Подготовлено для POLAND ENERGY Sp. z o.o. Варшава, Октябрь

Подготовлено для POLAND ENERGY Sp. z o.o.
Варшава, Октябрь - 2014
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................................................................................................................... 3
СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССОВ ГОРЕНИЯ ...................................................................................................................................................... 4
МАСШТАБЫ И ХАРАКТЕР ИНВЕСТИЦИИ......................................................................................................................................... 11
3.1
Мусгросжигательный завод .............................................................................................................................................................. 11
3.2
Модуль газификации ......................................................................................................................................................................... 12
4
СОЦИАЛЬНЫЙ АСПЕКТ ВОПРОСА РАЗМЕЩЕНИЯ ........................................................................................................................ 12
5
ВОПРОС О ВЛИЯНИИ ТЕХНОЛОГИИ НА МЕСТНЫЙ РЫНОК НЕДВИЖИМОСТИ ................................................................... 15
6
РАЗНИЦА В ЛОГИСТИКЕ ДОСТАВКИ И ПРИЕМКИ КОММУНАЛЬНЫХ ОТХОДОВ ............................................................... 16
6.1
Энергетическая фракция коммунальных отходов .......................................................................................................................... 16
6.2
Дополнительное сырье ...................................................................................................................................................................... 17
6.3
Случай модуля газификации малой производительности. ............................................................................................................ 17
6.4
Новая энергетическая единица когенерации ................................................................................................................................... 17
6.5
Проблема послепроцессовой золы/пепла. ....................................................................................................................................... 18
6.6
Прочие отходы.................................................................................................................................................................................. ..18
7
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УГРОЗЫ.................................................................................................................................................................... 18
7.1
Области угроз ..................................................................................................................................................................................... 18
7.2
Транспортировка входящего сырья .................................................................................................................................................. 19
7.3
Проблема продуктов сгорания .......................................................................................................................................................... 19
7.4
Вопрос последующей обработки отходов ....................................................................................................................................... 19
8
РАЗНИЦА В КАПИТАЛЬНЫХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ЗАТРАТАХ ......................................................................................... 20
8.1
Капитальные затраты ......................................................................................................................................................................... 20
8.2
Эксплуатационные расходы .............................................................................................................................................................. 21
9
РАЗЛИЧИЯ В ТИПАХ ОТХОДОВ ПОДДАЮЩИХСЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УТИЛИЗАЦИИ ....................................................... 22
9.1
Сжигание на решетке ......................................................................................................................................................................... 22
9.2
Газификация и сжигание газа ........................................................................................................................................................... 22
10 ПРЕДЛОЖЕНИЕ МАРКЕТИНГОВЫХ ДЕЙСТВИЙ ............................................................................................................................. 24
11 РЕЗЮМЕ ...................................................................................................................................................................................................... 25
11.1
Общие выводы .................................................................................................................................................................................... 25
11.2
Технические, экологические и экономические результаты в технологии газификации ............................................................ 25
1
2
3
Сравнительный анализ технологии сжигания коммунальных отходов и технологии их газификации
2
1 ВВЕДЕНИЕ
Правовое регулирование, закрепленное как в европейском,
так и национальном законодательстве, запрещает вывоз
на свалки отходов, которые имеют теплотворную способность
более
6
МДж/кг.
Данный
запрет
распространяется
с 1 января 2013 года. Хотя об этом ограничении было известно
в течение уже нескольких лет, местные органы власти не приняли
их серьезно и ответственно, то есть заранее не были приняты
соответствующие меры в отношении управления коммунальными
отходами, с тем, чтобы в намеченные сроки ввести революционные
изменения в управлении бытовыми отходами. И только в 2008 году
первые действия привели к подаче нескольких заявок
на финансирование инвестиционных объектов энергетической
утилизации коммунальных отходов.
Возможность получить реальные большие деньги от ЕС
мобилизовала иностранные компании (французские, итальянские,
немецкие и британские) на осуществление маркетинговой
деятельности,
которые
со
своими
предложениями
и
лоббированием добрались до лидеров местного самоуправления,
правлений инженерных и проектных компаний, и даже
высокопоставленных
чиновников
и
их
советников,
с предложением вовлечь в строительство классических
мусоросжигательных заводов через поставку технологии и
комплексные подрядные работы. Сильным и убедительным
аргументом этих компаний (для служащих) является декларация
осуществления требований охраны окружающей среды,
предложение технологий, проверенных в эксплуатации, а также
многочисленные рекомендации, при одновременном умалении
иных новейших технологий, сокрытии собственных исследований
и работ над новейшими решениями, избегая разговоры о высоких
инвестиционных затратах, и прежде всего о высоких
операционных издержках.
предложений (например Японских компаний), необходимых
сведений о процессах, связанных с энергетической утилизацией
отходов, знаний о трудностях, связанных с логистикой доставки
отходов к объектам переработки, а так же проблем, связанных с
продуктами сгорания, которые в соответствии с законом являются
небезопасными (пепел, стоки), и игнорируют негативное влияние
объектов, признанных создающими угрозу для окружающей
среды, на рыночную стоимость недвижимости, а также влияние
экологов и местных руководителей на местное сообщество.
Одновременная работа экологов против сжигания мусора,
стимулирует и активизирует общество, вооружая его сильными
аргументами, что уже привело во многих крупных городах
к состоянию клинча, конфликта между общественным
избирательным электоратом и чиновническим аппаратом с
выборов.
Руководители местного самоуправления в целом одобряют
решения, навязываемые оперативными агентами по сбыту и
эмиссарами этих компаний, несмотря на то, что они лишены других
Сравнительный анализ технологии сжигания коммунальных отходов и технологии их газификации
3
Следовательно, появилась необходимость поиска такого
решения, которое будет:
• Социально приемлемым с точки зрения здоровья,
экологических требований и средств поддержки семейного
бюджета;
• Простым к внедрению органами местного самоуправления,
ответственными за обращение с отходами и реализацию
инвестиций;
• Оказывать незначительное влияние на коммуникационную
инфраструктуру;
• Лишено отрицательного влияния на стоимость недвижимости
населения;
• Совместимо с существующими энергетическими объектами:
производственными и сетевыми;
• Выполнять требования технологии BAT;
• Опираться в максимальной степени на поставки и исполнение
отечественными компаниями.
2 СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССОВ ГОРЕНИЯ
Не существует единого процесса горения. Он не является
постоянным,
равномерным,
односторонним
процессом,
как это представляется в большом упрощении школьными
химическими формулами. Бытует мнение, что процесс прост
и очевиден, в то время как на самом деле он является не только
очень сложным, разнообразным, но даже трудным для определения
и управления. Горение проходит разнородно и является функцией
топлива, зависит от условий сжигания, а потому следует говорить
о разнообразных процессах сжигания. Горючее вещество и топливо
это два разных понятия. Для того, чтобы правильно понять природу
горения, оно должно быть точно определено, с указанием
существенных отличий между ними.
По мнению автора данной работы, альтернативой
предлагаемому классическому сжиганию коммунальных
отходов является дегазация и газификация энергетической
фракции коммунальных отходов и сжигание полученного газа
в существующих электростанций и теплоэлектроцентралях,
будь то в двигателях или турбинах генераторов.
С целью выявления преимущества технологии газификации
и дегазации выполнен нижеупомянутый многоплановый
сравнительный анализ.
Данная монография, написанная специально для POLAND
ENERGY Sp. z o.o., предназначенная для лиц, которые
профессионально занимаются проблематикой энергетической
утилизации отходов, руководителей местного самоуправления,
экологов, консультантов и советников, желающих расширить свои
знания в этой области.
