Технологии производства электроэнергии из отходов

Производство электроэнергии из отходов (ПЭО) включает методы, посредством которых энергия извлекается из отходов для производства электроэнергии и тепла. Во всем мире работают около 900 термальных станций ПЭО, которые ежегодно обрабатывают 200 миллионов тонн ТБО. ПЭО также оказывает положительное влияние на изменения климата, так как сжигание (вместо захоронения) одной тонны твердых бытовых отходов сокращает выбросы парниковых газов (ПГ) приблизительно на 1,2 тонн CO2. Хотя станции ПЭО и вырабатывают CO2 в результате производственного процесса, парниковый эффект от неочищенного метана, образующегося на полигонах, имеет значительно более разрушительный эффект.

Cуществуют различные технологии, доступные для ПЭО. Они отображены в таблице ниже.

 

Таблица 1. Технологии производства электроэнергии из отходов

 

Технологии ПЭО Описание
Термические технологии
Газификация Это термохимический процесс, при котором органические вещества нагреваются в среде с дефицитом кислорода в целях получения так называемого синтез-газа, который затем может быть использован в качестве топлива в турбине или двигателе внутреннего сгорания для производства электроэнергии и тепла.
Деполимеризация Термическая деполимеризация (или промасливание) отходов преобразует их в дизельное топливо. Фактически данная технология предназначена для работы с различными видами отходов - различными видами органических веществ, резины, жиров всех видов и т.д. Такие опасные веществ как хлор, диоксины и фураны нейтрализуются катализатороми и подготавливаются для безопасного захоронения.
Пиролиз Данная технология включает разложение органических веществ в отходах путем нагревания в отсутствие кислорода, что приводит к производству древесного угля, жидких и газообразных продуктов. Если цель состоит в максимальном увеличении объема производства жидких продуктов в результате пиролиза органических веществ, то технология потребует низкой температуры с высокой скоростью нагрева и коротким временем воздействия газа. Если цель состоит в максимальном увеличении объема производства древесного угля, то технология потребует низкой температуры с низкой скоростью нагрева. А для увеличения объема производства топливного газа, следует выбрать высокую температуру с низкой скоростью нагрева и продолжительным временем воздействия газа.
Плазменно-дуговая газификация Данная технология основана на использовании устройства под названием преобразователь плазмы, который использует электроэнергию для достижения высокой температуры, в результате чего отходы преобразуются в однородный газ и отработанный шлак. Плазменно-дуговая газификация позволяет предотвратить попадание на полигоны большого количества отходов и обеспечить производство электроэнергии, в зависимости  от качественного состава поступающих отходов. 
Нетермические технологии
Анаэробное разложение  Органическая фракция в отходах разлагается и частично минерализуется в бескислородной среде. В результате образуется метан, который может быть использован для производства электроэнергии и тепла. В зависимости от качества вырабатываемого газа, он может либо непосредственно использоваться в качестве кондиционера почвы, либо, при неполном разложении, подвергнуться дальнейшему биохимическому распаду. Анаэробное разложение не требует задействования больших площадей, однако практика показывает, что, этот подход, как правило, оказывается дороже, чем системы аэробной очистки.
Механическая биологическая очистка Смотрите ссылку
Использование биогаза
Использование биогаза Хотя захоронение отходов не является вариантом обработки, метан, который вырабатывается в результате разложения органических отходов, можно использовать для производства электроэнергии.  Данный вариант основывается на способности технологий улавливать биогаз, извлекать метан и использовать его как в качестве топлива, так и для производства электроэнергии. Это относительно недорогой метод производства электроэнергии из органических отходов. Производство метана значительно варьируется от полигона к полигону, в зависимости от таких специфических характеристик как количество захороненных отходов, качественный состав отходов, содержание влаги, конструкция полигона и применимая в его эксплуатации практика. 

 

Затраты, связанные с термической деполимеризацией, пиролизом и плазменно-дуговой газификацией, подобны затратам на сжигание твердых бытовых отходов. Затраты, связанные с анаэробным разложением в странах ЕС, находятся в пределах 25-50 евро/т (расходы на эксплуатацию и обслуживание) или 50-90 евро/т (общий объем расходов), однако это расчет может быть иным при использовании для обработки смешанных ТБО. Как и сжигание ТБО, внедрение термических технологий ПЭО в Минской области является слишком дорогостоящим, причем затраты на систему управления ТБО возрастут до уровня, на котором возмещение затрат недостижимо.

Однако, затраты, связанные с нетермическими технологиями, особенно МБО, значительно ниже затрат на термические технологии, и в следующем разделе приводится анализ возможных вариантов механико-биологической очистки на территории реализации проекта.

Сайт разработан в рамках проекта EC/ПРООН/ГЭФ "Наращивание потенциала экологических НГО Республики Беларусь для участия в разработке и реализации политики в области обращения с отходами". Содержание сайта является предметом ответственности МОО "Экопартнерство" и никоим образом не может рассматриваться как точка зрения Европейского Союза.

Powered by Solution Spark platform