Оценка экономической эффективности применения топлива, полученного из твердых бытовых отходов

Библиографическое описание статьи для цитирования:
Евсеева А. А., Наумова А. С. Оценка экономической эффективности применения топлива, полученного из твердых бытовых отходов // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2014. – Т. 20. – С. 3726–3730. – URL: http://e-koncept.ru/2014/55010.htm.
Аннотация. В статье освещаются проблемы поиска альтернативных инновационных видов топлива. Предложено рассмотреть получение топлива из твердых бытовых отходов. Также были рассмотрены составляющие твердых бытовых отходов в Саратове, проанализированы этапы производства топлива. Обоснована экономическая эффективность применения топлива именно вида RDF.
Комментарии
Нет комментариев
Оставить комментарий
Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.
Текст статьи
Евсеева Анна Анатольевна,кандидат экономических наук, доцент кафедры «Организация перевозок иуправления на транспорте», Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А.»г. СаратовAnnaevseeva@mail.ru

Наумова Алина Сергеевна,студент 4 курса специальности «Организация перевозок и управления на транспорте», Федерального государственного бюджетного образовательного учреждениявысшего профессионального образования «Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А.»г. Саратовprotegemoi18@mail.ru

Оценка экономической эффективности применения топлива,

полученного из твердых бытовых отходов

Аннотация.В статье освещаются проблемы поиска альтернативных инновационных видов топлива. Предложено рассмотреть получение топлива из твердых бытовых отходов. Также был рассмотрены составляющие твердых бытовых отходов в Саратове и проанализированы этапы производства топлива. Обоснована экономическая эффективность применения топлива именно вида RDF.Ключевые слова: альтернативное топливо, твердые бытовые отходы,RDF

Актуальностью поиска оптимального способа переработки твердых бытовых отходов, получения из них топлива и внедрения егов повседневную жизньслужит удовлетворение огромной потребности общества в энергоресурсах за счет альтернативных инновационных видов топлива, способствующих сохранению экологии нашей планеты, здоровью граждан, и созданию энергонезависимости и энергобезопасности государства. По статистике каждый городской жительвыбрасывает около 200 250 кг твердых бытовых отходов в год. Любая задержка с обезвреживанием и уничтожением мусора недопустима, так как онаможет привести к появлению серьезных заболеванийи катастрофическому загрязнению города.Проблема переработки отходов постепенно из второстепенной превратилась в центральный вопрос дальнейшей жизнедеятельности. Ежегодно в Российской Федерации появляется более 40 млн. тонн отходов, которыеотвозят и захораниваютна необорудованных по меркам безопасности свалках и всего 35% от общей массы мусора перерабатываются не нанося вред экологии. Площадьотведенная под санкционированные свалки составляет 2,5 тыс. км, при этом в России уже находятся на них около 90 млрд. тонн различных отходов.В Саратовской области ежегодно образуется около 900 тысяч тонн мусора. Статистики насчитали в регионе свыше 650 объектов размещения бытовых отходов. Из них 24 имеют соответствующую лицензию (хоть и не соответствуют современным экологическим нормам), 389 являются санкционированными свалками, а 245—несанкционированными. При этом на лицензированные полигоны поступает только две трети от общего объёма мусора, а ещё треть распределяется между санкционированными и стихийными свалками.Ежегодно по своему объему мусор увеличивается приблизительно на три процента. Исходя из этого, не сложно сделать вывод, что утилизация и переработка ТБО является делом архиважным и необходимым. Евросоюз уже давно заострил внимание на этой проблеме и занялся строительством в большом количествемусороперерабатывающих предприятий.Основополагающей целью данных предприятий является перепроизводство отходов, то естьмусор после его переработки будет применяться в промышленности и повседневной жизни людей.В странах ЕС перерабатывается примерно 60%

промышленных и около 95% сельскохозяйственных отходов. В Японии перерабатывается около 45% промышленных отходов.