Сравнительный анализ технологии сжигания коммунальных отходов и технологии их газификации
4
Сжиганием в химическом смысле является соединение
элементов и их связей ( C, CO, H, CH4, CnHm Cl, Mg, S, Al, Fe и тому
подобное) с кислородом, сопровождаемое выделением тепловой
энергии или электрической (топливных элементов). Горение
представляет
собой
экзотермический
процесс.
Полный
энергетический потенциал высвобождается, когда сжигание
полное и абсолютное. Горение считается завершенным, когда все
топливо сжигается,
например, C + O2 → CO2,
и нет углерода в виде кокса в золе и частиц угля в дымовом
газе, зато полным, когда все свободные связи атомов топлива
соединяются с кислородом, например,
C + O2 →CO2, но когда 2C+O2 →2CO
- это неполное сгорание, поскольку может быть еще дожигание
окиси углерода до двуокиси углерода, то есть
2CO+O2 →2CO2
Недостаточное количество кислорода является причиной
неполного сгорания. В процессе сжигания мы имеем дело с потерей
частичного сгорания и потерей неполного сгорания. Следует
стремиться к тому, чтобы такие потери не происходили или были
на самом низком возможном уровне, потому что снижают
эффективность сгорания, т.е. количество тепла для использования.
Топлива делятся на однородные топлива – твердые, жидкие и
газообразные виды топлив, и многокомпонентные, т.е. смеси
однородных топлив, часто неопределенных и неустойчивых.
К однородным видам топлив относят древесину, солому, торф,
уголь,
мазут,
топливный
газ
(природный,
коксовый,
синтезированный, синтетический, биогаз), несмотря на то, что в
угле есть небольшое количество водорода, метана, серы, хлора,
фтора, а топливное масло и дизельное топливо представляют собой
смесь различных жидких углеводородов, газ же смесь различных
горючих газов (в основном H2, CH4, CO, легкие углеводороды).
Энергетическая фракция коммунальных отходов является
классическим
многокомпонентным
топливом,
неточно
определенным, с нестабильным морфологическим составом,
смесью различных горючих веществ, таких как целлюлоза, лигнин
(полисахариды), полимеры, жиры, белки, все виды древесины,
бумаги, картона, тряпок, искусственных материалов (несколько
сотен видов), кости, кожа, резина и тому подобное.
В энергетической фракции также присутствует инертная часть,
в энергетическом смысле, то есть лом, негорючие соединения
легких и тяжелых металлов, кремнезем, а также влага, которая
поглощает тепло от сжигания в процессе испарения, тем самым
снижая теплоту сгорания.
Под оптимальными условиями сжигания следует понимать
такие условия, которые способствуют полному и совершенному
сжиганию топлива, генерируя наименьшее возможное количество
вредных газовых веществ.
Сравнительный анализ технологии сжигания коммунальных отходов и технологии их газификации
5
Каждое однородное топливо имеет собственные имманентные
оптимальные условия горения. Эти условия определяются через:
температуру, план температур, давление, время, динамику
сгорания, турбуленцию газов, излучение, требуемое количество и
состав воздуха, способ подачи воздуха, мощность на единицу
объема камеры сгорания, размер и форму камеры сгорания, метод
дозирования топлива, виды добавок, способ получения тепла.
Очевидно, что легче создать оптимальные условия сжигания
для однородных топлив, чем для многокомпонентных видов
топлив. Условия сжигания, а также небольшие количества
металлов, являющихся катализаторами, которые определяют
размер генерации вредных компонентов, таких как диоксины,
фураны,
полициклические
ароматические
углеводороды
(например, бензальфапирен и десятки других), сотни химических
соединений, в частности летучих.
Через условия сжигания и применение соответствующих
добавок можно многократно увеличить или уменьшить генерацию
этих вредных соединений для человека и окружающей среды.
Процесс горения это быстро протекающий, экзотермический
процесс окисления. В случае с твердыми отходами можно
наблюдать несколько процессов, таких как нагрев, сушка,
дегазация, воспламенение, сжигание и возможное полное
дожигание полностью несгоревших продуктов сгорания:
100 - 250°C Сушка, физическое отделение воды и
углекислого газа, начало отделения
соединений серы,
340 - 380 °C Распад алифатических соединений, начало
отделения метана и других летучих
углеводородов, обогащение синтезированного
газа в соединении углерода,
~400 °C Распад органических кислот и органических
соединений азота,
500 - 600 °C Изменение битумного вещества в
синтетическое масло или смолу,
~700 °C Переход твердого топлива в газовое,
параллельно с процессом газификации,
происходит процесс сжигания газа,
700 - 980 °C Дожигание горючих твердых остатков,
<980 (1100) °C Дожигание газообразных продуктов неполного
сгорания.
Основными для процесса сгорания являются т.н. 3T:
•
Время (Time), пребывания отходов в камере сгорания,
•
Температура (Temperature) горения,
•
Турбуленция (Turbulence) воздуха и газов в камере сгорания.
Сравнительный анализ технологии сжигания коммунальных отходов и технологии их газификации
6
Процесс газификации осуществляется опираясь на системы
косвенного подогрева без доступа воздуха. Дегазации и распад
происходит в камере, нагретой до температуры 450-750 °С. В
дополнительной камере (вторичной или котле) куда подается
воздух происходит сгорание летучих горючих веществ.
Продуктами термического распада отходов являются горючие
газы, водные и маслянистые конденсаты, а также твердые остатки,
содержащие углерод. Газ состоит из водяного пара, двуокиси
углерода, окиси углерода, водорода, метана и высших
алифатических углеводородов (C2 до C8), а также так называемой
смолы wytlewnej. Эта последняя может содержать в себе диоксины
и фураны. Wytlewny газ содержит вредные неорганические
соединения, такие как HCl, HF, H2S, HCN, NH3, и т.д., а также пыли
с высоким содержанием тяжелых металлов. Отходы этой
технологии являются токсичными и не подходят для
складирования с коммунальными отходами. Остатки составляют
около 35% массы исходных отходов, в том числе 10-15% веса
приходится на уголь, и несколько процентов на летучие
органические соединения. Содержание тяжелых металлов выше,
чем в шлаке при сжигании коммунальных отходов.
Как правило, сгорание происходит в
• Высокотемпературном факеле за газовой, жидкой и пылевой
горелкой,
• В кипящем или псевдоожиженном слое,
• В слое и поле пламени на решетке котла.
Сжигание беспламенное на катализаторах и в топливных
элементах будет опущено, в связи с особым характером
и требованиями.
Первый случай соответствует однородным видам топлива.
В то время как два других – многокомпонентным видам топлив
(в том числе совместное сжигание твердых топлив с отходами).
Сжигание в слое на решетке соответствует большинству
эмиссионных техник сжигания. Это связано с тем, что невозможно
обеспечить идентичные, постоянные, оптимальные условия
горения по всей поверхности решетки и для каждой порции
топлива, особенно когда топливо является многокомпонентным.
В одних местах топливо имеет температурный коэффициент α
с конкретным текущим значением, в другом месте, то же топливо
имеет диаметрально другие параметры. Результаты сжигания,
следовательно, будут различными. Поскольку нельзя радикально
уменьшить образование вредных составляющих продуктов
сгорания, то единственным решением является дожигание
и очистка дымовых газов, что технически возможно, но влечет
значительное увеличение инвестиционных и эксплуатационных
расходов на дополнительных установках.
