CC BY
61АВТОНОМНЫЙ АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ КОМПЛЕКС ПО БЕЗОТХОДНОЙ УТИЛИЗАЦИИ ТВЕРДЫХ КОММУНАЛЬНЫХ ОТХОДОВ (ТКО) МЕТОДОМ ПЛАЗМЕННОЙ ГАЗИФИКАЦИИ И
ПЛАВЛЕНИЯ (С ТЕПЛИЦЕЙ)
AUTONOMOUS AUTOMATED COMPLEX FOR WASTE-FREE DISPOSAL OF MUNICIPAL SOLID WASTE (MSW) PLASMA GASIFICATION AND MELTING
METHOD (WITH GREENHOUSE)
Чемодин Ю. А., кандидат технических наук, доцент кафедры экономической теории и менеджмента, Государственный университет по землеустройству Чемодин А. Ю., студент, Государственный университет по землеустройству, Москва
Chemodin Yu. A., yur.stroim-hotel@yandex.ru Chemodin A. Y., yur.stroim-hotel@yandex.ru
Аннотация
Применение автономного автоматизированного Комплекса по безотходной утилизации ТБО методом плазменной газификации и плавления позволяет обеспечить благоприятные экологические условия на территории страны, рационального использования земельных ресурсов, сократить выбросы в атмосферу вредных веществ, и способствовать уменьшению парникового эффекта, получить альтернативную электрическую и тепловую энергии, решить вопросы импортозамещения в производстве сельскохозяйственной продукции, сократить затраты на добычу сырьевых источников за счет использования вторичного сырья, без энергетических затрат иметь действующие производства, работающие на постоянно возобновляемом сырье, использовать в регионах, требующих сезонной доставки топлива и сырья.
Предлагаемая разработка и ее использование в народном хозяйстве станет
толчком развития российской экономики в удаленных и труднодоступных регионах нашей Родины.
Annotation
The use of an autonomous automated Complex for waste-free disposal of solid waste by plasma gasification and melting makes it possible to ensure favorable environmental conditions on the territory of the country, rational use of land resources, reduce emissions of harmful substances into the atmosphere, and contribute to reducing the greenhouse effect, obtain alternative electrical and thermal energy, solve import substitution issues in the production of agricultural products, reduce the cost of extraction of raw materials through the use of secondary raw materials, without energy costs, have operating production facilities running on constantly renewable raw materials, use in regions requiring seasonal delivery of fuel and raw materials. The proposed development and its use in the national economy will boost the development of the Russian economy in remote and hard-to-reach regions of our homeland.
Ключевые слова: ТКО, плазменная газификация, плавление, газопоршневой двигатель, пиролизный газ, тепличное хозяйство, утилизация Keywords: MSW, plasma gasification, melting, gas piston engine, pyrolysis gas, greenhouse, recycling
Авторы представляют вниманию читателей уникальную разработку Комплекса «Автономный автоматизированный комплекс по безотходной утилизации твердых коммунальных отходов (ТКО) методом плазменной газификации и плавления (с теплицей)»,
В основу Комплекса заложено изобретение института Ядерных исследований им. Курчатова И. В., разработанное под руководством академика Е.П. Велихова, «Технология плазменной газификации и плавления». Технология позволяет утилизировать любые виды отходов жизнедеятельности человека, обеспечивая установленные экологические нормы, полностью ликвидируя отходы, которые в настоящее время подлежат захоронению.
В Российской Федерации построены два целевые предприятия, использующие предложенную технологию (одно на территории института им. Курчатова, а второе на территории предприятия «Радон», обеспечивающие утилизацию ядерных отходов.
Первое промышленное предприятие по утилизации ТКО, использующее технологию плазменной газификации и плавления, было построено в Израиле под руководством академика Велихова и специалистов предприятия «Радон» и показало высокую эффективность. Это было признано присутствующими при вводе предприятия в эксплуатацию, делегациями Германии, Канады, Австралии, России, США. При эксплуатации установки проводились замеры газов , выделяемых в атмосферу, результаты показали минимальное количество вредных веществ в выбросах (таблица №2), что обеспечено высокой температурой разложения ТКО в процессе плазменной газификации и плавления.
Для работы установки плазменной газификации и плавления, требуются значительное количество электроэнергии, что при разложении всей массы утилизируемых отходов, приводит к значительным затратам на приобретение электроэнергии и в связи с этим длительным срокам окупаемости установки (от 7 до 9 лет). Рассматриваемый в статье Комплекс лишен этого недостатка, так как, представляет собой законченный цикл утилизации: начиная от сортировки, переработки вторичного сырья в товары народного потребления, утилизации ТКО, не являющихся вторичным сырьем, в установках плазменной газификации и плавления, производством электроэнергии и тепла, используемых, как для собственных нужд и обеспечения потребности Тепличного хозяйства, а также и для реализации населению, что обеспечивает ему полную автономию и не требует подключения к инженерным сетям.
