Переработка твердых бытовых отходов

Номер документа 5420150009

РУБРИКА:
11. Использование вторичных ресурсов

РУБРИКА ГРНТИ:
44.09.35. Вторичные энергоресурсы

АТРИБУТЫ:
Отрасли: Электроэнергетика, жилищно-коммунальная
Тепловая энергия: Теплопроизводство
Электрическая энергия: Электропроизводство
Виды топлива: Твердое
Водные ресурсы:

РЕКВИЗИТЫ:
Вид документа: Описание
Номер: 5420150009
Автор (принявший орган): НОВИНКОР, 630091 г.Новосибирск, ул. Достоевского, д. 8, тел: +7 913 710 10 30, e-mail: info@novinkor.com, skype: pmityakin
Дата: 26.03.2015
Регион: Новосибирская область
Источник информации: http://novinkor.com/projects/housing/17-waste.html

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ ДОКУМЕНТА:

Краткое описание Проекта, его цели и задачи

Предлагается пионерный инновационный проект - установка переработки твёрдых веществ, которая предназначена для утилизации твёрдых бытовых отходов (ТБО). Данная установка используется для получения электрической и/или тепловой энергии.

По данным ООН от 25 до 33% регистрируемых в мире заболеваний напрямую связаны с низким качеством окружающей человека среды; в 18% случаев причиной преждевременной смерти являются неблагоприятные условия окружающей среды, из них 1% приходится на негативное воздействие промышленных и бытовых отходов.

Переработка твердых бытовых отходовПереработка ТБО – это колоссальная проблема всех городов, так как каждый житель современного города производит 1 кг ТБО в сутки.

На территории Российской Федерации уже накоплено свыше 82 млрд. тонн отходов, из которых порядка 16 млрд. тонн составляют бытовые отходы. В целом в России под мусорные свалки отчуждено 0,8 млн. га земель, среди которых не только пустыри, овраги и карьеры, но и плодородные черноземы. Эти отходы отравляют подземные запасы питьевой воды и негативно влияют на её поверхностные источники.

Проблема образования и утилизации бытовых отходов в Российской Федерации продолжает оставаться наиболее острой.

В России применяемые методы переработки твердых бытовых отходов, по большей части, либо неэффективны, либо опасны. Сортировка ТБО с целью получения вторсырья не дает значительного эффекта - выход вторсырья составляет от 8 до 15%. Сжигание мусора выделяет токсичные газы, и потому небезопасно для крупных городов, особенно если завод расположен вблизи городской застройки. Это является причиной низкой доли перерабатываемых твердых бытовых отходов. Из всего количества образовавшихся в Российской Федерации бытовых отходов вывезено на мусороперерабатывающие заводы менее 9%.

В США стоимость переработки одной тонны ТБО составляет до 90 долл. США за тонну. Производительность одной установки переработки ТБО импортного производства не превышает 100 тонн в сутки и стоит 80 млн.евро.

В последние годы многие населенные пункты России приблизились к европейским городам и еще в одном аспекте - количество твердых бытовых отходов (ТБО), производимых на душу населения приблизилось к среднеевропейским показателям - 250 кг в год (в Бельгии и Германии - 340, а в Финляндии - более 500). 

Основными проблемами для переработки ТБО являются:
- высокая стоимость оборудования;
- низкая надежность оборудования и небольшой эксплуатационный ресурс;
- токсичные выбросы, что приводит к необходимости применения дорогостоящих фильтров (600 тыс. Евро каждые полгода) с последующим их захоронением. 

Реализация предлагаемого Проекта позволит:
- обеспечить возврат инвестиций за счет продажи ценных конечных продуктов – электроэнергии, тепла и продуктов вторичного использования;
- снизить потребление невозобновляемых природных ресурсов;
- улучшить экологическую ситуацию.
 

Ресурсное обеспечение

Имеется производственная база для выпуска установок. Коллектив разработчиков мобилен, готов к работе и в состоянии обеспечить шеф-монтаж, инжиниринговые услуги и эксплуатацию установок.
 

Механизм реализации

1. Предлагается учредить предприятие любой формы собственности, включая венчурный фонд, не противоречащее законодательству РФ.
2. Возможна передача ноу-хау с помощью продажи лицензий.
 

