ВТОРИЧНАЯ ПЕРЕРАБОТКА

Извлечение энергии посредством сжигания

В то время как вторичная переработка (если она возможна) является пред­почтительным путем, и также имеет место естественное разложение, большая часть полимерных материалов в настоящее время по-прежнему закапывается в землю. Необходимо определить путь решения проблемы. Один способ — сжига­ние с извлечением энергии. Рекуперация энергии через сжигание сегодня, воз­можно, является наилучшим средством для утилизации тех пластмасс, которые слишком трудно перерабатывать повторно [23]. С термодинамической точки зре­ния энтропия возрастает, а величина энтальпии материала восстанавливается.

22 Зак. 630

Таблица 11,3. Энергетическая ценность некоторых полимерных материалов, соединений, продуктов и топлива [22,25]

Материалы, соединения и продукты

Энергия, выделяемая при сжигании, МДж/кг

Полистирол

46,0

Полиэтилен

46,0

Домашний мусор

7,8

Кожа

18,9

Поливинилхлорид

18,9

Бумага и дерево

16,0-16,8

Метанол

22,7

Природный газ

53,4

Пропан

50,0

Бутан

49,3

Керосин

46,5

Газолин

45,9

Газойль

45,6

Тяжелая нефть

42,9

Уголь сухой перегонки

30,6

Антрацит

29,7

Древесный уголь

33,7

Промышленный уголь

27,9

В этом смысле это то же самое, что сжигать нефтяное сырье — предназначение для 80-90 % нефти сегодня. Но имеется выигрыш в том, что мы временно ис­пользовали ресурс в виде полимера — полимер был эффективно «одолжен» для этой цели.

Сжигание имеет плохую репутацию в среде защитников окружающей среды, поскольку результатом является токсичный дым п пепел. Этот образ возникает в первую очередь из-за того, что большинство используемых сжигательных уста­новок — старой конструкции, в которой не предусмотрена минимизация загряз­нения воздуха. Конструируя сжигательные установки на базе хорошо известных химико-технологических принципов, можно добиться практически полного сго­рания, так что компоненты полимеров С, Н и О почти полностью превратятся в СО и Н20. (Деструкция неизбежно приведет к тем же самым продуктам, но без извлеченной энергии.) Генерация низкомолекулярных органических веществ с токсическими или канцерогенными свойствами совершенно незначительна. Дру­гие элементы, которые иногда содержатся в полимерах, такие как Cl и N, могут приводить к образованию НС1, СЮ2 и N02, являющихся нежелательными ком­понентами выбрасываемых газов. Их можно удалить из дыма посредством про­мывания газа, или же их присутствие в полимерном сырье можно свести до ми­нимума с помощью грубой сортировки.

Следует отдавать себе отчет в том, что компоненты чистых полимеров не об­разуют пепел в условиях надлежащего сгорания. Пепел состоит, в основном, из компаундов, часто оксидов или металлов, которые не являются нормальными компонентами полимеров. Они происходят из других материалов, перемешан­ных с полимерами, или из остатков катализатора, стабилизаторов или пигмен­тов. Промышленность предпринимает меры, чтобы максимально уменьшить их содержание в полимерах. Грубая сортировка сырья, поступающего в мусоросжи­гательную печь, извлечение таких фрагментов, как батарейки, может снизить со­держание в пепле тяжелых металлов. Также можно добавлять в сжигаемое сырье такие вещества, как известь, которая образует с пеплом стабильные, плохо ра­створимые соединения.

Если металлосодержащие примеси в мусоре не сжигать, то они затем посту­пят на свалку или на предприятия, выпускающие компост и продолжат свой путь в экологическом цикле неконтролируемым путем. Если же они концентрируют­ся в пепле печи, то их можно удалять в небольшом объеме и приемлемым для окружающей среды способом.

Некоторые примеси могут быть желательными. Например, одним из путей утилизации отработанных шин является их сжигание в качестве топлива в печах для обжига цемента. Было показано, что это можно делать экологически прием­лемым способом, а железо, остающееся от корда шин, оказывается благоприят­ной добавкой в цементе.

Следует подчеркнуть, что полимеры, в целом, являются чистым, хорошим топливом. Их теплотворная способность высока и они горят также чисто, как большинство сортов нефти, и намного чище, чем уголь. Их сжигание возвращает большую часть энергии, заключенной в нефти, из которой полимеры были изго­товлены.

Хотя сжигание можно проводить чисто, часто этого не делается [24] из-за нежелания государства выделять достаточные средства для строительства со­временных сжигательных установок с надлежащим контролем и газоочисткой, которые могут быть весьма дорогими. Однако в долгосрочной перспективе эти установки могут представлять собой более экономичный и экологичный вы­ход, чем продолжение захоронений, которые, могут стать даже еще более зат­ратными.

Избыточное тепло, получаемое при сжигании отходов, возвращается в виде горячей воды, пара и электроэнергии. Муниципалитеты и промышленные пред­приятия, утилизирующие отходы посредством сжигания, получают выигрыш за счет сокращения объема мусора, нагревания воды и генерации электроэнергии. В современном мире, с его акцентом на экономические и экологические состав­ляющие управленческой деятельности, извлечение энергии из отходов является более чем конкурентоспособным по сравнению с традиционной переработкой.

В некоторых очень плотно населенных странах, например, в Японии, большая часть МТО (75 %) сжигается. По всей Западной Европе и во многих регионах США значительная часть МТО также не закапывается, а сжигается. В табл. 11.4 показана схема организации удаления отходов МТО, действовавшая в начале 1990-х гг. в Европе [25].

Таблица 11.4. Распределение пластиков из МТО в Европе в 1990 г., % [25]

Страна

Сжигание с утилизацией тепла

Сжигание без утилизации тепла

Захоронение

Механическая

переработка

Бельгия/Люксембург

45

10

45

1

Дания

60

10

29

1

Франция

30

16

53

1

Германия

32

0

67

1

Греция

0

0

100

0

Ирландия

0

0

100

0

Италия

7

6

86

1

Нидерланды

36

3

60

1

Португалия

0

0

100

0

Испания

10

8

81

1

Великобритания

2

8

89

1

Австрия

25

0

75

0

Финляндия

3*

4*

93

0

Норвегия

8

16

75

1

Швеция

56

0

43

1

Швейцария

72

7

20

1

* Оценка. Источник:SEMA Group.

ВТОРИЧНАЯ ПЕРЕРАБОТКА

Извлечение энергии из пластмассовых отходов на малых сжигательных станциях

Из-за прямых ограничений лицензирования использование малых сжига­тельных станций для переработки высокотеплотворных отходов все более и более уменьшается. Они считаются неэкономичными и обладают репутацией источников сильного загрязнения окружающей среды. Оба эти …

Защита от загрязнения окружающей среды при извлечении энергии

Много работ было посвящено изучению механизма образования ПХДФ/ ПХДД, в особенности синтезу Де Ново и процессу Дикона, в которых органиче­ские соединения хлора дают НС1 при сжигании. Это в совокупности с …

Экологическое влияние топлива из пластмассовых отходов

Данные многочисленных исследований убедительно говорят в пользу реку­перации энергии из СПО [148-151]. Ценность пластмасс как топлива была осо­бенно выделена в исследовании экологического воздействия, выполненногов 1995 г. Германии. Исследование, профинансированное DSD, …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.