Композиты общего назначения на основе термопластов

Извлечение энергии из бытовых отходов — некоторые цифры

Все возрастающая доля в большом количестве энергии, потребляемой при производстве цемента, принадлежит отходахМ, используемым как альтернативное топливо. Пластмассовые отходы могут дать значительный вклад в замену нево­зобновляемых ископаемых источников энергии, таких как уголь. В ряде евро­пейских стран уже имеет место конкуренция между цементной промышленно­стью и операторами заводов по сжиганию мусора, производящих энергию: и те и другие конкурируют в использовании отходов как альтернативного топлива.

Западная Европа производит около 100 млн т МТО, в которых пластмассы составляют приблизительно 7 %, и которые уничтожаются главным образом за­капыванием (~ 70 %) и сжиганием (~ 30 %), хотя имеются существенные регио­нальные различия. Доля сжигания колеблется от 10 % в Великобритании, до 80 % в Дании и Швейцарии. В Ирландии, Португалии и Греции доля сжигания незна­чительна. Более 300 установок по сжиганию МТО установлены по всей Европе; их производительность лежит в диапазоне от нескольких тысяч до 1 млн т/год. Производительность самого современного завода по сжиганию МТО, который планируется построить в Амстердаме [132], составит 765 тыс. т/год. Технологии переработки на существующих установках сильно различаются в зависимости от нормативов и существующего (или ожидаемого) законодательства по выбро­сам в окружающую среду.

АРМЕ связала свою работу по рекуперации энергии с будущей энергетиче­ской политикой, демонстрируя ценность пластиковых отходов как источника топ­лива. Ассоциация активно участвовала в работе Форума по энергии и отходам, проведенного под руководством Генерального директората по окружающей среде (Европейская комиссия), который сконцентрировал внимание на техническом потенциале и осуществимости превращения отходов, в частности, пластмасс в топливо. Такие страны, как Япония и США также обратили внимание на потен­циал сжигания полимерных отходов в виде топлива как такового посредством моносжигания. Результаты показывают, что отходы, например, пластиковой упа­ковки могут выступать как безопасный и чистый источник топлива. АРМЕ оце­нивала пластмассы как альтернативный источник топлива совместно с Нацио­нальной ассоциацией пластмасс Швейцарии (ХУ5) и производителями цемента Бииндер Цемент Унтервац (ВСЦ) и поддержала программу «Швейцарская энер­гия 2000» по экономии энергии и рациональному развитию. Эксперименты ВС11 на вышеупомянутом цементном заводе в Швейцарии [133] дали положительный результат и полное испытание было завершено в 1996 г. Было найдено, что ис­пользование в виде топлива одной тонны предварительно подготовленных сме­шанных пластиковых отходов сохраняет 1,4 т угля. Исследование поддерживает рекуперация энергии как жизненно важного инструмента в рамках общего управ­ления утилизацией отходов как дополняющего захоронение и повторную перера­ботку в целях создания ряда способов рекуперации, отвечающих экологическим и экономическим требованиям в каждой ситуации обращения с отходами и пре­дотвращающими потерю ценного ресурса закапыванием в землю.

Одна лишь швейцарская цементная промышленность обладает потенциалом в 100 тыс. т топлива из полимерных отходов в год. Переключение на пластмассы также способствует достижению целей правительства Швейцарии по замещению ископаемого топлива. В масштабе Европы до 3,8 млн т угля может быть сэконом­лено за один год.

Эффективное использование полимерных отходов в качестве топлива благо­приятно для окружающей среды. При этом не производится твердых отходов или пепла, а выбросы в воздух не больше, чем при сжигании ископаемого топлива. Смешанные пластмассовые отходы в Швейцарии имеют более низкую концент­рацию тяжелых металлов, чем уголь.

Исследование, проведенное КУБ, АРМЕ и ВСи, охватывало свыше 100 тыс. потребителей в двух кантонах, возвращавших использованную упаковку для со­здания чистого топлива для производства цемента. Результаты были проверены независимым институтом «За рабочие места и аналитику окружающей среды», Германия.

