Производство на гориво от отпадъци (RDF)
Обикновено производството на горима фракция (гориво) от смесено събрани твърди битови отпадъци (ТБО) и термичното й оползотворяване включва две подсистеми – за предварителна преработка и за крайно обезвреждане. Тази възстановена от смесения поток ТБО фракция е известна като гориво от отпадъци (refuse-derived fuel, RDF). По състав RDF е смес от материали, отличаващи се с по-висока горимост (например хартия, пластмаса) в сравнение с компонентите в общия поток отпадъци.
Основната функция на подсистемата за предварително третиране е приемането на твърдите отпадъци директно от сметосъбиращото средство и сепарирането им в две фракции – горима и негорима. По този начин се осигурява суровината за подсистемата за оползотворяване на RDF. За възстановяването на горимата фракция от смесени ТБО се прилагат дейности по намаляване размера на частиците на отпадъците, пресяване и магнитна сепарация. В някои инсталации пресяването предшества шредирането, а в други – обратното. При определянето на оптималната последователност на тези два процеса следва да се вземат предвид редица фактори – един от тях е например съставът на отпадъците. В етапа на предварително третиране могат да бъдат включени и ръчно сортиране, въздушна класификация и пелетизиране (уплътняване), когато има изискване за възстановяване и на други материали (например алуминий) и за постигане на желаните характеристики на твърдото гориво.
RDF успешно се използва като горивна добавка в работещи на въглища котли в топлоелектроцентрали или като самостоятелно гориво за специално проектирани за целта съоръжения. Установено е, че при съвместно изгаряне с въглища RDF с калорична стойност между 12 000 и 16 000 J/g може да осигури до около 30% от необходимата входна енергия.
Технологии
Методите за получаване на висококачествена горима фракция от ТБО са два – механо-биологично третиране и процес на суха стабилизация. При първата технология металите и инертните материали се отделят, а органичните фракции се пресяват за последваща стабилизация чрез компостиране със или без фаза на разграждане. Остатъчната фракция, състояща се предимно от сухи хартиени, пластмасови и текстилни материали, е с висока калоричност.
RDF може да се получи и посредством процес на суха стабилизация, при който остатъчните отпадъци (без инертните и металните компоненти) се изсушават и стабилизират чрез компостиране. Получената маса се отличава с висока калорична стойност, което я прави подходяща за приложение като гориво.
Свойства
Предварителната преработка осигурява възможността за възстановяване на висококачествената горима фракция от твърдите отпадъци. Допълнителна и също толкова важна полза от предварителното третиране е, че позволява контролирането на флуктуациите в характеристиките на RDF. По този начин се получава горима фракция, чиито параметри остават сравнително постоянни с времето в сравнение с измененията в качествата на първичния поток ТБО.
В зависимост от изискванията на потребителя или нуждите на пазара, може да бъде произведено RDF с различни свойства. Някои от най-важните характеристики на твърдото гориво от отпадъци са калоричната стойност, влаго- и пепелното съдържание. Висококачественото RDF се отличава с по-висока калоричност и по-ниски стойности за съдържанието на вода и пепел. В развиващите се страни, където отпадъчните материали са с високо влагосъдържание, може да се очаква, че полученото RDF ще е с по-лошо качество, освен ако не се прилагат допълнителни сложни методи за преработка. В такива случаи калоричната стойност на горивото може да е в диапазона 11 000-12 000 J/g, тъй като по-голямата част от влагата се абсорбира именно от горимите материали в отпадъчния поток.
Приложения
Когато се използва като самостоятелно или допълнително гориво, RDF се изгаря в пещи с подвижна решетка или котли с решетка. Опитът показва, че при използване в котли без решетка ефективността е много по-ниска поради трудности в подаването на RDF, високия процент излишък от въздух и недостатъчното време на задържане за пълното изгаряне на горивото. Непълното изгаряне на горивото от отпадъци, съчетано с големите количества пепел, които се отделят на единица отделена енергия, може да доведе до претоварване на системите за отстраняване на пепелта в котлите без решетка. В допълнение, непълното изгаряне може да окаже влияние и върху цялостната топлинна ефективност на системата за възстановяване на енергия.
RDF може да се използва като суровина и за други видове инсталации за термично оползотворяване, например пиролизни реактори или съоръжения с флуидизиран слой. Относителното постоянство на свойствата и по-високото качество на RDF в сравнение със смесените ТБО го правят предпочитаната алтернатива за някои конкретни приложения.
Особености в състава
Въпреки че RDF е с относително високи концентрации на хартия и пластмаси, които се характеризират с калорични стойности съответно около 17 500 и 37 250 J/g, горивото от отпадъци може да съдържа и материали с високо пепелно съдържание, такива, които могат да увредят горелките и котлите или да влошат характеристиките на отпадъчните горивни газове. Например при изгаряне на RDF с високо съдържание на хлориди част или цялото количество хлор може да послужи за формирането на хлороводород с водорода, отделящ се от водата в отпадъците. Както е известно, при определени условия хлороводородът може да има корозивен ефект върху вътрешните повърхности на горелката и тръбните участъци на котела.