Утилизация отходов, путем прямого сброса на мусорный полигон метод в прошлом. Растущее осознание негативного воздействия этого метода побудило развитие альтернативных методов переработки и утилизации отходов. Так появилось RDF. Данныйметод появился в середине прошлого века и пользуется популярностью в технологически развитых странах. RDF –представляет собой топливо, полученноепутем измельчения и обезвоживания твердых бытовых отходов, с использованием технологий преобразования. Состоит в основном из горючих компонентов ТБО, таких как пластик и биоразлагаемые отходы. Одна тонна RDF, заменяет тонну угля и тысячу кубов природного газа.Получение энергии из RDF является одним из самых экономичных и устойчивых источников энергии. RDF используется в качестве замены ископаемого топлива: угля, нефти, газа, и снижает зависимость от него. АнализвлиянияТБОна окружающую среду связансо значительными сложностямив виду большогоколичества составляющих компонентов. Это количество меняется в зависимости от климата, сезона и индивидуальных особенностей местности нахождения.В основном отходы состоят из нескольких компонентов, помимо горючих фракций (бумага, картон, резина и древесные отходы), существуют различные количества инертных материалов (песок, камень, керамика, черные / цветные металлы) и органических влажных материалов (пищевые отходы, отходы садоводства). Инертные и органические мокрые фракции не подходит для топлива. Процесс получения RDF состоит из нескольких этапов.Сепарация или сортировка является одним из самых главных этапов производства альтернативного топлива. Мусор поступает на сортировочную линию, где установлены автоматические сепараторы, которые ежесекундно разбираютсостав масс, проходящих по конвейеру. Для того чтобы найти пригодный для получения топливапластик,сепараторопределяет необходимый материал, вычисляет его траекторию движения, и выдувает сжатым воздухом.Основное предназначение сепаратора распознать и удалить из общей массы ТБО непригодные компоненты, такие как: камни, стекло, песок, керамика. А также убрать элементы при сжигании которых выделяются продукты горения оказывающие пагубное воздействие на экологию: металлы, изделия на основе поливинилхлорида (ПВХ), автомобильные запчасти и комплектующие, лампы, хлорсодержащие вещества и т.д.Сортировку ТБО в основном рассматривают как способ улучшения «традиционных» методов переработки(повышается качество компоста за счет изъятия балластных фракций, снижается засорение колосниковой решетки при сжигании мусора), а не только как метод, позволяющий утилизировать некоторые ценные компоненты ТБО.[1]Таким образом,этот метод является наиболее эффективнымметода изза заострения вниманияна извлечение утильных компонентов,а также определения закупочной стоимостивыделенных компонентов с учетомих качества. Примерами являютсянесколько принципиально различных технологических схем комплексной сепарации ТБО.Базовым критерием производства RDFявляется экологический фактор, т. к. при сжигании топлива в атмосферумогут попадать различные отравляющие вещества и токсины, такие как диоксины, фураны, фосген, цианиды и др. Диоксины –бесцветные кристаллы с температурой плавления 320325 °С. Диоксини близкие к нему по строению соединения источники загрязнения окружающей среды. Химически они очень инертны, способны накапливаться в организме, высокотоксичные. Цианиды –соли синильной кислоты HCN,чрезвычайно ядовиты. Присутствие в топливе RDF некоторых веществ остается под вопросом и требует тщательного химического анализа. Например, ДСП, ДВП, фанера содержат большие количества формальдегидных смол, которые при горении выделяют цианиды и формальдегиды; предметы, окрашенные масляной краской, содержащей свинец; пищевые отходы, при гниении которых могут образовыватьсяопасные вещества. Экологическая безопасность, отсутствие компонентов, наносящих вред атмосфере, являются приоритетными факторами при создании топлива RDF, это и характеризует этап сортировки как наиболее важный, требующий компетентного и ответственного подхода.Очень важно чтобы на этапе отбора инертных и опасных компонентов в топливе оставалисьгорючие фракции, обладающие высокой калорийностью и теплотворной способностью. Такими являются: бумага, дерево, текстиль, пленка, ветошь, резина. Часть сырья после сортировки (металлы, стекло) может идти на его вторичную переработку и дальнейшее использование.Следующий этап производства топлива –это дробление (измельчение) ТБО до наиболее оптимального размера. Технологически целесообразней разделить этот процесс в несколько этапов. Предварительное измельчение может проводится до сепарации. Иногда на первоначальном этапе измельчения ТБО практикуется применение устройств по разрыванию пакетов, это способствует упрощению дальнейшего технологического процесса и уменьшению размеров крупногабаритных отходов. Наиболее важным моментом здесь является подбор оборудования соответствующего специфике данного производства. Выбирать здесь стоит из большого разнообразия валковых дробилок и различных конструкций шредеров. Основными требованиями и критериями являются: высокая производительность (на подобных предприятиях обычно перерабатываются большие объемы ТБО); способность техники работать с разными видами сырья, в виду многообразного составаотходов; минимальные затраты на приобретение оборудования; простота в техническом обслуживании икачество самого оборудования. Большое внимание стоит акцентировать на получаемых при измельчении формам и размерам фракции, ведь вдальнейшем это может сыграть свою роль во время высушиваниятоплива и при изготовлении топливных брикетов. Если этап дробления проходит в две стадии, то на каждой получается свойразмер сырья, который определяется особенностями состава и видамиотходов. [2] Количество стадийдробления зависит от технологических характеристик производства и процессов сепарации. В процессе заключительного измельчения формируется однородная масса сырья с примерно одинаковыми размерами фракции. Далее идет измерениеи оценка показателей влажности топлива.