ВторникВт, 28 сентября 15:31 16+
Сейчас +9 °C Вечером +3…+6
USD$ 72,66 ▼-0,35 EUR 85,04 ▼-0,64
Эксклюзив

Как будет проходить сжигание мусора в Нижнем Новгороде с помощью плазмотронов?

9 сентября 2021 года, 15:31

На вопросы ответили специалисты АО ГНЦ «Центр Келдыша».

Как будет проходить сжигание мусора в Нижнем Новгороде с помощью плазмотронов?

Фото: Pixabay.com

Утилизация мусора и отходов — насущная проблема для всей планеты. Напомним, что недавняя новость о комплексе сжигания ТБО с помощью плазмотронов всколыхнула весь Нижний Новгород. Что, с помощью чего и как будет проходить утилизация мусора в городе — спросили у генерального директора АО ГНЦ «Центр Келдыша» Владимира Кошлакова.

  • Как проходит процесс сжигания мусора по технологии высокотемпературной газификации?
  • В разрабатываемой технологии есть ряд особенностей. Основной из них является то, что переработка отходов происходит при существенно меньшем количестве подводимого воздуха. При этом воздух разогревается при помощи электродугового подогревателя — плазмотрона. Для такого процесса мы используем термин «высокотемпературная газификация». Соответственно при сжигании отходы также газифицируются. Количество воздуха, необходимое для сжигания отходов традиционными методами, велико, и составляет примерно 4−8 кг на 1 кг отходов. В случае высокотемпературной газификации потребное количество воздуха составляет примерно 1−2 кг на 1 кг отходов. Температура процесса в большей степени регулируется предварительным нагревом воздуха плазмотроном, и, таким образом, слабо зависит от характеристик исходного сырья — отходов. При этом происходит неполное окисление отходов с образованием промежуточных газов. Далее полученные газы охлаждаются, очищаются и могут быть использованы в дальнейшем, например, для выработки электроэнергии с целью обеспечения работоспособности самих плазмотронов.
  • Какие разработки для этого нужны?
  • Все разработки у нас уже имеются. Это технологии электродугового подогрева, газоочистки и нейтрализации, а также технологии водоочистки. Все остальное — стандартное оборудование. Задача состоит в том, чтобы взять имеющиеся разработки и соединить их в единое эффективное целое для решения конкретной задачи.
  • Что из себя представляет специальная установка, которая сейчас находится в разработке?
  • На текущий момент установка является экспериментальной, на ней планируется отработка технологии высокотемпературной газификации и точная настройка оборудования. Данный комплекс проектируется на сравнительно небольшую производительность — до 250 кг/час в блочно-модульном исполнении. Стоит отметить, что такая технология не подходит для создания крупномасштабных комплексов производительностью в десятки и сотни тонн в сутки. Для этого потребуется значительное количество дорогостоящего оборудования. Наша концепция подразумевает создание установок обезвреживания и утилизации отходов в небольших городах с населением до 300 тысяч человек, а таких в нашей стране большинство. Также комплекс может располагаться на площадках производственных предприятий и на полигонах для размещения промышленных и бытовых отходов.
  • Как сжигание мусора таким способом влияет на окружающую среду?
  • Разрабатываемая технология имеет более лояльные экологические показатели и меньшие выбросы по вредным и контролируемым веществам по сравнению с существующими способами утилизации отходов. Стоить отметить такие преимущества нашей технологии, как: отсутствие требований к составу, калорийности (т.е. количество энергии, выделяющегося при полном сгорании вещества) и влажности исходного сырья. Так как за счет наличия внешнего источника энергии — плазмотрона, мы можем контролировать температуру процесса, обеспечивая наиболее полное разрушение всех вредных веществ, и исключить возможность их последующего образования. Помимо этого, за счет более высоких температур мы можем получать не канцерогенную золу, а вполне инертный остаток, который абсолютно безопасен для окружающей среды.
  • Какой мусор можно перерабатывать таким способом?
