Разработка технологических вариантов использования различных отходов в качестве альтернативных источников энергии на основе многокомпонентных составов твердого топлива

В статье рассмотрены перспективные направления решения проблем энерго- и ресурсосбережения, а также вопросы рационального использования природных и вторичных ресурсов, образующихся в производственной и коммунальной деятельности. Представлены аспекты исследований и разработки технологических вариантов использования различных отходов на основе многокомпонентных составов твердого топлива в качестве альтернативных источников энергии. Дан анализ организации обращения и переработки отходов производства и потребления, отражены объемы образования коммунально-бытовых отходов, дана оценка морфологическому составу образующихся в настоящее время отходов в областных центрах Республики Беларусь и г. Минске с учетом морфологического состава. Представлены основные этапы разработанных и применяемых технологий брикетирования и сжигания многокомпонентных смесей на основе различных горючих отходов. Описаны основные научные и технические решения, связанные с применением комплекса топливосжигающего оборудования, рассмотрены температурные параметры процесса термохимической деструкции топливных элементов с целью получения высококалорийного газообразного топлива и его использования в процессе сжигания в камере дожига локальной модульной установки, обеспечивающей экологичное сжигание твердых коммунальных и производственных горючих отходов. Рассмотрен разработанный алгоритм решения поставленной задачи, позволяющий рационально использовать некондиционные горючие производственные коммунально-бытовые отходы для получения многокомпонентного твердого топлива, соответствующего критериям качества по энергетическим и экологическим показателям. Изложены результаты прикладных исследований, непосредственно связанные с качественной оценкой многокомпонентного брикетируемого топлива, при которых достигаются наилучшие производственные и потребительские показатели энергетического качества и экологичности.

1. Об утверждении Концепции создания мощностей по производству альтернативного топлива из твердых коммунальных отходов и его использования [Электронный ресурс]: постановление Совета Министров Респ. Беларусь, 22.08.2016, № 664. Режим доступа: https://government.by/upload/docs/file69078b9e10018d70.PDF. Дата доступа: 01.05.2024.

2. Об объемах сбора вторичных материальных ресурсов и отходов товаров и упаковки, размерах расходования денежных средств, полученных от производителей и поставщиков. Отчет за 2022 год [Электронный ресурс] / Государственное учреждение «Оператор вторичных материальных ресурсов». Режим доступа: https://vtoroperator.by/sites/default/files/otchet_2022.pdf. Дата доступа: 21.07.2024.

3. Об объемах сбора вторичных материальных ресурсов и отходов товаров и упаковки, размерах расходования денежных средств, полученных от производителей и поставщиков, в 2023 году. Отчет за 2023 год [Электронный ресурс] / Государственное учреждение «Оператор вторичных материальных ресурсов». Режим доступа: https://vtoroperator.by/upload/iblock/fd7/iltp3sfwfhlbg207vyz2cd975t3umj2q/%D0%9E%D1%82%D1%87%D0%B5%D1%82%20%D0%9E%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B0%20%D0%92%D0%9C%D0%A0%20%D0%B7%D0%B0%202023%20%D0%B3%D0%BE%D0%B4.pdf. Дата доступа: 21.07.2024.

4. Труш, Я. В. Анализ данных изучение морфологического состава коммунальных отходов в Республике Беларусь / Я. В. Труш, Е. А. Ботян // Экологическая безопасность 1991–2021: сб. материалов заочной науч.-практ. конф., посвященной юбилейной дате образования РУП «Бел НИЦ «Экология» / РУП «Бел НИЦ «Экология»; сост. В. М. Конькова. Минск: РУП «Бел НИЦ «Экология», 2021. С. 152–156.

5. Пехота, А. Н. Многокомпонентное твердое топливо / А. Н. Пехота. Гомель: БелГУТ, 2021. 243 с.

6. Косивцов, Ю. Ю. Технология пиролиза органических материалов / Ю. Ю. Косивцов, Э. М. Сульман. Тверь: ТГТУ, 2010. 124 с.

7. Технология производства многокомпонентного твердого топлива с использованием отходов сточных вод / А. Н. Пехота [и др.] // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2021. Т. 64, № 6. С. 525–537. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2021-64-6-525-537.

8. Пехота, А. Н. Эффективный способ термической утилизации горючих отходов различных производств / А. Н. Пехота, В. П. Голубев, А. А. Бойко // Энергоэффективность. 2024. № 6. С. 20–26.

9. Пехота, А. Н. Исследование термоаналитическими методами энергетических свойств брикетированного многокомпонентного топлива / А. Н. Пехота, С. А. Филатов // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2022. Т. 65, № 2. С. 143–155. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2022-65-2-143-155.

10. Пиролиз древесины: теоретический и практический аспекты / М. В. Малько [и др.]. Минск: Беларуская навука, 2023. 118 с.

11. Science and Technology of Ammonia Combustion / H. Kobayashi [et al.] // Proceedings of the Combustion Institute. 2019. No 37 (1). P. 109–133. https://doi.org/10.1016/j.proci.2018.09.029.

12. Пехота, А. Н. Исследование теплотехнических свойств брикетов на основе осадков сточных вод городских очистных сооружений / А. Н. Пехота, Р. Н. Вострова, В. Н. Грибанов // Научно-технический прогресс в жилищно-коммунальном хозяйстве: материалы II Междунар. науч.-техн. конф.: в 2 т. Минск: Ин-т ЖКХ НАН Беларуси, 2020. Т. 2. С. 99–108.

13. Пехота, А. Н. Исследование энергетических характеристик многокомпонентного твердого топлива с использованием некондиционных горючих коммунальных и производственных отходов / А. Н. Пехота // Наука и техника. 2022. T. 21, № 2. С. 164–174. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2022-21-2-164-174.

14. Технология производства МSF-топлива – направление, обеспечивающее переход к циркулярной экономике / Б. М. Хрусталев [и др.] // Наука и техника. 2022. T. 21, № 4. С. 340–348. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2022-21-4-340-348.

15. Пехота, А. Н. Использование углеводородсодержащих отходов в технологии многокомпонентного брикетирования твердого топлива / А. Н. Пехота, Б. М. Хрусталев // Промышленная энергетика. 2022. № 9. С. 53–61.