Следует помнить, что доля энергетической фракции отходов,
как и древесины, соломы, резины, угля, пластмасс по существу
невоспламеняющаяся. Воспламеняющимися являются газовые
продукты термического разложения этих веществ и коксовая
мелочь. Оптимальные условия горения, следовательно, относят в
первую очередь к процессу газификации. Следовательно,
газификации может быть как полной, так и частичной, как в случае
сжигания на решетке. Одновременно и параллельно с процессом
дегазации и газификации происходит процесс сгорания
выработанного горючего газа.
Сравнительный анализ технологии сжигания коммунальных отходов и технологии их газификации
7
В
процессе
сжигании
на
решетке,
как
и
в псевдоожиженном слое, нельзя отделить дегазацию
от сжигания, и провести между этими фазами процесс
очистки перед процессом сжигания.
Дегазация и газификация топлива имеет место в интервале
температур 200-450 °С. Если не подведем атмосферного воздуха
к процессу газификации, сгорание будет небольшим, так как оно
будет
ограничено
небольшим
количеством
кислорода,
высвобождаемого из поступающего сырья, а также содержащегося
в воздухе, заполняющего промежутки между твердыми частицами
подаваемых материалов. Процесс дегазации и газификации
является эндотермической, т.е. требует подведения тепла.
На начальном этапе запуска процессов тепло должно быть
полностью подведено извне. Когда процесс газификации
разовьется и стабилизируется, тепло извне будет меньше,
потому что всего лишь дополнит тепло возникшее от сжигания,
опираясь на высвобождаемый из вещества кислород, а также
кислород находящийся в воздухе.
Продуктом этого технологического процесса будет горючий
газ, также называемый синтезированным газом, а также пепел,
содержащий некоторое количество несгоревшей коксовой мелочи
(до 10-15%). Газ будет содержать химическую энергию горения и
тепловую энергию, содержащуюся в энтальпии благодаря своей
температуре. Синтезированный газ будет состоять из H2, CH4, CO,
CO2, H2O и небольшого количества летучих углеводородов.
Он также будет включать летучие соединения серы, хлора и фтора,
и не будет окислов азота атмосферного происхождения.
Кроме того, в нем будут в небольших количествах диоксины,
фураны,
полициклические
ароматические
углеводороды
значительно ниже допустимого уровня.
В случае внезапного и значительного охлаждения
синтезированного газа появляются смольные связи обогащенного
состава на поверхностях внутренних проточных каналов
(трубопроводов).
Энергетическое
использование
синтезированного газа происходит после его сгорания в газовой
горелке, встроенной в камере сгорания котла. Таким образом,
мы имеем дело с отрывом процесса дегазации и газификации до
основного сжигания.
Следовательно, появляется возможность химически очистить
синтезированный газ перед сжиганием от соединений серы, фтора
и хлора, то есть соединений, которые особенно вредны
для окружающей среды и конвекционных поверхностей котла.
Это достигается путем добавления небольшого количеств извести,
которая связывает эти соединения, и переносит их в большей части
с газа в золу. Степень очистки будет составлять от 60% до 85%,
и будет разной для вышеупомянутых элементов. Это значительно
облегчит
очистку
выхлопных
газов
после
сжигания
синтезированного газа.
Следовательно, можно сказать, что в описанной выше
технологии газификации и дегазации мы получаем однородное
газообразное топливо с небольшим, как оказывается, колебанием
состава и теплотворной способности, подобного другим
газообразным видам топлив. В результате гораздо легче
обеспечить стабильные и оптимальные условия сжигания такого
газа, как и в случае со сжиганием газообразных топлив.
Более того, можно сделать вывод, что мы не сжигаем
коммунальные отходы, а относим их к сырью для
производства газового топлива, а это означает, что мы
отказываемся от строительства завода по сжиганию
коммунальных отходов в пользу строительства модуля
газификации.
Кроме того, следует отметить, что синтезированный газ можно
сжигать в двигателях внутреннего сгорания и турбинах небольших
новых электростанций (несколько, десятки МВт, МВт),
которые будут производить возобновляемую электроэнергию
и тепло в проценте, вытекающем из правового регулирования.
Следовательно,
сжигание
синтезированного
газа
на электростанциях будет являться также выработкой
определенного количества возобновляемой энергии.
Сравнительный анализ технологии сжигания коммунальных отходов и технологии их газификации
8
Синтезированный газ из коммунальных отходов может
рассматриваться в качестве химического сырья для синтеза
химических соединений более высокого порядка, например,
жидких топлив и искусственных материалов. Химические заводы
могут быть заинтересованы в строительстве модуля газификации
энергетической фракции коммунальных отходов, отходов процесса
их собственного нефтехимического производства, и других
отходов извне, что позволит им ограничить покупку природного
газа.
Дегазация и газификация коммунальных отходов,
выработка очищенного и валоризованного через термическое
преобразование синтезированного газа, а потом его сжигание
в существующих котельных и электростанциях, является
еще одним решением проблемы утилизации энергии отходов
в качестве альтернативы обычному мусоросжигательному
заводу.
Синтезированный газ имеет теплотворную способность
от 7,5 до 9 МДж/нм3. После осуществления преобразования может
быть достигнута средняя теплотворная способность на уровне
10 МДж/нм3 и состава:
H2 -29 %
CH4 - 1%
Горючие составляющие
CO2 - 9%
CO - 49%
H2O - 9%
Негорючие составляющие
N2 -2 %
При выборе предложения газификации коммунальных
отходов необходимо быть и благоразумным, и ответственным.
С одной стороны, среди построенных и эксплуатируемых объектов
газификации есть хорошо зарекомендовавшие себя объекты,
с правильными техническими решениями, такие как в Бургау, близ
Аугсбурга (введенный в действие в 1984 году), и в Хамм, близ
Дортмунда (введенный в действие в 2002 году), несколько
объектов в Японии. Ниже представлена идейная схема
предприятия в Бургау
С другой стороны, есть также неудачные объекты,
с решениями обремененными недостатками, которые вызвали
негативное мнение о газификации, старательно укрепляемое
и распространяемое через лобби индустрии строительства
классических мусоросжигательных заводов.
К этим негативным примерам в Европе относится технология
Termoselect. Оговорки могут иметь инженерные решения,
примененные в объектах в Aalen, Ansbach, Tessyn, Kalsruhe.
Необходимо, однако, отметить, что Termoselect была применена
в Японии, где ее технологические ошибки были подправлены,
и такие инсталляции работают в Chiba, Matsu, Nagasaki, Kurashiki,
Yori, Tokushima и Osaka
▲ Плазма. Еще не время.
Автор данной работы не разделяет восторга, который
сопровождает предложение американских фирм, заключающее в
себе так называемую плазменную технологию. Поводом этой
сдержанности
является высокий
уровень
применяемых
температур, а также экономика и эксплуатационные затраты.
Газификация сырья органического происхождения,
является
процессом
беспламенным,
протекающим
в отсутствии кислорода и, следовательно, не эмитирующая
вредных эмиссий и выбросов, являясь чрезвычайно выгодным
решением с точки зрения и самой технологии, и экологии.
А потому ее стоит распространять всеми имеющимися
способами.
Сравнительный анализ технологии сжигания коммунальных отходов и технологии их газификации
9
Схема инсталляции газификации и энергетической части на предприятии в Бургау ▼
Предприятие
энергетического
использования
отходов в Бургау ►
Сравнительный анализ технологии сжигания коммунальных отходов и технологии их газификации
10
3 МАСШТАБЫ И ХАРАКТЕР ИНВЕСТИЦИИ
3.1
Мусоросжигательный завод
Предлагаемые заводы для сжигания коммунальных отходов
состоят из трех основных частей:
•
Часть котла: где осуществляется сжигание на решетке или
движущимся слое;
•
Часть экологическая: заключающая в себе инсталляции
очистки дымовых газов;
•
Часть производственная: заключающая в себе турбины,
генераторы электрического тока и сетевые теплообменники,
и т.д.
