Современные технологии переработки отходов. РДФ топливо

Невский экологический оператор продолжает серию материалов, посвященных современным технологиям переработки отходов. Мы уже рассказали вам про сепараторы и пиролиз, сегодня же коснемся технологии, которая затрагивает не только сферу мусоропереработки, но и энергетику. Речь пойдет об РДФ топливе.

РДФ (RDF или Refuse Derived Fuel) топливо – это альтернативный вид топлива, который получают из отходов – бытовых и промышленных. Используется, преимущественно, в качестве источника энергии на цементных заводах в печах, где требуется поддержание температур около 2000°С, однако может также применяться в качестве дополнения к основному источнику энергии в других сферах промышленности, например, на металлургических заводах или даже на теплоэлектростанциях.

Популярность альтернативного топлива неизменно растет, примерно со второй половины XX века многие страны не только ведут разработку новых методов его получения, но и активно внедряют альтернативное топливо в промышленность. Преимущества РДФ топлива, казалось бы, очевидны: оно помогает не только утилизировать часть отходов, но также способствует экономии основного топлива, которое используют потребители, в частности, что косвенно снижает нагрузку на экологию. Но так ли все просто и очевидно? Давайте разбираться.

История появления РДФ топлива

Конкретную дату, когда была изобретена технология, назвать сложно. Попытки получить альтернативные виды топлива, в том числе, топливо из отходов, которые образуются в результате деятельности человека, велись достаточно давно. В 1950-ых впервые начали использовать топливо, получаемое при сжигании автопокрышек, на производстве цемента. Ближе к 1980-ым в Германии начали изготавливать и более массово использовать различные виды альтернативного топлива из отходов. Со временем практику переняли и другие страны Европы. Основная идея использования альтернативных видов топлива была в том, чтобы снизить процент использования ископаемого топлива.

Сегодня альтернативное топливо в разном процентном соотношении активно используют в Европе, странами-лидерами являются Бельгия, Нидерланды и Финляндия, а также в США, Англии, Израиле и других странах. В России также есть производства, которые внедряют использование РДФ топлива, но отечественный рынок еще находится на ранней стадии своего развития.

Как и из чего изготавливают РДФ топливо?

Для производства РДФ топлива используются горючие фракции бытовых и промышленных отходов, которые предварительно измельчают, затем высушивают, прессуют и гранулируют. Линии производства RDF обычно дополняют мусоросортировочные комплексы, но могут быть и самостоятельными комплексами.

Изготовление альтернативного топлива включает в себя несколько основных этапов:

Сортировка сырья. Для изготовления топлива подходят далеко не все фракции отходов, поэтому очень важно на начальном этапе отсеять из общего потока ТКО негорючие фракции, это могут быть камни, стекло, пищевые отходы, уличный смет и т.д. Удаляют металл и опасные отходы, например, батарейки. Также на этапе сортировки отбираются полезные фракции, которые можно использовать повторно – бумага, пластик и другие, которые принесут гораздо больше пользы не в виде топлива. Технологии могут отличаться, но чаще всего на данный вид топлива направляются легкие и тонкие упаковочные материалы, самый часто используемый материал для данных целей – тонкостенный пакет «майка», хорошо знакомый нам по супермаркетам и магазинам формата «у дома». На производство данного вида топлива также идет большая часть потока с линии переработки крупногабаритных отходов, например, старый диван или выброшенное кресло после мелкого дробления. Также для производства RDF топлива используется загрязненная бумага и нетоварный пластик, оставшийся после выбора вторичных материальных ресурсов. Важно отметить, что для производства РДФ топлива используются только простые виды пластика, не содержащие вредных примесей.
Обработка сырья. Собранное сырье проходит процесс обработки, в ходе которого оно измельчается, дополнительно очищается от примесей. Размер фракции составляет от 5 до 50 мм в зависимости от технологии изготовления.
Термическая обработка. Тщательно отобранные горючие фракции нагревают до температуры 180-250°С и высушивают.
Изготовление топлива. Высушенную массу подвергают прессованию и гранулированию. Готовые гранулы и есть – РДФ топливо.