Следующим технологическим этапом производства топлива RDF, после процессы сепарации и измельчения, является сушка. Этот этап характеризуется большими потерями ТБО влаги, а соответственно, повышением теплотворных и энергетических показателей. Процесс сушки влияет на качество и калорийность топлива, способствуя увеличению его стоимости и востребованости на рынке. Начальное содержание влаги всырье обычно составляет 20 –30 %, но необходимая для топлива высокого качества влажность не должна превышать 911 %. При подборе сушильного оборудования надо учитывать, что такие машины часто характеризуются высоким потреблением энергии. Необходимо обратить внимание на вид энергопотребления и энергоносителя этой установки. Применение RDF в виде основного топлива для агрегата сушки стоит под большим вопросом. Это оказывает отрицательное экологическое влияние на окружающую среду, так как действующие тамсистемы очистки газов не способны предотвращать выброс вредных продуктов горения в атмосферу. Действующих значений температур тоже недостаточно для борьбы с опасными компонентами. После сушки топливо уже может поставляться для дальнейшего использования, но чаще окончательным этапом производства RDF является изготовление топливных брикетов. Они получаются в процессе прессования под высоким давлением на механических прессах. Подбор такого оборудования часто вызывает большие сложности. В виду разнообразного, сложного и неоднородного состава топлива многие действующие конструкции механических, а, тем более, гидравлических прессов выходят из строя или появляются проблемы при их эксплуатации. В идеальном случае оборудование должно изготавливаться непосредственно для работы с конкретнымсоставом отходов. Возможно возникновение трудностей при поиске связующего элемента в общей массе топлива, которым чаще всего выступают различные полимеры и пластики.[3] Иногда, в отсутствии таких компонентов, брикет просто напросто разваливается. В некоторых случаях практикуется специально обогащать топливо элементами, которые увеличиваютлипкость и связность компонентов при формировании топливных брикетов. При этом не стоит забывать о том, какое экологическое воздействиебудет оказываться на окружающую среду при сгорании любых добавляемыхв состав топлива веществ. Главным показателем качества топлива RDF для потребителя выступает его калорийность. Она весьма разнообразна на предприятиях такого профиля. Ктото делает ставку на качество топлива, повышая его стоимость, а ктото не делает акцент на его энергетические показатели, устанавливая невысокие цены. Калорийность топлива в большей степени зависит от содержания в отходах горючих фракций. Средние значения теплоты сгорания топлива RDF лежат в пределах от 12 до 18 МДж/кг. Хотелось бы отметить, что существуют методы для увеличения калорийности топлива. В него добавляются искусственные компоненты,обладающие высокой теплотворной способностью. За счет них характеристики и область применения RDF возрастает, увеличивается возможность возникновения предприятий работающих исключительно на таком сырье. Высокое содержание органических веществ в топливе и его искусственное обогащение приводит к повышению качества RDF и делает его конкурентно способным с действующими природными видами топлива. Большое внимание при производстве и применении топлива RDF стоит уделять экологическому фактору. Должен проводиться серьезный анализ компонентов, входящих в состав топлива и продуктов их горения. В процессе сепарации должны исключаться варианты попадания вредных веществ в топливо. Обязательно осуществление периодического контроля количества вредных выбросов в атмосферу, оно должно соответствовать принятым законодательством экологическим нормам.Экономическая эффективность и целесообразность применения топлива RDF довольно велика, поскольку впроцессе производства решаются две важных задачи: экологическая и энергетическая. Экологический мотив очень велик, ведь проблема утилизации отходов принимает сейчас уже глобальное значение. С другой стороны в силу вступает экологический фактор. [4] В наше время идет активный поиск альтернативных источников энергии и в этот момент очень кстати задуматься о таком виде топлива. Тем более оно привлекает своей дешевизной, доступностью и постоянной возобновляемостью. Количество органической фракции в ТБО составляет около 65%, на вторичную переработку и дальнейшее использование идет примерно 15%. Цифры, характеризующие перспективы развития этого направления, говорят сами за себя!Утилизация органической части ТБО в цементных печах –это принятый во всём мире способ, дающий эффект не только экологический, но и экономический. В нашей стране законодательная база по этому вопросу попросту отсутствует, поэтому сложно организовать производство, не зная к каким стандартам стремиться. Но это не единственная сложность. Отсутствие раздельного сбора мусора тоже оказывает свое негативное воздействие на весь процесс. В итоге на данный момент мы видим, что большая часть ТБО вывозятся на полигоны, свалки и на другие территории, зачастую не предназначенные для захоронения отходов. В этой связи крайне необходима разработка федеральных и региональных программ сбора, сортировки и переработки отходов на основе современной законодательной базы и комплексного подхода в решении проблемы. Использование альтернативного топлива RDF в качестве замены ископаемого топлива (угля, нефти, газа) позволяет снизить выбросы 2 СО в атмосферу, а также уменьшает зависимость экономики от ископаемого топлива. RDF топливо постоянно приобретает все большее значение в свете защиты окружающей средыи роста цен на энергоносители. Замена ископаемых горючих ресурсов твердым топливом из отходов уже в течение многих лет во всем мире является одним из показателей современного технического уровня. России тоже следует идти этим путем, опираясь на мировой опыт.Таким образом, сэкономической точки зрения производство RDF является довольно рентабельным бизнесом, например, посравнению с розничной ценой бензина себестоимость производства RDF в США в 2,4 раза ниже. В ЕС разрыв между себестоимостью RDF и бензина, которым он разбавляется, составляет 4 раза. Экономическая выгода очевидна.