  • Вообще технология универсальна тем, что, используя внешний источник энергии, мы можем газифицировать практически любые отходы за счет высоких температур (мы не говорим о тяжелых металлах, таких как ртуть, кадмий и пр.), и далее нейтрализовать получающиеся газы, существенно понизив их класс опасности, либо просто получить обычные дымовые газы. Однако существует необходимость в подводе значительного количества электроэнергии. Тем не менее, расчеты показывают, что для коммунальных отходов можно получить автономный замкнутый цикл выработки электроэнергии, которая будет использоваться для работы оборудования. А в случае отходов, имеющих класс опасности, подвод энергии экономически обоснован важностью переработки самих опасных отходов.
  • Есть ли вредные выбросы? Как процесс будет сказываться на экологии?
  • Как уже было сказано, уровень выбросов вредных веществ ожидается значительно ниже, чем в традиционных способах. Канцерогенная зола остекловывается, а опасные газы нейтрализуются. Фактические показатели будут определены после опытной эксплуатации.
  • Подобные проекты уже реализовались в других регионах страны?
  • Нет, не использовалась, так как технология находится в стадии разработки. Однако нам известны зарубежные аналоги, успешно применяемые в странах Азии и Северной Америки.
  • Что требуется для организации подобного комплекса именно в Нижнем Новгороде?
  • Для начала необходимо отработать оборудование, получить те показатели, которые мы от него ожидаем. В Нижегородской области большое количество как действующих, так и недействующих промышленных объектов, отходы от которых являются экологической проблемой. Наши комплексы небольшой производительности целесообразно устанавливать на окраинах населенных пунктов с населением до 100−300 тысяч человек. Это обеспечит отсутствие необходимости организации транспортировки отходов на крупные мусоросортировочные станции. Таким образом, возможно эффективно утилизировать отходы близко к месту их образования без отрицательного воздействия на окружающую среду.
  • Когда начнут реализовывать?
  • После опытной эксплуатации оборудования будет необходимо время, чтобы получить минимальную наработку. Конец 2022 года — благоприятная дата, к которой можно ожидать результат.
  • Данная технология позволяет направить отходы газа для вращения турбин, вырабатывающих электроэнергию. Автономная замкнутая система — это существенный плюс в данном комплексе?
  • Да, с точки зрения экономики, нужно как раз замыкать энергетический баланс цикла переработки. Иначе придется добирать электроэнергию извне, что потребует постоянных затрат на работу комплекса. Оборудование для преобразования энергии отходящих газов в электричество весьма дорогостоящее, однако в дальнейшем комплекс способен работать с минимальным внешним подводом электроэнергии.
  • Как плазмотроны используют в космической отрасли?
  • Плазмотроны традиционно являются испытательным оборудованием в ракетно-комической отрасли и предназначены для отработки тепловой защиты конструкций, спускаемых и высокоскоростных летательных аппаратов. Дело в том, что при очень высоких скоростях, внешние поверхности испытывают значительный аэродинамический нагрев. При входе спускаемого аппарата в верхние слои атмосферы температура на его поверхности может достигать 5000 градусов и выше. Иными словами не существует других устройств, способных нагревать воздух до таких температур.

Автор: Наталья Малюгина

Смотрите также
Картина дня
Рекомендуем
Политика
Вектор эффективного развития
ИА «Время Н» вспоминает главные достижения за 4 года работы Глеба Никитина во главе Нижегородской области.
Наука и технологии
«Чтобы хорошие ученые могли стать настоящими научными руководителями, им нужны серьезные полномочия»
Почему естественный интеллект важнее искусственного, как привлечь талантливую молодежь в Саров и что может стать альтернативой ядерному оружию? На вопросы «СР» отвечает почетный научный руководитель РФЯЦ-ВНИИЭФ, академик РАН Радий Илькаев.
Общество
Ирина Шумская: «Большинство случаев рака головы и шеи можно предотвратить с помощью глобальной ликвидации употребления табака и развития вакцинопрофилактики»
В 2019 году в Нижегородской области от опухолевых заболеваний этой группы умерло 366 человек.
Культура
«Верона» стала предисловием к насыщенному творческому году в нижегородском драмтеатре
Нижегородский государственный академический театр драмы имени Максима Горького открыл театральный сезон.