Следует понимать, что технология производства РДФ топлива может незначительно видоизменяться в зависимости от исходного состава ТКО, требований, которые предъявляют к конечному продукту в конкретной стране, а также особенностей производственной линии (в составе комплекса по переработке отходов или как отдельное предприятие). Например, в некоторых случаях используют несколько этапов дробления и сортировки или добавляют к сырью различные компоненты. Конечный продукт также может выглядеть по-разному: топливо прессуют в брикеты, гранулируют, измельчают в хлопья.

В большинстве случаев готовое РДФ-топливо представляет собой гранулы размером 2-3 сантиметра, такая форма является наиболее удобной для хранения, транспортировки и эксплуатации. В отличие от массы самих отходов, из которых изготавливается, топливо может храниться очень долго, так как оно имеет однородный состав, минимальную влажность.

Готовое RDF топливо состоит из следующих основных компонентов (процентное соотношение дано приблизительно): на 40-50 % из углерода, на 29-36 % из кислорода и на 5-7 % из водорода. Также присутствуют различные примеси и в небольших количествах азот, сера и другие микроэлементы. В РДФ топливе не должно быть компонентов, которые снижают теплоту сгорания или являются опасными для окружающей среды при сжигании, например, металла, стекла, органики. Готовое сырье обладает теплопроводностью в пределах от 5300 до 22 тыс. кДж/кг. В среднем, одна тонна RDF заменяет тонну угля или тысячу кубометров природного газа.

Основными потребителями такого вида топлива, как мы уже сказали, являются цементные заводы. Технологический цикл цементных заводов позволяет не производить выбросов: при сжигании RDF-топлива вредный выброс остается внутри цемента. Современные технологии позволяют следить за тем, чтобы не было нарушений.

Термическая утилизация данного вида топлива не отличается от горения дров или нефтепродуктов, безопасности города ничем не угрожает. Все сложные, в том числе хлорсодержащие соединения, сжигание которых чревато выбросом диоксинов, отсеиваются на этапе сортировки.

Важно также отметить, что в России к составу РДФ топлива предъявляются определенные требования ГОСТа, составленные с учетом безопасности для окружающей среды и здоровья людей.

Плюсы и минусы РДФ топлива

РДФ топливо – достаточно популярный метод переработки отходов, прежде всего благодаря тому, что он позволяет отказаться от использования классических видов топлива и получать энергию из того, что и так образуется в огромных количествах в процессе жизнедеятельности человека – мусора.

Экономия ресурсов – одна из важнейших причин, по которым изготавливается и используется альтернативное топливо. РДФ топливо производится из отходов, на него не нужно тратить ценные природные ресурсы, что позволяет уменьшить негативное воздействие на окружающую среду, вызываемое применением классических ископаемых видов топлива. Кроме того, использование мусора в качестве сырья для топлива позволяют одновременно решить проблему утилизации отходов, особенно в тех странах, где уровень сортировки и переработки пока не очень высокий.

Россия является страной, не испытывающей дефицита в источниках энергии, однако для многих государств, менее богатых природными ресурсами, альтернативное топливо – настоящее спасение.

При соблюдении технологии изготовления и использования РДФ топливо при использовании не выделяет никаких ядовитых веществ, не вредит экологии и человеку, что делает данный вид топлива еще и безопасной альтернативой. Кроме того, РДФ очень удобно для хранения и транспортировки, что позволяет сократить затраты на логистику.

Тем не менее есть и минусы. Изготовление качественного по составу РФД топлива требует не только высокотехнологичного оборудования, но и серьезных финансовых затрат на строительство подобных сложных линий и осуществление контроля конечного продукты. Во многих случаях с финансовой точки зрения внедрение РДФ невозможно без государственного субсидирования.

Как бы там ни было, РДФ топливо – это хороший способ сократить количество отходов, направляемых на захоронение и возможность использовать бытовой мусор во благо.

Все новости