Уникальность и конкурентоспособность продукции

Предлагаемая установка по переработки производительностью от 1,0 до 100,0 тонн ТБО в сутки:
- в 10 раз дешевле зарубежных аналогов,
- не требует применения сменных фильтров,
- обеспечивает высокую чистоту выброса и получение порядка 2 - 2,5 мегаватт электрической и/или тепловой мощности.
Установка для переработки ТБО использует технологию плазменной газификации (высокотемпературный пиролиз).

Такой подход дает возможность экономически выгодно, экологически чисто и технически относительно просто перерабатывать и уничтожать твердые бытовые отходы.

Предварительная подготовка твёрдых отходов (сортировка, дробление и/или прессование) и подача их в установку осуществляется с помощью стандартных устройств подготовки и подачи.

Удаление и утилизация шлака из установки осуществляется в блоке удаления шлака.

Установка функционирует в полностью автоматическом режиме с пульта управления, по непрерывному циклу.

Предлагаемая установка для утилизации ТБО производительностью 100 т/ сутки при переработке бытовых отходов усреднённого состава (см. ниже) будет иметь следующие технические характеристики:
объём реактора, м3: 21,5

Переработка твердых бытовых отходовсостав перерабатываемых отходов:
- бумага и картон: 6 000 тонн/год (14,46 %);
- кожа и резина: 2 000 тонн/год (4,82 %);
- дерево: 1 500 тонн/год (3,61 %);
- текстиль: 2 500 тонн/год: (6,02 %);
- пищевые отходы: 12 500 тонн/год (30,12 %);
- инертные отходы (шлак и т.д.): 2 000 тонн/год (4,82 %);
- мелкие отходы: 15 000 тонн/год (36,14 %).

объем перерабатываемых отходов, тонн/год: 41 500

выход газа газификации:
- влажного газа: 48,4 тыс. т/год (45560 тыс. нм3/год);
- сухого газа: 35,7 тыс. т/год (29725 тыс. нм3/год).

Переработка твердых бытовых отходовтехнические характеристики газа газификации:
- плотность влажного газа, при н.у.: 1,063 кг/нм3;
- плотность сухого газа, при н.у.: 1,2 кг/нм3;
- температура на выходе из реактора: 150-400 °С;
- теплота сгорания влажного газа: 2,6 МДж/кг (2,76 МДж/нм3);
- теплота сгорания сухого газа: 3,52 МДж/кг (4,23 МДж/нм3);
- влагосодержание газа газификации 26,3 % (по массе);
- тепловая мощность газа газификации: 4,15 МВт;

Используя полученный в процессе газификации газ, можно получить следующую товарную продукцию:
- электрическую энергию, которую возможно получить при использовании газомоторного двигателя, тыс. кВт·час/год: 10 450;
- тепловую энергию, которую возможно получить при использовании парового котла, Гкал/год: 23 975;
- электрическую энергия, которую возможно получить при использовании газотурбинной установки с котлом–утилизатором, тыс. кВт·час/год: 8 365;
- электрическая энергия, которую возможно получить при использовании паровой турбины с котлом, тыс. кВт·час/год: 6 690;

Примечания:
1. При использовании газомоторного двигателя кпд двигателя по выработке электрической энергии составляет 30%.

2. При получении тепловой энергии кпд парового котла составляет 80%.

3. При получении электрической энергии с помощью газотурбинной установки кпд по выработке электричества составляет 24 %.

4. При получении электрической энергии с помощью парового котла и установленной за ним паровой турбиной кпд парового котла составляет 80%, а кпд турбины при выработке электричества составляет 24%.

5. Использование варианта выработки электрической энергии с помощью паровой турбины является более рентабельным, т.к. в данном случае возможно получение и электрической энергии, и пара. Кроме этого, при использовании данного варианта получения электрической энергии не требуется очистка газа газификации от вредных соединений и водяных паров, а также не требуется установка устройств, повышающих давление газа газификации (газового компрессора).

6. При использовании для получения электрической энергии газомоторного двигателя и газотурбинной установки требуется тщательная очистка газа газификации от вредных соединений и пыли, а также удаление водяных паров (осушение газа).