Мусоросжигательный
завод,
по
сути,
является
теплоэлектроцентралью – энергетическим производственным
объектом – новой самостоятельной инвестицией, требующей
размещения,
согласованного
в
аспекте
требований
строительного права, экологического права и общественного
одобрения.
Как правило, требует большой площади под застройку
и близости к тепловой сети, что в действительности является
достаточно сложным и означает дополнительные трубопроводы
отопления
от
нескольких
до
десятков
километров,
а также изменения потока медиа в существующей сети,
и, возможно, его реконструкцию.
Из имманентных признаков такой инвестиции возникает
ее размер, то есть как установленная мощность, так и объем
входящего сырья к сжиганию. Экономически обоснованным
признается количество входящего сырья на уровне 100 тыс. тонн
в год и более. Этот параметр определяет размер площади,
измеряемой
численностью
населения,
необходимой
для обеспечения непрерывности функционирования объекта.
Если предположить, что один городской житель производит
350 кг отходов в год, что содержит около 30% горючей фракции,
количество жителей – производителей отходов, необходимых
для
такого
мусоросжигательного
завода,
–
составит
около 1 миллиона человек. Такой завод был бы подходящим
для Силезской агломерации, Варшавской, Краковской, Лодзи,
возможно Труймясто. Это означает, что с большой городской
территория следует довести до объекта входящий материал
в количестве около 2600 тонн в сутки, на 260-ти
10-тонных транспортных средствах, или 11 доставок в час
круглосуточно, или 16 доставок в час (исключая ночное время),
и, таким образом, доставка одним транспортным средством
к воротам мусоросжигательного завода осуществляется
каждые 4 минуты.
Отсюда возникают вопросы: знают ли управленцы-политики
о трудностях и проблемах, связанных с доставкой такого большого
количества отходов в одно место? Как будут реагировать жители,
находящиеся вблизи подъездных путей к мусоросжигательному
заводу?
Сравнительный анализ технологии сжигания коммунальных отходов и технологии их газификации
11
3.2
Модуль газификации
Инженерный (инвестиционный) объект для проведения
дегазации
и
газификации
посредством
процесса
температурного преобразования, имеет характер газового
модуля, пристроенного к существующей теплоцентрали
или
электростанции,
в
непосредственном
соседстве,
и, прежде всего, на территории самого энергетического
объекта. Он лишь будет осуществлять технологический
процесс производства горючего синтезированного газа,
однородного топлива с определенными параметрами.
Экологическая и производственная части не входят в модуль
газификации, потому как уже существуют в энергетическом
объекте. Доставка входного материала для газификации приведет
к снижению количества поставок прежде потребляемого угольного
топлива
(уголь,
топливное
масло,
природный
газ),
а не его замещение.
Как следствие вышеупомянутого, нет необходимости
строительства объекта большой энергетической мощности,
и, следовательно, организации большой доставки входного
материала для газификации.
Отсюда следует, что вместо строительства одного большого
мусоросжигательного завода могут быть построены несколько
модулей газификации объемом переработки отходов от 15.000 тонн
в год, а значит для территории с населением 150.000. жителей,
или города размером 50-100 тысяч. жителей и соседних сельских
общин. Загрузка транспортных маршрутов будет в несколько раз
меньше. Таких модулей газификации может быть размещено
несколько сотен по всей стране.
4 СОЦИАЛЬНЫЙ АСПЕКТ ВОПРОСА
РАЗМЕЩЕНИЯ
Экологическая сознательность в Польше уже на достаточно
высоком уровне, чтобы можно было ее игнорировать. Признается
как в отношении населения, так и в целях и деятельности
многочисленных
экологических
внеправительственных
организаций. Промышленные объекты, которые могут влиять
на окружающую среду, наблюдаются и оцениваются уже на ранних
стадиях реализации, то есть на этапе планирования инвестиции,
и даже первой информации, поступающей от журналистов.
Право общества на защиту своего имущества, здоровья
и естественных ценностей гарантировано и польским
и европейским законодательством. Это право требует публичности
информации о запланированной инвестиционной деятельности,
влияния этих инвестиций на окружающую среду, проведение
процедур общественных консультаций, налагает обязательство
реагировать на замечания и возражения. Оно также включает в себя
обязательные технические стандарты.
Таким образом, это правовое регулирование должно
препятствовать
чиновникам-руководителям
и
инвесторам
в осуществлении действий по своему собственному усмотрению,
способами, вредящими общественному благу.
Сравнительный анализ технологии сжигания коммунальных отходов и технологии их газификации
12
Вопреки этому часто наблюдаются конфликты, протесты
и организованное сопротивление, которое, как правило,
заканчивается отказом от инвестиции, либо серьёзной
модификацией. Объектами, представляющими особый интерес для
общественности, являются свалки отходов, коммуникационные
пути, мусоросжигательные заводы, всяческие источники
загрязнения воздуха, воды и почвы.
В случае установки сжигания отходов реакция местных
жителей просто аллергическая. Даже надежные доказательства
отсутствия вредного воздействия не принимаются. Сознательный
отказ от употребления определений "мусоросжигательный завод" в
пользу "предприятие энергетической утилизации отходов"
является безуспешным. Трудно удивляться такой позиции
сопротивления, потому что укоренилось убеждение, что
загрязнение воздуха, воды и пищи является главной причиной
возникновения рака, аллергических, и даже психических
заболеваний, тем более, что это вытекает из научных исследований.
Говоря
откровенно,
работает
неопровержимый
взгляд,
что сжигание отходов, как способ ограничения складирования,
является возможным к принятию, но при условии, что оно не будет
в нашем окружении.
Удивительно, поэтому, игнорировать отношение общества,
признавая, что невозможно убедить его с помощью
манипулирования информацией, образования в пропагандистском
характере, с использованием ведущих журналистов и даже ученых,
чтобы переждать период усиленного сопротивления. Даже такие
трюки как замораживание деятельности по строительству
мусоросжигательного завода перед приближающимися выборами
местного самоуправления, или шантаж потери финансовой
поддержки со стороны Европейского Союза, являются
неэффективными.
Выход с предложением о строительстве завода по сжиганию
коммунальных отходов крайне рискован в аспекте
общественного сопротивления. Согласование размещения
в этом случае очень затруднительно, а продолжение работы
на должностях войта, бургомистра, президента после
очередных выборов неуверенное.
Предложение о пристройке модуля газификации должно быть
полностью иначе принято. Это, бесспорно, увеличивает
вероятность получения общественного одобрения и не должно
вызывать блокирующего сопротивления. Однако, это требует
соответствующего поведения и аргументации.
В связях с обществом должны быть приняты следующие
рекомендации в продвижении технологии газификации:
Сравнительный анализ технологии сжигания коммунальных отходов и технологии их газификации
13
•
Указать
на
строительство
модуля
как
на
реальную
альтернативу
мусоросжигательных заводов.
газификации
строительства
•
Разъяснять, что коммунальные отходы не будут сжигаться,
а станут сырьем для выработки газового топлива
с характерными присущими экологическим характеристиками.
•
Подчеркивать, что исчезает необходимость поиска новых
территорий для размещения, потому как модуль газификации
будет построен на уже существующей площадке.