Дальнейшее совершенствование концепции Комплекса проводилось творческим коллективом ученых Государственного Университета по Землеустройству (г. Москва) и специалистов ООО «Эко Прогресс Энерджи». Способ 100% утилизации ТКО, представляющий собой Автономный автоматизированный комплекс по безотходной утилизации твердых бытовых
отходов методом плазменной газификации и плавления (с теплицей), представляет собой сочетание различных технологических процессов в одном строительном объёме, что обеспечивает их синергию, позволяющую не только сократить сроки окупаемости строительства Комплекса до 3 лет, но и ликвидировать полигоны захоронения отходов, а также способствовать устойчивому развитию территорий за счет обеспечения их электроэнергией, теплом и круглогодичного обеспечения продукцией сельского хозяйства. Этот способ в различных модификациях был представлен на Российской агропромышленной выставке «Золотая осень» в 2017, 2018 и 2021 годах, где был награжден дипломами и соответственно бронзовой и серебряной медалями, а также на 21,22,23 и 24 Московском международном Салоне изобретений и инновационных технологий «Архимед», на которых Решением Международного Жюри, тоже были награждены бронзовыми и серебряными медалями.
С 1 января 2015 года вступил в силу Федеральный закон от 29.12.2014 г. №458-ФЗ «О внесении изменений в ФЗ «Об отходах производства и потребления». В соответствии с постановлением вводятся твердые тарифы муниципалитетов на сбор и транспортировку отходов, сформулирован перечень отходов, подлежащих утилизации, вводится поэтапный запрет на захоронение отходов. Последний этап должен был завершиться к 1 января 2020 г.
Четко определены перспективы развития управления отходами в связи с необходимостью ликвидации возникших экологических проблем:
- увеличение количества мусороперерабатывающих заводов;
- строительство заводов переработки отходов полного цикла;
- твердые и желательно постоянные тарифы на сбор и транспортировку отходов;
- внедрение современных технологий и механизмов для утилизации отходов;
- регламент по организации работ, проводимых с отходами.
Естественно, что решить вопрос увеличения числа
мусороперерабатывающих заводов в течение ограниченного периода времени как физически, так материально нет возможности, тем более что в настоящий момент
реальной переработке подвергается всего 15-17% отходов - масштаб предстоящего строительства и объём капитальных вложений огромен.
Кроме того, практически не принято единого решения о варианте технологии и виде завода, обеспечивающего переработку отходов в полном цикле (100% утилизации).
Для решения этого вопроса нами предлагается инновационный проект автономного автоматизированного Комплекса по безотходной утилизации ТБО методом плазменной утилизации и плавления, обеспечивающего решение проблемы 100% утилизации отходов жизнедеятельности человека путем совмещения в одном комплексе - сортировки отходов, с целью выделения вторичного сырья, утилизации отходов, не подлежащих к вторичному использованию с использованием технологии плазменной газификации и плавления, производство электроэнергии за счет использования пиролизного газа, выделяемого в процессе утилизации, переработки вторичного сырья в изделия и товары народного потребления, с использованием электрической и тепловой энергии собственного производства, на производственных линиях, устанавливаемых в помещении Комплекса.
Переработка вторичного сырья с использованием дешёвой электроэнергии и тепла, не только повысит конкурентоспособность продукции, производимой из него, но и снизит расходы производителей на производство продукции по сравнению с новым сырьем, получаемым из природных ресурсов, добываемых традиционно. Отметим, что производство металлопроката из лома металлов требует на 37-45% меньше электроэнергии, производство пластиковых емкостей из вторичного сырья экономит до 65% газа и электроэнергии, до 20% экономится при производстве изделий из стекла, это не считая транспортных затрат, затрат на приобретение сырья, затрат на эксплуатацию оборудования, и других.
Объем электроэнергии и тепла, полученных за счет использования пиролизного газа в газопоршневых генераторах могут быть достаточно значительными - более 50 Мват/час, что обеспечивает собственную потребность Комплекса, так и потребность среднего Муниципального района с населением до 200 тыс. чел.
В этих условиях целесообразно направить часть ее на обеспечение тепличного хозяйства, возведенного в соответствии с предлагаемым проектом в незначительном удалении от Комплекса по утилизации отходов, а часть передавать населению и предприятиям населенных пунктов ближайшего окружения по конкурентным тарифам.
Возведение тепличного хозяйства параллельно с Комплексом поможет решить вопрос импортозамещения овощей, зелени, цветов, приобретаемых ныне за рубежом. Эта проблема является актуальной в масштабе страны, так как в данный период требуется импортозамещение.
