В последнее время все большее значение в сфере утилизации органических отходов, в частности, твердых бытовых отходов приобретают методы, направленные на получение комбинированных вторичных топлив, так называемых «Refuse Derived Fuel» (RDF) [8]. Так, в США и ЕС c начала 70-х годов ХХ века проводятся работы по переработке бытовых отходов в топливо RDF, которое длительное время можно хранить и транспортировать на относительно большие расстояния и сжигание которых оказывает значительно меньшее воздействие на окружающую среду, чем сжигание ТБО. Собственно понятие топлива RDF охватывает достаточно широкий диапазон различных топлив на основе промышленных и бытовых отходов. Так, известны топливные смеси, включающие в свой состав обезвоженные осадки сточных вод, некоторые виды органических промышленных отходов, частицы биомассы и др. Наибольшую известность получили топливные смеси, включающие, с одной стороны, бытовые отходы - остатки бумаги, пластика и текстиля, содержащихся в мусоре, с другой стороны — углеродсодержащие и смолистые отходы различных химических производств, которые служат связующим компонентом и, кроме того, повышают калорийность такого топлива.
В целом процессы производства вторичных топлив на основе твердых бытовых отходов и смолистых веществ носят достаточно динамичный характер. Так, если по состоянию на 2001 г. количество произведенного топлива RDF в целом по Европе составляло около 3 млн. т, то по состоянию на 2005 г. данное количество уже превышало 13 млн. т, а прогнозируемый показатель на 2015 г. приближается к 60 млн. т. Процесс производства осуществляется по принципиальной технологической схеме – см. рисунок 4.11 [8].
Существует несколько десятков вариантов композиционных составов топлив, каждый из которых, как правило, является собственностью фирмы-производителя. Примеры некоторых из них приведены в таблице 4.7 [8].
Таблица 4.7 – Типовые композиционные составы топлива RDF в различных странах ЕС
| Компонент ТБО, % масс. | Страна ЕС | ||
| Бельгия | Италия | Великобритания | |
| Пластик | |||
| Бумага, картон | |||
| Древесные остатки | 4,5 | ||
| Текстиль | |||
| Другие компоненты | - | ||
| Углеродсодержащие и смолистые добавки | - | - |
Рисунок 4.11 – Принципиальная технологическая схема получения топлива RDF на основе компонентов ТБО
Накопленный опыт утилизации получаемых топлив позволяет говорить о ее трех основных направлениях, сложившихся на данный момент в мире — сжигании на мусоросжигательных заводах, сжигании на тепловых электростанциях и сжигании в цементных печах. Тот либо иной вид термической утилизации таких топлив накладывает определенные условия на их качественный и количественный состав, особенно это относится к топливу RDF, сжигаемому в цементных печах. Так, данный вид вторичных топлив должен соответствовать установленным требованиям Европейской ассоциации компаний по термической утилизации специализированных отходов.
Интересными являются экономические аспекты внедрения данного метода переработки ТБО. Так, среднеевропейские показатели стоимости производства топлива RDF для сжигания на электростанциях свидетельствуют о меньшей стоимости процесса, в отличие от сжигания несортированного потока ТБО на мусоросжигательном предприятии (см. таблицу 4.8).
Таблица 4.8 - Соотношение стоимости термической утилизации топливных смесей и несортированных ТБО, евро/т
| Государство ЕС | Производство и утилизация топлива RDF | Сжигание ТБО на МСЗ |
| Нидерланды | 50-70 | 100-120 |
| Швеция | 50-60 | 100-120 |
| Великобритания | 40-60 | 90-100 |
| Бельгия | 50-70 | 80-95 |
Сжигание такого рода топлив в индустриальных процессах имеет несколько преимуществ, таких как экономия не возобновляемых топливных ресурсов, отсутствие противоречий с проектами по раздельной сортировке ТБО, высокая гибкость технологии процесса переработки, позволяющая производить быструю экономическую и экологическую корректировку качества товарного продукта. Интенсивность использования данного метода переработки ТБО в ЕС и США возрастает с каждым годом (см. рисунок 4.12).
Рисунок 4.12 - Динамика производства топлива RDF в США и странах ЕС
На сегодняшний день наметилось два типа технологических процессов, позволяющих получать высококалорийные топливные смеси на основе компонентов ТБО. К ним относятся так называемая механико-биологическая очистка и процессы сухой стабилизации компонентов ТБО. Отличие состоит в том, что первый тип процессов предполагает обязательное отделение части органических компонентов и их дальнейшую переработку по методу компостирования, в случае же сухой стабилизации органическая часть ТБО подвергается сушке и является составной частью получаемого топлива. Данный тип процессов получил наибольшее распространение в ЕС [8]. Количество топлива RDF, произведенного из одной тонны муниципальных отходов определяется системой сбора твердых бытовых отходов, типом процесса получения топлива и рыночными требованиями к конечному продукту.