Наличието на фини частици метал и стъкло (с диаметър под 0,125 cm) в RDF може да доведе до проблеми с горивната система. Отстраняването на тези частици е трудна задача, поради техните специфични физични и аеродинамични свойства. Дори при съдържание под 1%, върху топлопреносните повърхности на котела се образуват отлагания от силициев диоксид и метални оксиди. В резултат на това замърсяване се стига до загуба на топлопроводимост на повърхностите. В извънредни случаи това може да доведе до непланирано спиране на котела и необходимост от извършване на ремонтни дейности. През последните няколко години обаче напредъкът в разработката на конструкционни материали и покрития за тръбните участъци на котлите, работещи на гориво от отпадъци, позволява значително редуциране на корозията.
По отношение на отделящата се пепел за получаването на определено количество енергия – изгарянето на RDF може да доведе до образуването на 4 до 6 пъти повече пепел в сравнение с изгарянето на въглища. Вследствие на това, дори и за системи със съвместно изгаряне на RDF и въглища трябва да се предвиди начин за справянето с допълнителните количества пепел.
Калоричност
От ключово значение за получаването на RDF с много високо качество е прилагането на пресяване. Ефективността на процеса преди или след шредиране е доказана. При употребата на сито с подходящ размер на отворите могат да бъдат отстранени повечето фини частици. Горимата фракция, която в повечето случаи е в порядъка на 40-60%, се задържа в ситото. Тъй като фините частици са инертни материали с ниска или нулева калорична стойност, тяхното отстраняване има двоен ефект. Първо, това повишава общата калоричност на RDF в резултат на концентрирането на горими хартиени и пластмасови материали, и второ, пепелното съдържание се редуцира значително. Редица проучвания показват, че с барабанно сито могат да бъдат отстранени около 90% от материалите с ниска калорична стойност.
Влагосъдържание
Друга основна полза, свързана с предварителната преработка на отпадъците за получаването на качествено гориво, е понижаването на влагосъдържанието на RDF фракцията. Това е от особено значение в развиващите се страни, където потокът отпадъци се отличава с голяма концентрация на биоразградими материали с високо влагосъдържание. Понижаването на влагосъдържанието е резултат от отстраняването на фините частици хранителни или градински отпадъци. Това се осъществява най-лесно чрез пресяване на отпадъците, най-често в барабанни сита, които позволяват на по-фините частици да преминат през отворите им.
В зависимост от местните условия и дизайна на системата за предварително третиране, полученото RDF може да има влагосъдържание с 25 до 50% по-ниско, отколкото това на първоначалния поток смесени ТБО. Едновременно с това, пропорционално на намаляването на влагосъдържанието на горивото се увеличава калоричната му стойност.
Разработват система за уплътняване на отпадъци за Международната космическа станция
Технологията може да има критично значение за изследването на космоса в бъдеще, като системата ще се справя с управлението на отпадъци, съхранението им и възстановяването на вода в рамките на дългосрочни мисии, включително мисии с екипаж до Луната и Марс. TCPS ще може ефективно да редуцира обема на генерираните от астронавтите отпадъци и да регенерира почти цялото количество вода, съдържаща се в тях, за по-нататъшна употреба.
Генерирането на електронни отпадъци нараства 5 пъти по-бързо от рециклирането им
През 2022 г. са генерирани рекордните 62 милиона тона електронни отпадъци, което е ръст от 82% спрямо 2010 г. Според прогнозите се очаква допълнителен ръст от 32%, до 82 милиона тона до 2030 г. Това са пропилени стратегически ценни ресурси на стойност милиарди долари. Понастоящем само 1% от потребностите от редкоземни елементи се посрещат чрез рециклирането на електронни отпадъци.
Контейнерна инсталация за анаеробно третиране превръща отпадъчни ферментационни продукти в биогаз
Инсталацията е ситуирана в с. Димитриево, община Чирпан, като изграждането й е резултат от съвместните усилия и създадено съдружие между ЗП "Мария Степанчева", енергийна компания Ем Джей Енерджи и Сдружение "Клъстер зелена синергия"
Внедряват дигитално управление на битовите отпадъци в Мездра
Системата функционира и събира данни от няколко седмици, като се предвижда да обхване всички съдове в Мездра и да следи детайлно количеството отпадъци в тях.
Кои са актуалните тенденции при управлението на отпадъци
Производителите на оборудване разработват иновативни решения като роботизирани рециклиращи машини, които сортират отпадъците чрез алгоритми, включващи изкуствен интелект, дронове, следящи депата и измерващи качеството на въздуха около тях и много други.
ЕП одобри включването на инсинераторите за битови отпадъци в Европейската схема за търговия с емисии
С включването на инсинераторите в ETS компаниите ще са задължени да закупуват емисионни кредити за всеки тон въглероден диоксид, който те отделят при третиране на битови и промишлени отпадъци. Очаква се този допълнителен разход да насърчи предотвратяването на генерирането на отпадъци и рециклирането им, което ще стане по-конкурентоспособно от изгарянето.
Чистота на въздуха и оползотворяване на отпадъци – в центъра на seeSUSTAINtec
За първи път темата за чистотата на въздуха ще заеме централно място и компании, работещи в тази област, ще имат възможност да презентират своите продукти в направленията: отделяне на замърсители, разделяне на вредни газове, емисии от транспорт, индустриални въздухопочистващи системи, контролно-измервателна апаратура и др.
Подземни системи за събиране на отпадъци
Подземните системи могат да функционират или като отделни събирателни пунктове, или могат да включват система за автоматично вакуумно събиране (AVAC), чрез която отпадъците пневматично се транспортират до централизирано съоръжение за последваща обработка