По состоянию на 2020 год было создано в Российской Федерации всего около 3600 га тепличных хозяйств. В Постановлении Правительства РФ от 14.02.2012 №717 «О Государственной программе развития сельского хозяйства и регулировании производства сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия до 2020 года» намечено увеличить площади тепличных хозяйств на 6000 га.
Учитывая климатические условия Российской Федерации, тепличные хозяйства размещаются в основном в южных округах, что лишь незначительно снижает расходы населения на приобретение овощей, в связи с наличием в цене реализации не только транспортной составляющей, но и достаточно высоких тарифов на электроэнергию, что значительно удорожает продукцию в зимний период. Кроме того, при размещении тепличных хозяйств в этих районах из обихода выводятся плодородные земли, которые и без теплиц достаточно урожайны.
Избыток электрической и тепловой энергии при производстве их в предлагаемом Комплексе, позволит создавать тепличные хозяйства в любых регионах РФ (Север, Средняя полоса, Дальний Восток), и за счет дешевых энергетических ресурсов круглогодично обеспечивать жителей городов и районов овощами, зеленью, ягодами, цветами, а в дальнейшем и фруктами (в себестоимости выращивания продукции в теплицах до 72% затрат на тепло и электроэнергию).
В предлагаемом проекте, в качестве примера приводится описание и
расчеты конкретных разработок, выполненных для утилизации отходов на территории среднего муниципального образования (районного поселения с окружающими территориями) Население района составляет около 200 тыс. человек, объем промышленных и бытовых отходов составляет приблизительно 140 тыс. тонн. Для утилизации отходов, не подлежащих к использованию в качестве вторичного сырья, используется 2 установки плазменной газификации и плавления, производительностью по 30 тыс. тонн в год каждая и два газопоршневых электрогенератора, мощностью 18 Мват/час каждый. Выбор мощности энергетической установки зависит от потребностей территории (в настоящее время имеются установки, единичной мощностью до 32 Мват/час на базе газопоршневого двигателя). территории.
Описание проектной разработки
Автономный автоматизированный комплекс по безотходной утилизации ТБО объемом до 140000 тонн в год методом плазменной газификации и плавления (далее - Комплекс) предназначен для обеспечения энергетическими ресурсами города районного значения численностью населения до 200000 человек (рис. 1). Тепличное хозяйство размещается на отдельной территории при прокладке к нему подземной трубопроводной инфраструктуры для передачи энергии возможным потребителям - тепличному хозяйству и населению муниципального
Схема автономного автоматизированного комплекса по безотходной утилизации ТБО методом плазменной газификации и плавления (с теплицей)
Общая площадь без теплицы 100000 м2
Вход для рабочих. А также подача тепла
Ворота для отгрузки готовой продукции после вторичной переработки. Всего 18 шт.
Рисунок 1. Технологическая схема завода безотходной утилизации ТБО методом плазменной газификации и плавления
Figure 1. Technological scheme of the plant of waste-free utilization of MSW by method of plasma gasification and melting
Комплекс состоит из оборудования, представляющего следующие технологические линии: автоматизированный сортировочный комплекс, полуавтоматизированные бункеры для сбора вторичного сырья, размещенные по разные стороны сортировочной линии, установки плазменной газификации и плавления, газопоршневые электрогенераторы, обеспечивающие производство электроэнергии и тепла, как для собственных нужд, так и для реализации сторонним потребителям, а также нужд тепличного хозяйства.
Комплекс по утилизации отходов представляет собой сооружение площадью 100000 м2 с высотой 12 метров и шагом колонн 30х30 м. В таком квадрате, при диагональном размещении оборудования основного производства и линий переработки вторичных ресурсов можно обеспечить пролеты цехов по 42
метра, что позволяет разместить практически любое необходимое оборудование и прокладку инженерных сетей (вентиляция, кондиционирование, водоснабжение, электроснабжение, слаботочные сети, связь, пожаротушение, сетей автоматизации производственных процессов и видеонаблюдения) на колоннах, находящихся по центру цехов, кроме того на колоннах размещаются кран-балки грузоподъемностью 5-7 тонн, для монтажа и демонтажа оборудования линий.
Оборудование сортировочного комплекса размещается по диагонали от одного из углов здания завода по направлению к противоположному. Помещение сортировочного комплекса представляет собой площадь длиной 260 м и шириной 42 м с установкой колонн по оси помещения, что делит его на два параллельных цеха с пролетом 21 метр.
Перпендикулярно цеху сортировки по правую и левую сторону от цеха, располагаются цеха для установки оборудования по переработки вторичного сырья, всего 10 цехов с конфигурацией аналогичной цеху сортировки.
В конце линий сортировки монтируется бункер для временного хранения фракций, не подлежащих вторичному использованию и подачи из него отходов в две установки плазменной газификации и плавления, производительностью 30 тыс. тонн в год каждая.