Cноски1.http://www.bus64.ru/

Ссылки на источники1.Басков В.Н., Гусев С.А., Золотушкина Ж.А. Оценка резервов повышения качества работы транспортного комплекса города. /Вестник Тихоокеанского государственного университета. –2013, № 1. С. 077082.2.Красникова, Д.А. Логистические принципы организации пассажирских перевозок с нестабильными характеристиками: дис. … канд. Экон. Наук: 08.00.05./ Красникова Дарья Андреевна. –Саратов, 2005. –160 с.3.Гусев, С.А. Логистические подходы к организации производства / С.А. Гусев, Д.А. Красникова, В.В. Лозовая //Вестник Саратовского государственного технического университета/ 2010. –Т. 2. № 1. –С. 226231.

Evseeva Anna A.

PhD, Associate Professor of "Organization of Transportation and Transport Management", Saratov State Technical University named after Yuri Gagarin, SaratovAnnaevseeva@mail.ruNaymova Alina S. Fourthyear student majoring "Organization and Transport Management ", Saratov State Technical University of YA Gagarin, Saratov

protegemoi18@mail.ruAbstract:This article discussesthe problem of findinginnovativealternativefuels.Proposed to considerthe receiving fuel from municipal solid waste.Also had examined components of municipal solid waste in Saratov and analyzes the stages of production of fuels. Proved the efficiency use of fuel kind of RDF.Keywords:alternative fuels, municipal solid waste, RDF