•
Разъяснить, что введение синтезированного газа, полученного
из энергетической фракции коммунальных отходов, позволит
сократить количество сжигаемого угольного топлива,
а, следовательно, не увеличится количество выделяемых
выхлопных газов. Углеродсодержащее топливо будет частично
заменено на газообразное.
•
Разъяснить, что газовое топливо характеризуется меньшей
угрозой для окружающей среды, чем уголь.
•
Разъяснить, что строящаяся инсталляция будет меньшего
размера, и, следовательно, потребует гораздо меньшей
и менее тяжелой транспортировкой сырья для блока
газификации.
•
Доказать, что стоимость использования энергии в технологии
газификации гораздо меньше, чем в случае со сжиганием
отходов.
•
Передавать полную информацию о характере и величине
воздействия на окружающую среду.
В случае технологии газификации наблюдается отсутствие
серьезных импульсов, вызывающих беспокойства местного
сообщества и реакцию сопротивления.
Сравнительный анализ технологии сжигания коммунальных отходов и технологии их газификации
14
5 ВОПРОС О ВЛИЯНИИ ТЕХНОЛОГИИ НА
МЕСТНЫЙ РЫНОК НЕДВИЖИМОСТИ
Негативное влияние объектов, представляющих угрозу
для местного окружения, на стоимость недвижимости
может быть использована в качестве сильнейшего и наиболее
эффективного оружия против таких инвестиций.
Управленцы-политики испытывают большую нервозность
и страх перед использованием этого оружия со стороны своих
оппонентов. Эта реакция обусловлена страхом перед подачей
гражданского иска за действия против индивидуальными
либо юридическими лицами, а также об опасности разрушения
муниципального бюджета и таким образом приведения
муниципалитета в состояние банкротства, что также приведет
и к уголовной ответственности.
В непосредственной близости, т.е. в зоне влияния источника
эмиссии загрязнения воздуха и шума, грубого вмешательства
на состояние ландшафта, или состояние угроз безопасности
и общественного спокойствия, такой рост замедляется
и даже может иметь отрицательную стоимость.
Кто захочет купить или выстроить дом в пределах воздействия
выхлопных газов и пыли из труб, зловонного запаха со свалок,
мусоросжигательного завода, откормочной фермы, шума
и вибраций от тяжелого транспорта, находиться в тени фабричных
и складских цехов, в отсутствии лесов и разбросанной зелени,
канализационных и отравленных водных путей, и тому подобные
"удовольствия". Владельцы расположенного таким образом
имущества имеют мало шансов найти покупателя на свои блага.
Суть этого оружия заключается в следующем:
В области, где нет ни одного объекта, влияющего отрицательно
на окружающую среду (особенно на воздух), формируется
(в течение многих лет) состояние стоимости недвижимости
в отношении зданий, земли под застройку, аграрных земель,
земель экологического использования.
Ценность этих благ/имущества с небольшой скоростью
постоянно увеличивается. Это увеличение может быть явно больше
тогда, когда интерес к этим благам имеет большее число людей,
решающих инвестировать свои ресурсы в такое имущество,
или когда появятся инвестиции в инфраструктуру в широком
понимании, а также производственные и сервисные учреждения,
предлагающие рабочие места.
Сравнительный анализ технологии сжигания коммунальных отходов и технологии их газификации
15
Таким образом, очевидно, что появление нового объекта,
влияющего
отрицательно
на
окружающую
среду
–
мусоросжигательного завода, свалки, крематория, сталелитейного
завода, цементного завода, электростанции, и т.д., – становится
причиной снижения рыночной стоимости вышеупомянутых
материальных благ. Осознание неизбежности таких изменений
вызовет защитный ход, который блокирует инвестиционную
деятельность, а если это не представляется возможным, – действия,
требующие компенсации за потерю стоимости.
Для этого заинтересованные стороны, которые могут
пострадать, организуются и призывают к созданию общественной
неправительственной организации, например, “Общество защиты
стоимости недвижимости”, определяют свой устав, с целью
осуществления действий, и регистрируются для получения статуса
юридического лица. Затем привлекают экспертов по оценке
недвижимости в прединвестиционном состоянии и предупреждают
конкретного старосту, мэра, президента, что через суд заставят
их покрыть снижение стоимости их имущества, которое возникнет
после реализации инвестиции. Претензии могут быть сопоставимы
и даже больше, чем стоимости инвестиции. Это повлияет на
изменение в стоимости недвижимости. С полной уверенностью
следует предположить, что такое судебное разбирательство будет
эффективным и выгодным для пострадавшей стороны, а сторона
защитника понесет дополнительные судебные издержки.
Атака на новую инвестицию, представляющую собой
модуль газификации на существующей теплоцентрали,
электростанции
способом,
описанным
выше,
будет
непропорционально меньшей, а может и вовсе невозможной.
Любая защита через суд обещает большую надежду на
оправдание таких инвестиций.
Угроза нападения с аргументом защиты стоимости
недвижимости явно меньше для технологии газификации,
когда мы осознаем разницу в характере и уровне влияния этих
двух конкурирующих технологий.
Более
того,
даже
напрашивается,
чтобы
в
конкурентоспособной борьбе сторона, предлагающая технологию
газификации, решилась на черный пиар (прежне называемый
негативной пропагандой), т.е. к побуждению общества к
использованию выше описанного оружия против классических
мусоросжигательных заводов. Ведь лобби сжигания в свою
очередь атаковали технологию газификации с обвинением
нехватки рекомендаций, что на самом деле является неправдой.
6 РАЗНИЦА В ЛОГИСТИКЕ ДОСТАВКИ И
ПРИЕМКИ КОММУНАЛЬНЫХ ОТХОДОВ
6.1
Энергетическая фракция коммунальных отходов
Для технологии сжигания коммунальных отходов, как и для
модуля газификации, сырьем для термических процессов является
собственно та же энергетическая фракция коммунальных отходов,
составляющая около 30 - 40% от массы всех коммунальных
отходов.
В процессе подготовки входящего сырья следует отделить
крупногабаритный мусор, стекло, лом, щебень, было бы хорошо
также и пепел. В обоих случаях, однако, к термическому процессу
подойдет небольшое количество мелкого лома (2 - 4% от
исходного), стекла, кремнезема, пепла. В аспекте входящего
материала отходов коммунальных различий между двумя
технологиями нет.
Сравнительный анализ технологии сжигания коммунальных отходов и технологии их газификации
16
6.2
Дополнительное сырье
Модуль газификации может также принимать и другие виды
отходов, подпадающие под термическое разложение. Доставка
этих отходов войдет в логистическую систему доставки. Данный
случай шире описан далее, в разделе 9.
6.3
Случай модуля газификации малой
производительности
Логистика доставок для модуля газификации малой
производительности (20-40 тысяч тонн) может быть диаметрально
другой. Для такого количества входного материала возможна
поставка отходов (в том числе предварительно выделенных у
производителя отходов) непосредственно к месту установки
модуля газификации, при котором будет выстроено предприятие
по селекции отходов, таких какие имеются на свалках. С этого
места за пределы будут вывозиться отсортированные отходы,
квалифицированные как вторичное сырье, а также фракция
энергетически инертная.
6.4
Новая энергетическая единица когенерации
В
случае
инвестиции,
включающей
оборудование
газификации, модуль углубленной обработки синтезированного
газа и электрогенератор с двигателем внутреннего сгорания либо
газовая турбина, такие инвестиции можно найти в
непосредственной близости к свалкам коммунальных отходов.