Контур и кровля завода изолированы от атмосферных воздействий и температурных колебаний с помощью плит поликарбоната толщиной 20 мм.
За установками по утилизации отходов монтируется оборудование по очистке пиролизного газа, выделяемого при плазменной газификации и плавления, от частиц сажи и другой мелкой пыли, и устанавливается газгольдер для его хранения.
Газ используется для получения электроэнергии и тепла в газопоршневых электрогенераторах, монтируемых далее по оси завода.
Установки плазменной газификации и плавления вертикального типа. В зоне плавления отходов достигается температура от 5000 до 12000 градусов по Цельсию, что обеспечивает разложение, поступающих отходов, в том числе диоксидов и фуранов, производимых при сжигании ТКО .
Отходы, сохранившиеся в зоне высокотемпературной плазмы, стекают в
донное отверстие и при застывании представляют собой остеклованный шлак (похожий на обсидиан) в объеме, не превышающем 1-1.5% от массы утилизируемых в установке отходов.
Процесс сортировки отходов (рис. 2).
Работа и оборудование сортировочного Комплекса осуществляется следующим образом. Все операции по сортировке осуществляются на территории завода в теплом закрытом помещении. Перечень основного оборудования:
-раздельная площадка для проезда мусоровозов;
- контрольно-пропускной пункт;
- дезинфекционный барьер;
- весовая платформа;
- эстакада подъезда автотранспорта для разгрузки в накопительный бункер;
- приемный накопительный бункер (склиз-бункер);
подъемно-поворотное устройство, грузоподъемностью 2000 кг;
- операторская кабина;
- насосная гидростанция;
Переработка картона
С
Переработка пластика
С
Переработка стекла
С
Переработка стекла Выпуск пеностекла
С
к
I
к го
I
т о ш о ср
ср о
о
XZ
Плазменный реактор
Производство тепла и электроэнергии за счет пиролиза газа
Переработка цветного металла
Переработка черного металла
Переработка пластика (выпуск одноразовой посуды)
Выпуск гофрокартона
Выпуск посуды
Отходы, не подлежащие
вторичном
Тепличное хозяйство
Рисунок 2. Структурная схема взаимодействия Комплекса и тепличного хозяйства
Figure 2. Structural diagram of Complex interaction and greenhouse farming
- барабан-грохот;
- система аспирации над склиз-воронкой;
- кожух барабана-грохота с системой аспирации, ультрафиолетового обеззараживания и пожаротушения;
- специальные ультрофиолетовые светильники на кожухе барабана-грохота, для обеззараживания отходов внутри барабана-грохота;
- конвейер желобочный для загрузки пылегрохотной фракции отходов размером 40-250 мм;
- конвейер ленточный горизонтальный для сбора и удаления черного металлолома;
- конвейер для сбора металлолома от барабанов-металлосепараторов;
- площадка для обслуживания наклонных конвейеров;
- окна сортировочные универсальные;
- отделения предварительного складирования вторсырья (бункеры):
1) мукулатура марка МС-6;
2) мукулатура марки МС-11;
3) пленки полимерной светлой;
4) пленки полимерной тёмной;
5) ПЭТФ-бутылки;
6) МИКС-пластик;
8) алюминиевые банки;
9) стеклобой;
- конвейер пластичный для перемещения вторсырья;
- конвейер ленточный наклонный для удаления балластной части отходов направленной на утилизацию в установки плазменной газификации и плавления;
- реверсивный бункер-склиз для загрузки балластной части отходов в установку плазменной газификации и плавления;
- электроустройство, пульт управления;
- автоматизированные сортировочные системы, предназначенные для разделения вторичного сырья на рабочие группы (металл, стекло, пластик).
Сортировка происходит на основе скоростного рентгенофлуоресцентного спектрометра по химическому составу анализируемого материала в целях
облегчения использования вторичного сырья для дальнейшего производства товаров и изделий.
Схема утилизации тепла газопоршневого двигателя представлена на рисунке 3.
Рисунок 3. Схема утилизации тепла газопоршневого двигателя Figure 3. Gas piston engine heat recovery diagram
Производственная схема 100%-ной утилизации бытовых отходов представлена на рисунке 4.
2.
3.
4.
5.
6. 7.
- Холодная вода
~к
Потреби телю
>на пиролиза Шахтная плазменная печь Зона подбора отходов
Зона очистки пиролизного газа от микрочастиц ГПД
Электрогенератор
8. Теплообменник (охладитель ГПД)
9. Емкость для хранения сжиженного пиролизного газа
10. Подача тепла потребителю
11. Подача электроэнергии потребителю
12. Насос
Рисунок 4. Производственная схема 100%-ной утилизации бытовых отходов Figure 4. Production scheme of 100% disposal of domestic waste
Установка плазменной газификации и плавления.
