установки авторитетная комиссия, в которую входили представители научных кругов и органов власти Кривого Рога, Днепропетровской области, документально зафиксировала в акте, что весовые доли продуктов при утилизации одного килограмма сырья в виде твёрдых бытовых отходов (ТБО) составили:
- синтетическая нефть - 65% (650 г);
- пиролизный газ - 15% (150 г);
- пирокарбон (технический углерод) - 20% (200 г);
При переработке 1 кг резинотехнических изделий (РТИ) пропорции следующие:
- синтетическая нефть - 40% (400 г);
- пиролизный газ - 20% (200 г);
- пирокарбон - 40% (400 г).
Для розжига и вывода реактора на заданный технологический режим на старте используется сжиженный газ пропан-бутан, в дальнейшем работа установки обеспечивается за счёт одного из полученных продуктов - пиролизного газа. Дополнительные источники энергии на всех других стадиях цикла, помимо стартового, не потребовались.
В ходе горения образца синтетической нефти было зафиксировано, что она выгорела в пределах 50-60% от полной массы поджигаемой жидкости. Это свидетельствует о большом процентном содержании высокооктановых соединений в данном веществе, которое можно рассматривать как полуфабрикат для получения высококачественных бензинов, солярки, керосина и других продуктов вторичной переработки.
Комиссия единогласно подтвердила заявленные разработчиками характеристики новой технологии и эффективность работы экспериментальной установки «УМИО-10», а также выдала рекомендации к внедрению технологию низкотемпературного пиролизного способа утилизации ТБО, РТИ и других видов отходов в промышленном масштабе.
По мнению Александра Борисенко, заместителя директора ООО «Центр новейших технологий Украины» и руководителя проекта по переработке мусора с применением метода низкотемпературного пиролиза, новая установка позволяет перерабатывать отходы как «городского происхождения», так и образующиеся в сельской местности. Причём, без сортировки по месту сбора, что имеет немаловажное значение в условиях устойчивого нежелания коммунальных предприятий и населения заниматься раздельным сбором ТБО. Метод не рассчитан на переработку строительных отходов в виде кирпичей, железобетонных конструкций, стекла. Поэтому из общей массы отходов извлекается всё то, что можно сразу использовать как вторичные материальные ресурсы. А на переработку отправляются органические вещества, старая обувь, полиэтиленовые пакеты, ПЭТ-бутылки и т.п. Их предварительно измельчают на части размерами до 10-15 мм, просушивают (уровень влажности не должен превышать 7%) и загружают в пиролизную печь с температурным режимом на уровне 450-600, в отдельных случаях до 700ºС. Процессы сортировки и переработки отходов происходят в автоматическом режиме 24 часа в сутки.
- По сути, это нанотехнология, так как измельченные старые платки, тапочки и картофельные очистки разлагаются на отдельные атомы - кислород, водород и углерод, которые затем преобразуются в короткие молекулы: бензин, нефть и газ, - говорит генеральный директор Центра Юрий Петренко.
- Это наше ноу-хау. После выхода из автоклава полученные вещества охлаждаются. Таким образом, мы получаем: газ, энергетические свойства которого зачастую выше, чем у природного газа; синтетическую нефть, которая по своим качествам превосходит природную нефть (в частности, в ней нет серы); пирокарбон или технический углерод. Если за основу возьмём 1 тонну мусора, то получаем после переработки 15% газа, до 50% синтетической нефти и порядка 30% пирокарбона. Различные потери составляют до 5% от общей массы готовых продуктов.
Наши выводы, расчеты и практическое применение технологии были изучены и получили положительные отзывы со стороны ряда авторитетных организаций. У нас есть Технические условия на изготовление пиролизных установок в промышленных масштабах, согласованные с Министерством здравоохранения Украины; заключение Государственной санитарно-гигиенической экспертизы нормативной документации; итоги экспертной проверки технологии, проведенной Институтом экогигиены и токсикологии им. Л.И.Медведя (Киев); выводы научно-производственной фирмы ООО «Теплоэлектронсервис» (Николаев). В заключении Женевского Международного поискового органа указано, что предложенное устройство отличается повышенной экономичностью и позволяет обеспечить получение качественного жидкого, газообразного топлива и пирокарбона, а также соответствует критериям «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость».
Промышленная установка рассчитана на переработку от 5 тонн мусора в сутки. Чем больше объём, тем рентабельнее его переработка. Авторы проекта готовы выпускать установки мощностью и до 500 тонн в сутки.
Проект был включен в одну из экологических программ Кабинета Министров Украины, реализация которой рассчитана до 2020 года. Япония в 2010 году включила данный проект в программу целевого использования средств Украиной согласно Киотскому протоколу. Технология также подтверждена украинским и американским патентами.