Доходные отходы
Луганскими учеными создана и запатентована установка, позволяющая перерабатывать любые виды отходов. При этом 100% перерабатываемого снова идет в дело.
Захоронение производственных и бытовых отходов — одна из главных экологических проблем Украины. Дымящие полигоны бытовых отходов, разрастающиеся отвалы и шламонакопители, несанкционированные свалки пестицидов и других ядохимикатов, отравление грунтовыми водами — эти тревожные симптомы отодвигают на второй план даже проблему выбросов промышленных предприятий.
Отходы прошлого — в материалы будущего?
Объемы генерирования отходов постоянно растут, в то время как темпы их переработки остаются недопустимо малыми. Основным методом утилизации отходов в Украине остается сжигание. Дополнительные энергетические ресурсы, бесспорно, являются его плюсом. Однако выделение в атмосферу вредных веществ — существенный минус такого способа переработки. Мусоросжигательными заводами выбрасываются в воздух хлористый и фтористый водород, сернистый газ, диоксин, свинец, цинк, железо, марганец, сурьма, кобальт, медь, никель, ртуть…
Это стимулировало исследователей к совершенствованию процесса сжигания. И выход был найден — пиролиз. Эта технология заключается в необратимом химическом изменении мусора под действием температуры без доступа кислорода. Главное преимущество пиролиза — отсутствие загрязнения окружающей среды. В Японии, США и некоторых европейских странах заводы по переработке твердых бытовых отходов используют этот способ.
Статистика
Серьезность «отходной» проблемы, безусловно, не может не волновать и соотечественников. Так, луганский предприниматель Александр Афанасьев не так давно запатентовал установку по экологически безопасной переработке всех видов отходов. Производственно-монтажный центр «Энергомаш», который он возглавляет, разработал, изготовил и провел приемо-сдаточные испытания установки по переработке отходов УПО-1. К слову, «Энергомаш» — единственное на сегодня предприятие в Украине, имеющее разрешение на производство и эксплуатацию установки по утилизации твердых промышленных и бытовых отходов.
Технологический процесс переработки, разработанный луганчанами, включает измельчение отходов, подачу их в бункер-питатель и далее — в пиролизный электрокаталитический реактор, работающий при низких температурах (от 300 до 5000 С). Там отходы превращаются в пиролизный газ и твердый углеродный остаток (пикарбон). При низкотемпературном пиролизе происходит не сжигание отходов в привычном смысле, а термическое разложение, процесс превращения сложных веществ в простые и безвредные элементы.
— Мы решаем одновременно две проблемы: ликвидируя отходы, получаем в результате энергоносители и ценный многофункциональный материал, — поясняет Александр Борисович.
Досье
Александр Борисович Афанасьев родился в 1949 году в Тернополе. В 1974 году окончил Могилевский машиностроительный институт. Его дипломная работа «Проведение многофакторных экспериментов при изготовлении гильз цилиндров» заняла первое место в Белоруссии среди технических дипломных работ и, по мнению специалистов, могла претендовать на кандидатскую степень.
Работал директором Коростенского машиностроительного завода, с 1990 года возглавлял Государственный специализированный проектно-технический институт (г.Луганск). В годы перестройки организовал и возглавил ООО «Производственно-монтажный центр «Энергомаш», занимающийся проектированием и строительством объектов газо-, энерго-, тепло- и водоснабжения.
Профессиональное кредо Александра Афанасьева: в энергосбережении мелочей не бывает! Его анализ показал, что эффективное использование энергии солнца и ветра может заменить 12% всей потребляемой в Украине энергии, а магнитная ионизация позволит сэкономить до 20 % автомобильного топлива. Переработка же мусора по технологии Афанасьева может обеспечить 30% энергии, необходимой Украине.
Пиролизный газ хорошо перемешивается с кислородом воздуха и сжигается в специальном котле-утилизаторе при высокой температуре. При разделении на пропан-бутановую и метановую часть этот газ может закачиваться в баллоны для использования в качестве альтернативного топлива на транспорте. Пиролизный газ можно также подключать к газогенератору, получая в результате электроэнергию.
Пикарбон (технический углерод) используется в металлургии, химической и электротехнической промышленности. При соответствующей активации он может брикетироваться в топливный брикет, добавляться в рецептуру резинотехнических или металлургических производств или же использоваться как почвоулучшитель в сельском хозяйстве или абсорбент в канализационных стоках. Сегодня получены первые результаты по применению активированного пикарбона в качестве пластин к топливным химическим элементам, а также как дешевого материала для аккумуляторов. Этот прочный, легкий, универсальный в применении материал, по мнению Александра Афанасьева, является материалом будущего.