Сравнительный анализ технологии сжигания коммунальных отходов и технологии их газификации
17
Тогда очевидно, что существующая инфраструктура логистики
доставок будет всего лишь в минимальной степени дополнена
коротким транспортным путем и возможным буферным складом
емкостью на 2 - 3 суток.
6.5
Проблема послепроцессового пепла
6.6
Прочие отходы
Остальные отходы, образующиеся в обеих технологиях, в силу
своего небольшого количества и характера, не создают больших
проблем и могут быть опущены в этом разделе. Они существенно
не различаются в рассматриваемых технологиях.
Эта проблема часто либо умалчивается оферентами
мусоросжигательных
заводов,
либо
представляется
незначительной. Возникает это от того, что пепел от сжигания
коммунальных отходов классифицируется как опасное вещество,
требующее особого обращения.
Появляется отдельная логистика обращения с этими отходами,
в дополнение средствам транспортным специализированное
складирование, предохраняющее грунтовые воды от загрязнения
вымываемыми тяжелыми металлами и другими веществами.
Снятия клейма небезопасности является технически возможным,
подводя к стеклованию того пепла.
До сих пор не предлагалось технологии сжигания
коммунальных отходов со стеклованием. В случае же технологии
газификации стеклование является стандартом, поскольку тепло от
сгорания коксовой мелочи, содержащейся в золе после дегазации,
газификации и преобразования (10-15%), применяется не только
для процесс стеклования, но также в качестве тепла, передаваемого
косвенным образом процессу дегазации и газификации.
Таким
образом,
продуктом
газификации
является
стеклованная зола, характеризуется значительно меньшим
выщелачиванием и классифицируется как вещество не опасное, а
поэтому может быть даже коммерческим продуктом, полезным для
других целей.
7
ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ УГРОЗЫ
7.1
Области угроз
Опасность для окружающей среды в обоих технологических
случаях выступает в трех основных областях:
• Доставка входящего сырья до объекта осуществления
процесса;
• Выбросы вредных компонентов в выхлопных газах;
• Послепроцессовые отходы.
Сравнительный анализ технологии сжигания коммунальных отходов и технологии их газификации
18
7.2
Транспортировка входящего сырья
При транспортировке риски связаны с шумом и вибрацией
от тяжелого дорожного транспорта, зловонным запахом, а также
с микробиологическими загрязнениями. Последние два влияния
почти полностью устраняются с помощью специализированных
транспортных средств. Единственно в случае “распечатки”
грузового
отсека
в
результате
дорожно-транспортного
происшествия может наступить воздействие на окружающую
среду. Воздействие от шума и вибрации пропорционально размеру
транспортного средства (частоты движения), или продуктивности
объекта переработки, и не зависит от типа использованной
технологии.
Трудно определить, от какого объема грузовых перевозок
население вдоль транспортных путей предпримет организованный,
действенный протест. Очевидно, что чем меньше объемы грузовых
перевозок, тем вероятность будет меньше.
7.3
Проблема продуктов сгорания
Чувствительность общества к выбросам очень велика.
Поэтому заводы обеих технологий применяют разнообразные
технические решения, обеспечивающие выброс вредных веществ
ниже допустимого законом уровня. Это позволяет оферентам
мусоросжигательных заводов (как и оферентам модуля
газификации) заявлять, что их объекты являются экологически
чистыми. Тем не менее, это не гарантирует, что экологические
организации и местные власти согласятся без боя с инвестициями
в мусоросжигательный завод, исходя из справедливого основания,
что воздействие ниже допустимых норм все равно является
воздействием вредным, а его вообще не должно быть. Продукты
сгорания при сжигании газа уже мягче воспринимаются
и не вызывают таких острых реакций.
Достоверное представление о сущности технологических
процессов в модуле газификации и теплоэлектроцентрали в целом,
может усилить сопротивление против сжигания, в частности,
если подчеркивается проблема генерации и эмиссии диоксинов
и фуранов. Порог нормы для этих веществ был определен на уровне
0,1
нг/м3.
Мусоросжигательные
заводы
выдерживают
эти требования на уровне 50-80% от утверждённой нормы.
В то время как в альтернативной технологии газификации уровень
выбросов в несколько десятков раз меньше и составляет примерно
0,002 нг/м3 (согласно измерениям). Это различие можно объяснить
тем, что нет высокотемпературной генерации диоксинов
(1100 - 1600°C), ввиду отсутствия ионов, выпаренных тяжелых
и цветных металлов (прежде всего меди и цинка)
в синтезированном газе, как в фазе его получения, так и сжигания,
после соответствующей его химической очистки в результате
применения соединений кальция. Выбросы диоксинов и фуранов
являются, собственно, единственным параметром, который
так выразительно оценивает обсуждаемые технологии в пользу
газификации.
7.4
Вопрос о последующей обработки отходов
Зола от сжигания коммунальных отходов классифицируются
как опасные отходы. Причиной такой квалификации являются
тяжелые металлы и другие легко выщелачиваемые соединения.
Следовательно, эту золу нельзя использовать для рекультивации
земель, в качестве наполнителя или puculanu бетона,
депонирования на свалках и поверхностных или подземных
выработок. Зола от сжигания отходов требует специальных
условий хранения. В процессе газификации мы имеем дело
со стеклованием – отходом, полученным после обжига кокса при
высокой температуре. Витрификат имеет вид остекленелой глыбы
и характеризуется в несколько раз меньшим выщелачиванием
заключенных в эмали соединений. Этот отход, будучи веществом
не опасным, представляет собой коммерческий продукт,
а не отходы для депонирования. В крайнем случае может быть
депонирован на обычных свалках, как инертный материал.
Сравнительный анализ технологии сжигания коммунальных отходов и технологии их газификации
19
8 РАЗЛИЧИЯ В КАПИТАЛЬНЫХ И
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ЗАТРАТАХ
8.1
Капитальные затраты
Характер и размер инвестиций определяется размером затрат.
Учитывая,
что
мусоросжигательный
завод
является,
по существу, электростанцией, которая вместо угольного топлива
сжигает энергетическую фракцию коммунальных отходов,
можно предположить, что капитальные затраты будут
сопоставимы с затратами классических угольных электростанций.
Для
оценки
этих
затрат
можно
воспользоваться
показателем/коэффициентом единичной стоимости 1 МВт
тепловой мощности. Зарубежные оференты мусоросжигательных
заводов
декларируют
комплексную
доставку
объекта,
и, следовательно, можно предположить, что это будет импорт
целого объекта западной технологии и производства. Кроме того,
считают, что это объект специализированный, более сложный
и комплексный, и, следовательно, должен быть высокой
стоимости. Таким образом, с учетом этого, вышеупомянутый
показатель может быть на целых 20-30% больше, чем для
отечественной ТЭЦ сравнимой мощности. В силу отсутствия
до сих пор реализованного объекта зарубежной поставки
и отдаленного времени с момента строительства существующих
электростанций, нет возможности решить о перспективе
ожидаемых затрат по этому методу. Можно лишь опереться
на величину опубликованной помощи Евросоюза на реализацию
программы
построения
мусоросжигательного
завода,
через поданные запросы на финансирование. Для программы,
охватывающей энергетическую утилизацию 200 тысяч тонн,
помощь Евросоюза была определена на уровне 200 млн Евро.
Если предположить, что 3/4 этой квоты будет охватывать сам
энергетический объект, следовательно, имеем величину
около 150 млн Евро на тепловую мощность порядка 80-120 МВт.