Общая площадь, занимаемая установкой переработки ТБО ~700 м2.
Следует помнить, что при переработке бытовых отходов, имеющих морфологический состав, отличный от приведённого выше, характеристики процесса будут изменяться.

Особенности и преимущества: Способ реализуется непрерывно в замкнутом объёме. Преимуществом установки является качественная переработка ТБО обеспечивающая санитарные нормы на выбросы, что приводит к ликвидации многоступенчатой фильтрационной системы очистки дымового газа.
Другой особенностью установки является четырёх (4) ступенчатая система очистки дымовых газов от вредных соединений:
- На выходе из установки получаем практически экологически чистый, в пределах санитарных норм (до уровня международных стандартов) дымовой газ и поддерживаем уровень экологической безопасности.
- Установка работает в полностью автоматическом режиме и снабжена автоматической аварийной системой отключения.

Стадия проекта:
- наличие рабочей конструкторской документации;
- наличие патентов на всю установку и ее составные части;
- все составные части изготовлены и испытаны;
- на базе составных частей изготовлена и запущена в эксплуатацию установка активированного угля. 
 

Объем требуемого внешнего финансирования

Готовность продукта к коммерческой реализации составляет 100%.
Определение основных технических характеристик установки, её габаритных размеров и проведение более детальных расчётов осуществляется по техническому заданию в соответствии с пожеланиями Заказчика.
 

Прогноз объема продаж и прибылей

Теплотворная способность бытовых отходов примерно соответствует бурому углю. В среднем теплотворная способность бытовых отходов колеблется от 1000 до 3000 ккал/кг.

Выявлено также, что по теплотворной способности 10,5 г твердых бытовых отходов эквивалентны 1т нефти; по калорийности бытовые отходы уступают каменному углю всего в 2 раза; примерно 5т мусора выделяет при сгорании столько же тепла, сколько 2 т угля или 1 т жидкого топлива.


По оценке экспертов в нашей стране 90% отходов подвергаются захоронению (депонированию) на полигонах, хотя это связано с транспортными расходами и отчуждением больших территорий.

Покупателями данного продукта могут быть:
- владельцы машиностроительных предприятий, заинтересованных в организации производства предлагаемого мусоросжигательного оборудования для реализации в России и за рубежом;
- муниципалитеты крупных городов для решения социальных, экологических и энергетических проблем на своих территориях за счет использования бюджетных средств;
- жители коттеджных поселков.

В России ежегодно образуется около 130 млн. м3 твердых бытовых отходов (ТБО). Из 27 млн. тонн ТБО (один кубический метр отходов до уплотнения весит 200 кг) промышленной переработке подвергается порядка 3%, остальное вывозится на свалки и полигоны-захоронения с отчуждением земель в пригородной зоне. Значительное количество ТБО попадает на несанкционированные свалки, количество которых постоянно растет. ТБО представляют собой источник загрязнения окружающей среды, способствуя распространению опасных веществ. Вместе с тем они содержат в своем составе ценные компоненты, которые могут быть использованы в качестве вторичных ресурсов.

Анализ российского рынка услуг по утилизации отходов показал высокую потребность в заводах по переработке твердых бытовых отходов (ТБО). Один завод перерабатывает 100-300 тыс. тонн в год, тогда как объем вырабатываемых твердых отходов в нашей стране составляет минимум 10 млн. тонн в год.

Предприятия в сфере переработки отходов в настоящее время работают с рентабельностью 20% и выше. Производимое ими вторсырье в последние годы становится объектом повышенного внимания со стороны предпринимателей. Однако пока в стране вторичной переработке подвергается менее 15% ТБО. Порядка 80% рынка оборудования для перерабатывающих заводов принадлежит зарубежным производителям, большую часть которых составляют азиатские компании, в основном из Китая и Южной Кореи.

Спрос на данный вид оборудования растет с каждым годом в связи с увеличением инвестиций в строительство новых заводов. Ежегодный рост рынка оборудования для переработки ТБО составляет 20%.
 

Возврат займов инвесторам

Срок возврата займа составляет 12 месяцев.