И никакого запаха!
Установка позволяет перерабатывать все виды отходов, кроме металла, стекла и камня, причем как в смешанном виде, так и отдельно. Пиролизу подвластны не только древесностружечные, полиэтиленовые, бумажные, коксохимические отходы, но и трудно поддающиеся утилизации: автопокрышки, пластмасса, отработанные масла, отстойные вещества. Из тонны отходов получается 700 кг газа и 300 кг пирокарбона — 100% перерабатываемого снова идет в дело!
Производство довольно энергоемкое — установка потребляет до 30% произведенной энергии. Однако этот фактор сложно назвать минусом изобретения — уж слишком много у него плюсов! Бесплатное сырье, стопроцентное использование перерабатываемых отходов, получение альтернативных энергоносителей, экологически безопасное производство — далеко не полный перечень достоинств УПО-1. Она уже прошла испытания и одобрена целым рядом инстанций: Министерством здравоохранения, Государственным департаментом пожарной безопасности МЧС, Институтом экогигиены и токсикологии им. Л.Медведя, Госгортехнадзором и другими ведомствами.
Опытная установка находится сейчас в помещении производственного цеха ПМЦ «Энергомаш». Эксперты, приехавшие освидетельствовать ее экологическую безопасность, были поражены: даже легкого запаха газа в помещении нет!
«Никаких вредных выбросов в атмосферу наша установка не дает», — уверен директор ПМЦ «Энергомаш». Полную экологическую безопасность УПО-1 подтверждают и соответствующие замеры. Они показали, что при переработке отходов методом электрокаталитического пиролиза загрязнение окружающей среды полихлорированными дибензо-п-диоксинами и дибензофуранами не обнаружено, а уровни предельно допустимых эмиссий (ПДЭ) выбросов отдельных видов загрязнителей соответствуют требованиям директив Европейского парламента и Совета по сжиганию отходов от 4 декабря 2000 года.
«Коммунизм» в отдельно взятом селе?
Сегодня ПМЦ «Энергомаш» готовится к выпуску установочной серии модуля производительностью 50 кг/час, 500 кг/час, 1000 кг/час — для малых, средних и крупных перерабатывающих комплексов. Имея несколько модулей, можно наращивать объемы переработки отходов в несколько раз. В перспективе планируется выпускать
стационарный комплекс по переработке твердых бытовых отходов (в производственном цикле предусмотрены сортировка, переработка, производство, упаковка); мобильный передвижной комплекс, предназначенный для ликвидации стихийных свалок, последствий техногенных катастроф, отходов медицинских учреждений, ядохимикатов, тушек животных, погибших от эпидемий, и целевые комплексы для конкретных предприятий, сориентированные на конкретные виды отходов.
Энергомашевцами разработано несколько оптимальных схем использования УПО-1. К примеру, одна из них – комплекс из мусороперерабатывающего завода и тепличного хозяйства при нем. Газ используется для обогрева теплиц, производственных помещений, нагрева воды в душевых для рабочих и т.д. Пирокарбон же – замечательный почвоулучшитель!
Второй вариант – использование УПО-1 в сельской местности. Солома и шелуха зерновых культур, подсолнечника, початки кукурузы, навоз и помет, отработанные на сельскохозяйственной технике масла — прекрасное сырье для производства газа, которым можно отапливать не только фермы, но и дома селян. Принимая на переработку отходы соседних хозяйств, можно и свою электростанцию построить. Чем не «коммунизм» в отдельно взятом селе?
Александр Афанасьев работал над установкой пять лет. В 2006 году оформил патент на изобретение, но работа над совершенствованием оборудования не прекращается. Сейчас уже обсуждаются перспективы монтажа на базе УПО-1 оборудования для получения наноуглерода, имеющего высокую стоимость на мировом рынке.
Да и установкой УПО-1 пока больше интересуются иностранцы: россияне, итальянцы, финны… В своем же отечестве по-прежнему «несть пророка»! И накапливаются экологические проблемы, истощаются запасы невозобновляемых энергоресурсов, растут цены на них… Видимо, все это недостаточно сильные стимулы для того, чтобы начать утилизировать собственный мусор с немалой выгодой для себя.