Альтернативой этому типу объекта, сопоставимой способности
утилизации, были бы два объекта с модулем газификации,
пристроенные к двум энергетическим объектам. Благодаря
разнообразию информации, собранной автором разработки,
и на основании его собственной оценки стоимости, можно принять
заложенную погрешность 20-30%, один модуль газификации
мощностью переработки 100 тысяч тонн сырья в год будет
построен за 100 млн злотых. Таким образом, инвестиционные
затраты составят примерно в 3 раза меньше. Эта оценка близка
к оценке поставщиков технологии газификации, которые называли
его на уровне в 4 раза меньшей. Правильность вышеупомянутых
оценок можно обосновать тем, что модуль газификации был бы
эквивалентом отказа от котла из предложения со сжиганием,
что не будет построена часть вне котла, поскольку эта часть уже
существует в электростанции, которая получит модуль
газификации. Обратите внимание, что вышеупомянутые данные не
могут быть приняты непосредственно как полные, так как новый
мусоросжигательный завод в части вне котла будет в значительной
степени восстановлением мощности своего эквивалента в
существующей
электростанции, работающей
в течение
десятилетий, а, следовательно, и физически и морально
отработанной. Фактор кратности снижения инвестиционных затрат
для конкретного случая следовало бы посчитать в широком
экономическом расчете в ТЭО.
Сравнительный анализ технологии сжигания коммунальных отходов и технологии их газификации
20
8.2
Эксплуатационные расходы
Эксплуатационные расходы через стоимость вывоза отходов
передаются на семейные бюджеты. На цену электроэнергии и тепла
в полном объеме перенестись не могут, потому что эти цены уже
сформированы на местном рынке энергии - в общем говоря.
Из профессиональной зарубежной литературы известно,
что стоимость энергетической утилизации 1 тонны коммунальных
отходов в мусоросжигательных заводах западных государств
составляет 200-250 Евро. Оференты сжигания поддерживают
такую величину в своих предложениях. Рассмотрим, что это
означает для польских семей. Семья из трех человек в Польше
производит около 1 тонны отходов в год. В системе приемки
отходов, охватывающей вывоз отходов за frico, отсортированных
производителем (в отдельных мешках: бумага, стекло, металлолом,
пластик), мы имеем в месяц двукратное получение ведра
смешанных отходов по цене 8 злотых за один вывоз, что по
фиксированной цене даст общую сумму около 20 злотых в месяц.
Можно предположить, что и на амортизации скажется кратность
меньшая для технологии газификации в сравнении с технологией
сжигания, потому что амортизация является производной
величины инвестиционных затрат. При кратности на уровне 3 рост
цены за вывоз составит 27 злотых, а не 80 злотых, а, следовательно,
менее 50 злотых, то есть половину того, что при сжигании отходов.
Таким образом, эксплуатационные
технологий газификации явно ниже.
расходы
для
Приведенная выше арифметика является грубой, не меньше
раскрывая суть дела.
Предполагаемая плата 225 Евро, или 950 злотых в год, то цена
месячной оплаты, дополнительно увеличивается приблизительно
на 80 злотых – до уровня 100 злотых/месяц. Это пятикратное
увеличение!! Является ли такое резкое увеличение стоимости
вывоза "сора" приемлемым? Как на это будет реагировать
общество? Сколько людей уже занятых организованной системой
сбора отходов решится (будучи вынужденными по экономическим
причинам) выйти из этой системы?
Возникает вопрос, а это увеличение можно обосновать или оно
является неминуемым. Главной причиной роста является
накопление. Независимо от того, из средств ли ЕС будет дотация
или только льготный кредит, затраты на эксплуатацию в обоих
технологических примерах будут обременены амортизацией.
Сравнительный анализ технологии сжигания коммунальных отходов и технологии их газификации
21
9 РАЗЛИЧИЯ В ТИПАХ ОТХОДОВ
ПОДДАЮЩИХСЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ
УТИЛИЗАЦИИ
9.1
Сжигание на решетке
На процесс сжигания в оптимальных условиях (см. раздел 3)
кроме внешних факторов влияет само горючее вещество (топливо).
Желательным является, чтобы входящее сырье было постоянным,
что означает как устойчивость в своей морфологии,
так и неизменное количество во времени. Изменение скорости
передвижения решетки (насколько это возможно), а также способа
дозирования воздуха, может в некоторой малой степени
адаптироваться к малым изменениям входящего сырья. Быстрые
изменения, а тем более неопределенные изменения, сложны
для овладению в аспекте немедленного создания оптимальных
условий
сжигания.
Из
вышесказанного
возникает,
что имманентным признаком сжигания на решетке является низкая
степень универсальности.
Таким образом, сжигание имеет небольшую возможность,
если вообще имеет, совместного сжигания коммунальных
отходов с другими. Экологические службы будут следить,
чтобы такого совместного сжигания не было.
9.2
Таким образом, для удержания стабильной генерации
количества газа есть возможность одновременной подачи
высокоэнергетических промышленных отходов, таких как резина,
отходы нефтепереработки, пластика, с сырьем меньшей
энергетической ценности, например, осадки биомассы из очистных
сооружений. Более того, такие композиции коммунальных отходов
с других отходами можно программировать и газифицировать
не беспокоясь о количестве и качестве производимого газа.
Добавление соединений извести к процессу газификации также
может иметь регулировочную функцию по отношению
к существенным изменениям в количестве хлора, фтора, серы
в сырье для газификации. Этот имманентный признак технологии
газификации можно использовать для дополнительной утилизации
промышленных отходов. ТЭЦ, оборудованная модулем
газификации, может расширить сферу своей производственной
деятельности на услуги энергетической утилизации коммунальных
и промышленных отходов.
По этой причине для первого польского объекта газификации
с экологическими службами был согласован перечень отходов
помимо коммунальных. Он включает в себя, среди прочего,
следующие отходы:
Код
02 01 03
02 01 07
02 02 03
Газификация и сжигание газа
В случае дегазации, ситуация иная. Значительные колебания
в теплотворной способности, вызванные разнородностью
и количеством соединений углерода, в принципе переносится
незначительно на химический состав синтезированного газа,
зато значительно изменяют количество генерируемого газа.
02 06 80
03 01 81
03 03 01
03 03 08
Наименование отходов
Отходы растительной массы
Отходы лесной промышленности
Сырье и продукты непригодные для
употребления и промышленной переработки
Непригодные к использованию потребительские
жиры
Отходы химической переработки древесины,
кроме тех, которые упомянуты в 03 01 80
Отходы древесные и коры
Отходы сортировки бумаги и картона,
предназначенные для утилизации
Сравнительный анализ технологии сжигания коммунальных отходов и технологии их газификации
22
04 02 10
04 02 22
06 13 02
07 02 13
07 02 80
15 01 01
15 01 02
15 01 09
16 01 07
19 02 10
19 05 02
19 05 03
19 08 01
19 08 05
19 12 10
20 01 25
20 02 01
20 03 03
Органические вещества из натуральных
продуктов (например, жиры, воски)
Отходы переработки текстильных волокон
Отработанный активный уголь
Отходы искусственных материалов/пластика
Отходы резиновой промышленности и продукции
из резины
Упаковка из бумаги и картона
Упаковка из искусственных материалов
Упаковка из текстиля
Масляные фильтры
Горючие отходы, кроме тех, которые упомянуты
в 19 02 08 или 19 02 09
Некомпостированная фракция отходов животного
и растительного происхождения
Компост не соответствующий требованиям
Отсев
Стабилизированные коммунальные осадки
сточных вод
Горючие отходы (альтернативные виды топлива)
Пищевые масла и жиры
Биоразлагаемые отходы
Отходы от очистки улиц и площадей
Очевидным является то, что модуль газификации может также
принимать биомассу (возделывание почвы, лесное хозяйство)
и биомассу, не входящую в коммунальные отходы,
как растительного, так и животного происхождения. Реализация
нижеследующего требует исследований и внедренческих
программ, как это было на химическом комбинате в Shwarce
Pumpen (Германия). В нем будут изложены условия, которые
должны выполняться, а также процедура эксплуатационного
обслуживания.
