ТАЛЛИНСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Вирумааский колледж
Возобновляемые топлива
Твёрдые бытовые отходы как возобновляемый источник энергии
Реферат
Юлия Роси
Преподаватель: лектор А.А. Згуро
Кохтла-Ярве 2010
Содержание
Введение
Законодательство ЕС
Законодательство Эстонской Республики
Твердые бытовые отходы
Технологии захоронения, переработки и утилизации отходов
Предварительная сортировка
Сжигание
Низкотемпературный пиролиз
Высокотемпературный пиролиз
Производство электроэнергии из отходов в Эстонии
Энергетическая компания Eesti Energia
Компания Kunda Nordic Tsement
Компания Tallinna Prügila
Строительство в Иру мусоросжигающего блока
Совместное производство электричества и тепла
Сжигание отходов
Другие страны
Энергетическая политика ЕС
Заключение
Литература
Введение
Проблема утилизации твердых бытовых отходов (ТБО) остро стоит во всем мире. В странах ЕС в среднем на свалках удаляется 60% отходов, 33% - сжигается и около 7% - компостируется.
В настоящее время существуют несколько основных методов утилизации ТБО: сортировка ТБО, складирование на полигонах и сжигание в специальных установках.
В работе рассматриваются термические методы утилизации ТБО с извлечением энергетической фракции и дальнейшим выбором наиболее эффективного метода утилизации. Актуальность выделения энергетической фракции из твердых бытовых отходов заключается в том, что использование ее в качестве топлива позволяет сократить объемы использования ископаемого топлива, значительно сократить объем отходов, направленных на полигон и сократить площади занимаемые полигоном. По стратегии европейских стран к 2010-му году возобновляемые энергоносители, к числу которых отнесены твердые бытовые отходы, должны составлять 10-15% энергобаланса. Во многих странах Европы разрабатываются стратегии дальнейшего развития индустрии переработки отходов, примером могут послужить следующие принципы[1]:
сокращение массы упаковочных материалов;
утилизация отходов с получением полезной продукции с нулевым выходом отходов;
создание технологии утилизации отходов с минимальным воздействием на окружающую среду;
повышение КПД мусоросжигающих установок с 15-2% в настоящее время до 3-4%;
стабилизация выработки энергии, получение расплавов и золы, пригодных для использования их в дорожном строительстве.
1.
Законодательство ЕС
Директива 1999/31/EC (Landfill Directive) с поправками Regulation (EC) No 1882/2003, является основополагающим документом в Европейском союзе, который регулирует обращение с бионеразлагаемыми бытовыми отходами [15].
Эта директива, вступившая в действие в июле 2001 года, обязывает все страны ЕС разработать собственную программу обращения с ТБО.
· к 2006 году - вывоз на полигоны не более 75% от всего объема образовавшихся неразлагаемых ТБО;
· к 2009 году - не более 50%;
· к 2016 году - не более 35%.
Директива 2008/98/EC (The Waste Framework Directive). Цель этой директивы также заключается в сокращении объема полигонов. Наиболее важный момент документа заключается в том, что вводятся количественные цели по переработке ряда видов ТБО, в том числе бытовых и строительных отходов. В директиве дополнительно приводится новая классификация процессов сжигания мусора. Это означает, что переработкой сжиганием могут называться только те процессы, которые отвечают требованиям по ряду показателей эффективности[14].
Директива 2000/76/ЕС (Waste Incineration Directive). Цель этой директивы заключается в сжигании неопасных отходов и опасных отходов, а также сжигание промышленных предприятий (например, в цементных печах). К понятию сжигания относятся, такие процессы, как окисление, пиролиз, газификация или плазменные процессы, в которых температура должна быть не менее 850 °C. Если количество опасных отходов составляет более 1% от галогенированных соединений, то температура должна быть не менее 1100 ° C[10].
Директива 2001/77/EC (The Promotion of Electricity from renewable energy source), призванная стимулировать "зеленое электричество", т.е. электроэнергию, получаемую от возобновляемых источников (ВИЭ). Биоразлагаемые ТБО, согласно Директиве, относятся к ВИЭ и включается в общий объем "зеленой электроэнергии". [2]
2.