В России представляемая разработка размещена в настоящее на территории института Курчатова под руководством академика Велихова Е.И. (с малой производительностью) и на территории предприятия «Радон» в Сергиев-Посаде Московской области (с высокой производительностью).
Первая плазменная установка промышленной переработки была построена в 2007 году в Израиле г. Хайфу под руководством Курчатовского института и ООО «Радон» (рис. 5).
Рисунок 5. Установка плазменной газификации и плавления, (Хайфа, Израиль) Figure 5. Plasma gasification and melting unit, (Haifa, Israel)
Утилизация отходов на той установке производится без предварительной
сортировки и показывает полную экологическую чистоту процесса утилизации.
Научно-технологическая новизна разработки
Как было указано в Федеральном законе «Об отходах производстве и потреблении» отмечалась необходимость строительства заводов переработки отходов полного цикла. Таким образом, даже на уровне федерального законодательства отмечается, что предлагаемое решение не имеет аналогов в практике переработки отходов и обеспечивает полный цикл, включая переработку вторичного сырья.
Преимущества - новизна разработки. В предлагаемом проекте решается целый ряд актуальных вопросов по реализации упомянутых в Федеральном законе РФ задач:
- предлагается комплексное решение по строительству заводов по переработке отходов полного цикла для условий средних и малых городов;
- внедрение современных технологий и механизмов для утилизации отходов.
Следует отметить, что наряду с общеизвестными достоинствами разработки, таких как обеспечение экологической чистоты территории, имеется широкий круг и других достоинств:
- получение дешевой альтернативной электроэнергии и тепла в значительных количествах, обеспечивающих близлежащий город электроэнергией и теплом, что позволит снизить тарифы за электроэнергию и тепловую энергию для предприятий и населения;
- за счёт выращивания овощей, зелени и цветов в тепличных хозяйствах будет решен вопрос их доступности для населения, в зимнее время отпадет необходимость их завоза в труднодоступные населённые пункты;
- за счёт переработки вторичных ресурсов при массовом внедрении предлагаемого проекта в целом по стране появится резерв электроэнергии и газа, которые можно будет направить на другие отрасли экономики;
- при освоении городов Севера и Дальнего Востока отпадет необходимость завоза в эти города топлива и других ресурсов для обеспечения успешной
деятельности в зимний период;
- работа предприятий по утилизации отходов, основана на постоянно восполняемом источнике сырья, что обеспечит экономию газа, угля, нефти в объемах необходимом для работы энергетических предприятий на территории городов;
- производство изделий продукции из вторичного сырья для нужд территории;
- обеспечение рабочими местами 965 человек.
Установка использует признанную технологию и позволяет утилизировать более широкий круг на подлежащих повторному использованию отходов. Энергоноситель - синтез-газ (пиролизный газ) с высоким содержанием водорода. При утилизации одной тонны отходов выделяется 1200-1500 кубометров пиролизного газа, который после абсорбируемой конденсационной очистки направляют для производства электроэнергии, водорода или топлива для работы двигателей внутреннего сгорания.
Применение технологии плазменной газификации и плавления обеспечит сохранение элементов окружающей среду по сравнению с другими способами утилизации отходов (табл. 1, 2).
Таблица 1. Сравнение технологий утилизации мусора
Table 1. Comparison of waste management technologies
Плазменная газификация Обычная газификация Сжигание
Полное разрушение (5500°С и выше) 90% разрушение (800°С) 70% разрушение (650°С)
Нет смол и фуранов Есть смолы и фураны Много смол и фуранов
Нет золы 10% золы 30% токсичной золы
Любой вид отходов Кроме отдельных неорганических видов Кроме отдельных неорганических видов
Не требуется сортировка Требуется сортировка Требуется сортировка
Большой объем Малый объем Большой объем
Очень низкие выбросы дымовых газов Средние выбросы дымовых газов Высокие выбросы дымовых газов
Не чувствителен к влажности Чувствителен к влажности Чувствителен к влажности
Таблица 2. Состав выбросов завода плазменной газификации
Table 2. Composition of plasma gasification plant emissions
Наименование веществ Предельно допустимая концентрация по нормам ЕС Замеренные данные при работе в Хайфу
Пыль 10 0,3
Диоксид серы 50 1
Оксид азота 200 35
Моно оксид углерода 50 3
Хлорид водорода 10 0,4
Фторид водорода 1 0,1
Ртуть 0,05 0,008
Кадмий/таллий 0,05 нет
Сумму тяжелых металлов 0,5 0,01
Диоксиды/фураны 0,1*10-6 0,002*10-6
Общий углерод 10 0,6
Одним из достоинств, повышающих значение предлагаемого метода утилизации отходов, является создание в масштабе предприятия линий по переработке вторичного сырья, отсортированного из общей массы в бункеры, установленные вдоль сортировочной линии.