Универсальность модуля газификации, с точки зрения
разнообразия входящего сырья, очевидно более высокая,
чем в технологии сжигания. Эта функция особенно
предпочтительно будет влиять на конечный экономический
эффект, потому что это позволяет принимать платежи
за утилизацию промышленных отходов.
Крайне желательным является то, чтобы композиция
энергетической фракции коммунальных отходов с другими
отходами,
подлежащими
термическому
разложению,
как биоразлагаемых, так и промышленных, были испытаны
в специализированном научно-исследовательском центре,
оборудованном лабораторным газовым реактором. Такие
исследования позволят определить оптимальные условия
газификации, правильный состав с точки зрения требований
к продукции газификации, степень образования опасных
компонентов горючего газа, а также подбор соответствующих
компонентов к процессу газификации и последующему сжиганию.
Научно-исследовательский центр оказывал бы платные услуги
по индивидуальным заказам заинтересованных лиц, и вовлекался
бы на этапе технологического запуска новыми инсталляциями
газификации.
Сравнительный анализ технологии сжигания коммунальных отходов и технологии их газификации
23
10 ПРЕДЛОЖЕНИЕ МАРКЕТИНГОВЫХ
ДЕЙСТВИЙ
Данная предметная разработка осознает, какие широкие
и специализированные знания (технические, экономические,
организационные) требуются для принятия оптимальных решений
по реконструкции обращения с отходами в гмине
и ее приспособление к требованиям Евросоюза.
Степень сложности в разработке концепции и организации
логистики доставки и сбора, получения общественного одобрения,
соответствие ожиданиям самых низких эксплуатационных
расходов, которые ложатся непосредственно на семейные
бюджеты жителей, выбор дружественных деловых партнеров
являются крайне значимыми.
Можно сказать, что это один из немногочисленных случаев,
которые считаются самыми трудными, наиболее ответственными и
чреватыми последствиями через десятки лет, принимаемые
членами
местного
самоуправления
и
руководителями,
осуществляющими управление гмины (уезда, воеводства),
а также депутатами.
Выбор технологии газификации является более трудным,
так как на нашем рынке эта технология инновационная
и в профессиональной литературе встречается редко. Референции
на объекты в Европе немногочисленны, а японские слишком
далеки для посещения. Следовательно, существует потребность
в обеспечении необходимых знаний, в указании на возможность
выбора, поощрения серьезного интереса к альтернативной
технологии.
Инициатива в этом направлении должна исходить от оферентов
технологии газификации. Соответствующей формой действия
может быть симпозиум для выбранной группы должностных лиц,
которые будут участвовать в той или иной степени в работе
в области обращения с отходами. Основными участниками должны
быть члены местного самоуправления и руководители.
В дополнение к этому, приглашения к участию должны быть
направлены:
• Экологическим НПО,
• В высшие технические школы, сельскохозяйственные,
школы администрации и управления,
• Журналистам отраслевых журналов,
• Послам,
• Представителям Министерства экономики, Министерства
охраны окружающей среды, Министерства управления.
Организацию симпозиума можно поручить известным
организаторам других конференций и симпозиумов. Можно
получить финансовые средства Евросоюза на покрытие средств
такого симпозиума.
Сравнительный анализ технологии сжигания коммунальных отходов и технологии их газификации
24
11 РЕЗЮМЕ
•
Технология газификации обладает многими особенностями,
которые ведут к большему общественному одобрению
с экономической, экологической и психологической точки
зрения;
Избавление
от
стереотипных
негативных
мнений,
функционирующих в обществе, приписанных классическим
методам сжигания отходов. Мы не сжигаем отходы,
мы сжигаем газовое топливо, выработанное из энергетической
фракции отходов;
•
Технология газификации исключает традиционное сжигание
при производстве газообразного топлива из коммунальных
отходов;
Подготовка сырьевого материала для тепловых процессов
газификации,
характеризующегося
проектируемым
морфологическим
составом,
физическим
видом
и эмиссионными свойствами;
•
Уровень производительности модуля газификации очень
значительный, что позволяет более широкое его применение
во многочисленных местах;
Задержка нежелательных веществ перед процессом сжигания
синтезированного газа и их направление в поток твердых
отходов;
•
Разделение процесса сжигания на два пути, то есть сжигание
синтезированного газа при
оптимальных
условиях,
а также сжигание кокса в других условиях процесса,
также оптимальных для коксовой мелочи;
11.1
•
•
•
Общие выводы
•
Инвестиция модуля газификации легко встраивается
в существующую экономику обращения с коммунальными
отходами и энергетическое хозяйство;
•
Газификации
может
применяться
промышленных отходов;
•
Установка газификации, пристроенная к эксплуатируемым
котельным или применяемая в оснащении электрогенераторов
является
альтернативой
строительству
классического
строительства мусоросжигательного завода.
11.2
•
для
утилизации
Технические, экологические и экономические
результаты в технологии газификации
Исключение стихийного сжигания случайной смеси
разнообразных горючих веществ коммунальных отходов
в классической камере сжигания в условиях, отдаленных
от оптимальных;
Сравнительный анализ технологии сжигания коммунальных отходов и технологии их газификации
25
•
•
Пропуск общего количества горючего газа через факел
пламени горелки, что создает условия для полного сгорания
и ликвидации угроз от прионов и других биологических
структур;
Возможность
использования
низкоэмиссионных горелок;
•
Легкость определения и последующего поддержания
оптимальных условий горения синтезированного газа,
подобно сжиганию других газообразных топлив;
•
Простота технических решений при совместном сжигании
с другими видами топлив;
•
Снижение затрат, обременяющих семейные бюджеты;
специализированных
•
Исключение камер и горелок дожигания;
•
•
Получение золы с повышенным содержанием тяжелых
металлов, которая после процесса стеклования становится
не опасным веществом, а коммерческим продуктом;
Многократные
уменьшения
по сравнению с затратами
мусоросжигательный завод;
•
Нет отрицательного воздействия на стоимость местной
недвижимости;
•
Создание выгодных условий для стабильного, многолетнего
сотрудничества
предприятий
коммунального
сектора
в области обращения с отходами и энергохозяйстве.
•
Внедрение возможности утилизации энергетической фракции
коммунальных отходов с опорой на любой тип и размер
существующего котла в энергетике местной, муниципальной,
промышленной и даже профессиональной.
•
Отсутствие дополнительных инсталляций очистки дымовых
газов. Существующие установки могут быть достаточными
для
удовлетворения
экологических
требований.
В отдельных случаях может возникнуть необходимость
определения максимально приемлемого уровня совместного
сжигания синтезированного газа, по разнообразным причинам.
•
Получение выхлопных газов с явно низшим уровнем
опасности;
•
Создание условий процесса, характеризующихся более легким
способом получения экологической корректности;
•
Разнообразие процессов инсталляций газификации угля
и древесины, позволяющее относительно легко выбрать
наилучшее техническое решение для новых видов входящего
сырья, которым является доля энергетическая фракция
коммунальных отходов;
инвестиционных
затрат
на новый классический
Сравнительный анализ технологии сжигания коммунальных отходов и технологии их газификации
26