Пермские экологи запатентовали способ получения биотоплива из твёрдых коммунальных отходов
Исследователи Пермского Политеха (участник НОЦ «Рациональное недропользование») запатентовали технологию получения безопасного и экологичного твёрдого топлива из биогенных отходов. Разработка поможет максимально увеличить количество перерабатываемых отходов и снизить выбросы парниковых газов.
Каждый год в России образуется свыше 260 млн м³ твердых коммунальных отходов. Только 10% из них используются как ресурсы для дальнейшего использования.
– Чаще всего внимание переработчиков ТКО сосредоточено на выделении вторичного сырья. Но в их составе после сортировки остаются компоненты, которые могут стать энергетическим ресурсом: бумага, полимеры, дерево, текстиль. От 65 до 93 % отходов, которые можно успешно переработать, сегодня отправляют на полигоны. В частности, пищевые и растительные отходы составляют 25-40 % от общего объема ТКО, и парниковый эффект от их разложения на объектах захоронения в 21-25 раз выше, чем от термической утилизации. Мы предложили технологию, которая сможет сократить выбросы метана и снизить потребление традиционного топлива, – рассказывает доцент кафедры «Охрана окружающей среды» Пермского Политеха, младший научный сотрудник Лаборатории рационального природопользования и природоподобных технологий, кандидат технических наук Степан Полыгалов.
В отличие от аналогов, технология пермских экологов обеспечивает более полную переработку отходов, снижая их количество на 30 %. Новая технология позволяет отсортировать все опасные компоненты, включая пластик из поливинилхлорида и батарейки. Поэтому в дальнейшем твердое биотопливо можно использовать без дополнительной подготовки: при сгорании оно практически не оказывает влияние на окружающую среду.
Ученые предложили разделять поток ТКО на мелкую (до 80 мм) и крупную фракции, которые затем сортируют раздельно. Из крупной фракции выделяют вторичное сырье и пластик для переработки, а далее отбирают биогенные компоненты, которые станут основой для биотоплива: пищевые и растительные отходы, макулатуру, натуральные ткани, дерево. Их измельчают до 40 мм и сушат. Мелкую фракцию делят еще на две части: 20-80 мм и 0-20 мм. Из первой выделяют биогенные отходы и сушат их, а во второй оказываются балластные и опасные материалы, например, батарейки. Их отправляют на обезвреживание, утилизацию или захоронение.
На фото: Транспортировка пробы в зону распознавания с помощью оптических датчиков
Готовое биотопливо представляет собой измельченный однородный продукт. Его можно применять как отдельно, так и составе основного топлива в энергоемких технологических процессах, которые используют в качестве ресурса твердое природное топливо.
Ученые уверены, что биотопливо сможет стать ресурсом с нулевой стоимостью, при этом по своим характеристикам не уступая традиционному топливу. Такой вид твердого топлива считается углеродно-нейтральным, в отличие от ископаемых углеводородных энергоресурсов.
– Наша технология позволит максимально использовать ресурсный потенциал отходов, чтобы сократить их захоронение и снизить негативное влияние на окружающую среду. Она соответствует критериям углеродной нейтральности и оказывает минимальное воздействие на климат. Переработка биогенных отходов представляет собой природоподобный подход: в процессе образуются те вещества, которые традиционно попадают в окружающую среду в результате естественных циклов, – поясняет научный руководитель разработчика, проректор по науке и инновациям, доктор технических наук, профессор Владимир Коротаев.
По мнению ученых разработка будет полезна для внедрения на тепловых электростанциях, в цементном производстве и металлургии.
На фото в галерее: Транспортировка пробы в зону распознавания с помощью оптических датчиков; Лабораторный комплекс глубокой оптико-механической сортировки отходов и материалов; Зона дробления отходов до 80 мм и до 20 мм в дробилке и измельчителе; Выбор программы для сортировки необходимых компонентов отходов.