Законодательство Эстонской Республики
· Закон об отходах (Jäätmeseadus), (Принят 10 июня 1998 года), RT I 1998, 57, 861; 88. Настоящим Законом устанавливаются общие тpебования по пpедотвpащению обpазования отходов и возникающей от них опасности для здоpовья и окpужающей сpеды, оpганизации отходного хозяйства в целях снижения опасности отходов и уменьшения их количества, а также ответственность в случае наpушения установленных тpебований.
· Закон о перечне отходов повторного использования (Jäätmete taaskasutamis - ja kõrvaldamis-toimingite nimistud), (Принят 28 января 2004 года), RT I 2004, 9, 52. Настоящим Законом устанавливаются общие тpебования по пpедотвpащению обpазования отходов и возникающей от них опасности для здоpовья и окpужающей сpеды, оpганизации отходного хозяйства в целях снижения опасности отходов и уменьшения их количества, а также ответственность в случае наpушения установленных тpебований. [3]
· Закон о рынке электроэнергии (Elektrituruseadus), (Принят 11.02.2003 года), RT I 2003, 25, 153 <https://www.riigiteataja.ee/ert/act.jsp?id=264412>. Настоящий закон по использованию возобновляемых источников энергии, энергии ветра, солнца, волн прилива, геотермальной энергии, свалочного газа, сточных вод, биогаза и биомассы. Этот закон по использованию биомассы в сельском хозяйстве (в том числе растительного и животного вещества),в лесном хозяйстве и связанных с ним отраслей, продуктов, отходов и остатков от биологически части промышленных и бытовых отходов биоразлагаемых компонентов.
3.
Твердые бытовые отходы
Твёрдые бытовые отходы (ТБО, мусор) - товары <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%80>, потерявшие потребительские свойства, наибольшая часть отходов <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D1%82%D1%85%D0%BE%D0%B4> потребления. Ежегодно количество мусора возрастает примерно на 3% по объёму. Твердые бытовые отходы представляют собой сложную гетерогенную смесь.[4]
Используя предварительную сортировку твердых бытовых отходов перед процессом термической утилизации, позволяет выделить наиболее энергоемкие фракции отходов, при сжигании которых можно получать тепловую энергию с меньшими выбросами в окружающую среду.
Исходный морфологический состав ТБО на наличие фракций при утилизации, которых возможно получение энергии, а так же с наиболее полной переработкой. Ниже приведена диаграмма усредненного морфологического состава ТБО за 2007-2008гг[1].
Таблица 1 Усредненный морфологический состав ТБО за 2007-2008гг., содержание компонента по объему.
Из данной диаграммы видно, что основную массу ТБО составляют пищевые отходы и бумага, а так же прочие компоненты. В последние годы наметилась тенденция к увеличению содержания упаковочных материалов: картона, бумаги, полимерных материалов, основных составляющих энергетической фракции отходов.
Содержание энергетических фракций (картон, бумага, дерево, текстиль, полимерные отходы) составляют 81,9% от общего объема ТБО.
Фракционный состав ТБО (массовое содержание компонентов, проходящих через сита с ячейками разного размера) сказывается как на сборе и транспортировке отходов, так и на технологии их последующей переработки, сортировки.
Химический состав ТБО необходим для определения качества получаемого при переработке ТБО компоста или биогаза.
Состав ТБО отличается в разных странах, городах. Он зависит от многих факторов, включая благосостояние населения, климат и благоустройство. На состав мусора существенно влияет система сбора в городе стеклотары, макулатуры <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%BA%D1%83%D0%BB%D0%B0%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B0> и т. д. Он может меняться в зависимости от сезона, погодных условий. Так на осень приходится увеличение количества пищевых отходов, что связано с большим употреблением овощей и фруктов в рационе питания. А зимой и осенью сокращается содержание мелкого отсева (уличного смета).[4]
Технологии захоронения, переработки и утилизации отходов
В настоящее время существует ряд способов хранения и переработки твердых бытовых отходов, а именно: предварительная сортировка, сжигание, низкотемпературный пиролиз, высокотемпературный пиролиз.[1]