Внедрение переработки вторичного сырья в месте его производства позволяет сократить затраты на его прессование, упаковку и дальнейшую транспортировку потребителю.
Переработка на заводе с использованием дешевых источников энергии значительно снижает себестоимость продукции, выпускаемой на предприятии, и способствует ускорению окупаемости капитальных вложений на возведение автономного автоматизированного Комплекса по безотходной утилизации ТБО методом плазменной газификации и плавления (с теплицей).
Гвоздики 2% Клубника 2%
Переработка муниципальных
Перерабатка промышленных отходов 6%
Цветной металл Чёрный металл
3% 1%
Рисунок 6. Структура доходов Комплекса и тепличного хозяйства в период эксплуатации, %
Figure 6. Structure of revenues of the Complex and greenhouse economy during operation,%
Отзывы и обсуждение проектной разработки в бизнес-среде
Метод плазменной газификации и плавления для утилизации отходов имеет ряд положительных заключении независимых международных отраслевых экспертных ведомств, таких как Consultancy, ENSR,AMEC, HATCH, Shimadzu.
Имеются соответствующе документы, планы и протоколы:
- протокол рабочей встречи по вопросу «Строительство комплекса по утилизации твердых бытовых отходов в Каневском районе Краснодарского края, 16.04.2013 г.;
- план мероприятий по обеспечению строительства и ввода в эксплуатацию завода по утилизации отходов с применением технологии плазменной газификации на территории г. Ачинска Красноярского края (в соответствии с распоряжением Правительства Красноярского края от 16.02.2011 г.);
- экспертное заключение аудиторской компании KPMG по Проекту
строительства и эксплуатации комплекса по полной переработке отходов на основе технологии плазменной газификации на территории города Ачинска Красноярского края, 2011 г.
Направление практического использования разработки.
Проект «Автономный автоматизированный Комплекс по безотходной утилизации ТБО методом плазменной газификации и плавления (с теплицей)» выработан для многих территорий России и зарубежных стран для решения общемировой проблемы экологического загрязнения земли. Наиболее эффективно внедрение комплексов в городах опережающего развития, преимущественно в районах крайнего Севера и Дальнего Востока.
Финансово-экономическая эффективность от внедрения в производство
Положительной эффект от внедрения проекта проявляется не только для решения экологических вопросов, вопросов обеспечения альтернативных источников энергии, экономии средств, при использовании вторичного сырья, проблем импортозамещения и ряды других проблем.
Основное то, что это один из самых экологически чистых методов борьбы с отходами жизнедеятельности человека, который является экологически эффективным и позволяет окупить капитальные затраты на строительство комплекса в течении 3 лет после ввода его в эксплуатацию.
Совмещение различных производств в условиях постоянного восполняемого источника энергии, выработка дешевой электроэнергии и тепла, комфортные условия для организации производства позволяет в качестве положительного эффекта рассматривать возможность:
-развития инновационных строительств, импортозамещающей подотрасли АПК, в частности овощеводства, цветоводства, выращивания ягодных культур;
- способствовать развитию малого и среднего бизнеса;
- создание рабочих мест на предприятии, представляющей настоящий проект, а также за пределами предприятий, привлеченных дешевыми источниками энергии;
- введение в оборот высвобождаемых от полигонов и свалок земель в
культурный оборот.
Строительство автономных автоматизированных комплексов по безотходной утилизации ТБО методом плазменной газификации и плавления (с теплицей) в массовом количестве позволит не только решить актуальные экологические вопросы в стране, но и:
- ликвидировать полигоны захоронения ТБО и свалки на территории Российской Федерации;
- очистить земли, воздух и воду от вредного влияния отходов;
- снизить выделение парниковых газов в атмосферу;
- обеспечить территории дешевой альтернативной электроэнергией и теплом;
- обеспечить переработку вторичного сырья в изделия и товары, необходимые территории;
- обеспечить выращивание овощей, земли и ягод для круглогодичной утилизации по сниженным ценам населению и решение вопросов импортозамещения;
- ликвидировать непроизводительные затраты по доставке сырья и топлива в Северные районы.
1) Экономическая выгода, определяемая автономной работой комплекса и его многофункциональности, которая зависит от ряда факторов, в том числе объем перерабатываемых отходов, реальный объем используемого пиролизного газа, сопровождающие площади тепличного хозяйства для выращивания сельскохозяйственной продукции.
2) Социальная:
- устойчивое развитие территорий;
- сохранение трудовых ресурсов за счет снижения жилищно-коммунальных отходов;
- улучшение условий жизнедеятельности населения за счет круглогодичного обеспечения овощами.