Томас Биирки из «Энергии 200», швейцарской энергетической программы по снижению потребления ископаемого топлива, комментирует: «Применение пласт­массовых отходов как альтернативного топлива в печах для отжига цемента идеально отвечает швейцарским потребностям. Результаты этих исследований должны быть использованы промышленностью, нуждающейся в высокотепло­творном топливе и имеющей возможность использовать это топливо в соответ­ствии с требованиями законов об охране окружающей среды».

Дания — страна, известная своей последовательной политикой защиты окру­жающей среды, во все большей степени поддерживает рекуперацию энергии как составляющую решения проблемы отходов, привлекая все возможные способы рекуперации, которые помогут минимизировать отходы. Растущее значение рекуперации энергии иллюстрируется расширением завода по сжиганию отхо­дов Amagerforbraending в Копенгагене, который в настоящее время принимает 300 тыс. т отходов ежегодно В течение 1995 г. в Дании было переработано в энер­гию 118 тыс. т (84 %) пластмассовых отходов [134]. Кредитную поддержку рас­ширения этой практики Раймонд Скааруп из Копенгагенского Агенства по защи­те окружающей среды объясняет следующим образом: «Рекуперация энергии стала важной частью общей датской стратегии по управлению запасами энергии и обращению с отходами, по мере того как мы стремимся перерабатывать каждый вид отходов наиболее приемлемым для окружающей среды путем». Рекуперация энергии также занимает важное место в копенгагенской кампании за снижение глобального потепления — город активно участвует в «Проекте по уменьшению городского С02». Защитники окружающей среды, осуществляющие этот проект, стимулируют признание широкой публикой того факта, что принятие решений по обращению с отходами влияет на выбросы также, как производство энергии, потребление энергии и ее транспортировка. Рекуперация энергии из отходов сни­жает потребление ископаемого топлива и действует в направлении уменьшения генерации СО, одновременно сохраняя природные ресурсы. Датская стратегии но управлению обращением с отходами включает обязательство увеличивать по­вторную переработку в тех случаях, когда это экономически и экологически при­емлемо. За счет применения разнообразных методов рекуперации отходов доля захоронения снизилась с 49 % в 1988 г. до 4 % в 1994 г. [133, 135].

Недавнее французское исследование [135] подтвердило справедливость ар­гументов в пользу того, что сжигание использованной упаковки существенно снижает воздействие на окружающую среду со стороны установок по сжиганию МТО с рекуперацией энергии. Опыты, проведенные на установке по сжиганию бытовых отходов Оиеп в Париже, показали, что современные заводы типа «энергия-из-отходов» могут реально содействовать снижению выбросов в среду и давать ценную энергию.

Этот результат поддержан исследованием, предпринятом в Вюрцбурге коман­дой, работающей по упомянутому выше проекту АРМЕ. Было найдено, что пласт­массы из бытовых отходов дают существенный вклад в процесс рекуперации энергии и уменьшают потребность в дополнительном, невозобновляемом иско­паемом топливе.

Полученные результаты вместе с данными других исследований, проведен­ных в последние годы по поручению правительства Финляндии, производите­лей упаковки и АРМЕ, подтверждают, что отходы упаковки являются топливом будущего.

Посредством превращения легко перерабатываемой использованной упаков­ки в топливо промышленное потребление топлива в Европе может быть умень­шено на величину, эквивалентную 10-14 млн т нефти. Это может сохранить для Европы 1,21 млрд евро за счет уменьшения расходов на ископаемое топливо без неблагоприятного воздействия на окружающую среду.

Исследование, проведенное на заводе St. Оиеп, касалось потребления воды и энергии, выбросов в атмосферу, твердых остатков от отходов, получения тепла и очистки топочного газа в сравнении с традиционными системами производства пара и электроэнергии. Завод перерабатывает до 640 тыс. т бытовых отходов еже­годно. Извлеченная из отходов энергия используется для обогрева около 70 тыс. домов в окрестности завода.

Вилли ван Белл, председатель технической рабочей группы Европейской ко­алиции «энергия-из-отходов», говорит: «Это образ будущих перемен. Анализ показывает, что рекуперация энергии является практическим решением для мно­гих стран при минимальном изменении существующего порядка обращения с отходами и ясно демонстрирует, что положительные черты рекуперации энер­гии из отходов могут быть составной частью обобщенного подхода к обращению с отходами».