3) Экологическая:
- улучшение окружающей природной среды за счет очистки территории от
отходов;
- чистота природной среды за счет экологически чистой утилизации отходов;
- ликвидации вредных выхлопов при переработке отходов борьбы с парниковым эффектом.
Инновационность проекта определяется:
- совокупностью применяемого оборудования для утилизации отходов -автоматизированный сортировочный комплекс, установки плазменной газификации и плавления, газопоршневые генераторы для выработки электроэнергии, тепла, холода (тригенерация);
- использование новых технологии в тепловых хозяйствах, монохромное светодиодное освещение и гидропонику для выращивания;
- производство новых материалов из вторичного сырья - стеклобой (пеностекло, стеклокремнезит, ситаллы), пластик (разные виды изделий включая бампера для автомашин и другой пластик), остеклованный шлак (ювелирные изделия), металлы (литье изделий в зависимости от потребности).
Комплекс не имеет зарубежных и российских аналогов.
Возможные пути внедрения и реализации:
- региональные программы по созданию территорий опережающего развития, освоение Северных территорий;
- частные инвесторы, ищущие эффективные пути вложения накоплений.
Готовность разработки к использованию: результат НИОКР готов для
детальной проработки технического решения (разработана концепция, Международной аудиторской фирмой KPMG)
Разработан перечень необходимого оборудования.
Оптимизация использования. Целевой рынок.
Перспектива применения разработки: выделение федеральных средств на воспроизводство проекта высокой эффективности с ограниченным сроком окупаемости. Использование средств Пенсионного фонда для увеличения средств фонда за счёт получения прибыли от использования Комплекса.
Целевая группа потребителей: мэрии малых, средних и крупных городов,
частные предприниматели, производившие холдинги и комплексы в различных отраслях народного хозяйства.
Аккумулирующие(передвижные) батареи большой мощности
Вследствие того, что на территории Российской Федерации расстояние между городами(областными центрами, округами, деревнями и селами) составляют иногда сотни километров, а иногда и тысячи, электроавтомобили(легковые, автофургоны) используются крайне редко( в основном в городах миллионниках). Нами разработана система контейнерных аккумулирующих станций, которые есть возможность устанавливать на заправочных станциях, на которых производится заправка бензином, дизельным топливом. Данная система позволяет расширить возможность продаж электроавтомобилей в регионах. Выработка электроэнергии на наших производствах позволяет производить дешевую энергию для данного вида транспорта, который очень востребован.
Литература
1. Л.Я. Шубов, М.Е. Ставровский, А.В. Олейник. Технология отходов Москва: Инфра-М, Альфа-М, 2011. 352 с.
2. В.А. Лукшо, М.В. Миронов. О токсичности отработавших газов газовых двигателей. «НАМИ»
3. Переработка отходов. Свободная энциклопедия - «Википедия». http://ru.wikipedia. org
4. http:/(www.metronex.ru/index php?option=com_contente view=artic
5. Падалко О.В. Плазменная газификация отходов - правильный выбор // Твёрдые бытовые отходы. 2009. № 5.
6. Федеральный закон «Об отходах производства и потребления» от 29.12.2014г. 458-ФЗ.
7. Установка для эффективной утилизации твёрдых бытовых отходов. Патент 10962 2007138912/22 2007.10.22.
8. Бернадинер И. М. Диоксины и другие токсиканты при высокотемпературной переработке и обезвреживании отходов. М.: Издательский дом МЭИ, 2007.
9. Маркетинговое исследование рынка технологии утилизации отходов методом плазменной газификации. Аналитический отчёт (PDF) 2012. Заводы плазменной газификации в мире
10. Маргалитадзе О.Н. Глобализация рынка капитала и инвестиционная привлекательность агропромышленного комплекса России // Международный технико-экономический журнал. 2017. N 2.
11. Горбунов В.С. Современный менеджмент: проблемы и тенденции развития // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. 2017. N 2 (145).
12. Волков С. Н., Липски С. А. Совершенствование земельного законодательства — необходимое условие эффективного управления земельными ресурсами // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. 2018. N 7.
13. Основные направления Стратегии устойчивого социально-экономического развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на период до 2030 года / Под научным руководством И.Г. Ушачева. Москва: Сам Полиграфист. 2018. 58 с.
14. Коростелев С. П. Устойчивое развитие территорий и налогообложение недвижимости // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. 2017. N 5.
15. Чиркова Л.Л. Дифференцированное налогообложение в Землеустройстве // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. 2015. N 3.
16. Чемодин Ю.А., Горбунов В.С. Методологические основы и механизмы устойчивого развития территории России на региональном уровне. Москва: ГУЗ. 2018. 163 с.
17. Чемодин Ю. А. К вопросу освоения земель северных районов Сибири и Дальнего Востока // Московский экономический журнал. 2018. N 1.
18. Чемодин А.Ю., Чемодин Ю.А. Обеспечение населения сельскохозяйственной продукцией путём возведения тепличных хозяйств,
используюцих альтернативные источники энергии // Студенческий научно-образовательный журнал «StudNet» . 2019. N 4
19. Ефремова Л. Б. Устойчивость сельскохозяйственного производства — необходимое условие продовольственной безопасности // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. 2010. N 8 (68).
20. Шевченко Т. В. Формирование и развитие системы сбыта сельскохозяйственной продукции отечественных производителей // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2015. N 3 (35).
Literature
1. L.YA. Shubov, M.E. Stavrovskij, A.V. Olejnik. (2011). Tekhnologiya otkhodov Moskva: Infra-M, Al'fa-M, 352p.
2. V.A. Luksho, M.V. Mironov. O toksichnosti otrabotavshikh gazov gazovykh dvigatelej. Mironov -FGUP «NAMI»
3. Pererabotka otkhodov. Svobodnaya ehnciklopediya - «VikipediYA». http://ru.wikipedia. org
4. http:/(www.metronex.ru/index php?option=com_contente view=artic
5. Padalko O.V. (2009). Plazmennaya gazifikaciya otkhodov - pravil'nyj vybor. Tvyordye bytovye otkhody, № 5.
6. Federal'nyj zakon «Ob otkhodakh proizvodstva i potrebleniya» ot 29.12.2014g. 458-FZ.
7. Ustanovka dlya ehffektivnoj utilizacii tvyordykh bytovykh otkhodov. Patent 10962 2007138912/22 2007.10.22.
8. Bernadiner I. M. (2007). Dioksiny i drugie toksikanty pri vysokotemperaturnoj pererabotke i obezvrezhivanii otkhodov. Moscow: Izdatel'skij dom MEHI.
9. Marketingovoe issledovanie rynka tekhnologii utilizacii otkhodov metodom plazmennoj gazifikacii. Analiticheskij otchyot (PDF) 2012. Zavody plazmennoj gazifikacii v mire
10. Margalitadze O.N. (2017). Globalizaciya rynka kapitala i investicionnaya privlekatel'nost' agropromyshlennogo kompleksa Rossii. Mezhdunarodnyj tekhniko-ehkonomicheskij zhurnal, N 2.
11. Gorbunov V.S. (2017). Sovremennyj menedzhment: problemy i tendencii razvitiya. Zemleustrojstvo, kadastr i monitoring zemel', N 2 (145).
12. Volkov S. N., Lipski S. A. (2018). Sovershenstvovanie zemel'nogo zakonodatel'stva — neobkhodimoe uslovie ehffektivnogo upravleniya zemel'nymi resursami // Zemleustrojstvo, kadastr i monitoring zemel', N 7.
13. Osnovnye napravleniya Strategii ustojchivogo social'no-ehkonomicheskogo razvitiya agropromyshlennogo kompleksa Rossijskoj Federacii na period do 2030 goda Pod nauchnym rukovodstvom I.G. Ushacheva. Moskva: Sam Poligrafist. 2018. 58p.
14. Korostelev S. P. (2017). Ustojchivoe razvitie territorij i nalogooblozhenie nedvizhimosti. Zemleustrojstvo, kadastr i monitoring zemel', N 5.
15. Chirkova L.L. (2015). Differencirovannoe nalogooblozhenie v Zemleustrojstve. Zemleustrojstvo, kadastr i monitoring zemel', N 3.
16. Chemodin YU.A., Gorbunov V.S. (2018). Metodologicheskie osnovy i mekhanizmy ustojchivogo razvitiya territorii Rossii na regional'nom urovne. Moskva: GUZ. 163p.
17. Chemodin YU. A. (2018). K voprosu osvoeniya zemel' severnykh rajonov Sibiri i Dal'nego Vostoka. Moskovskij ehkonomicheskij zhurnal, N 1.
18. Chemodin A.YU., Chemodin YU.A. (2019). Obespechenie naseleniya sel'skokhozyajstvennoj produkciej putyom vozvedeniya teplichnykh khozyajstv, ispol'zuyucikh al'ternativnye istochniki ehnergii. Studencheskij nauchno-obrazovatel'nyj zhurnal «StudNet» , N 4
19. Efremova L. B. (2010). Ustojchivost' sel'skokhozyajstvennogo proizvodstva — neobkhodimoe uslovie prodovol'stvennoj bezopasnosti. Zemleustrojstvo, kadastr i monitoring zemel', N 8 (68)..
20. Shevchenko T. V. (2015). Formirovanie i razvitie sistemy sbyta sel'skokhozyajstvennoj produkcii otechestvennykh proizvoditelej. Vestnik Bashkirskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta, N 3 (35).
