Утилизация мусора становится одной из самых злободневных проблем современности. В российских городах ежегодно образуется около 40 миллионов тонн отходов и только 3% от этого объема подлежит дальнейшей переработке, остальное хранится на полигонах. В связи с этим возникает необходимость в технологии, способной максимально уменьшить массу захороненных отходов, при этом она должна обладать низкой капиталоемкостью и приводить к рециклингу вторичного сырья или получению конечных ценных продуктов. Такую инновационную технологию разработали сотрудники химико-металлургического факультета Иркутского технического университета. Ученые смогли переработать твердое топливо и горючие отходы с получением «полезных» полупродуктов. Это стало возможным благодаря созданию микроволнового реактора, в котором под действием высоких температур происходит процесс пиролиза (сжигания) отходов.
Как сообщает пресс-служба университета, результаты исследований показали, что пиролиз позволит значительно сократить массу отходов, поскольку термическому разложению подвергается до 85% компонентов ТБО. При этом сжигание происходит за счет воздействия электромагнитного микроволнового излучения на эти компоненты. Этот процесс происходит посредством так называемого импульсного магнетрона непрерывного действия.
Волны сверхвысоких частот переходят в тепловую энергию в объекте, который начинает сжигать себя изнутри. Таким способом можно перерабатывать мусор органического происхождения (древесные и нефтехимические отходы, резинотехнический мусор). Все компоненты выжигаются в соответствии с определенной температурой. Подобрав оптимальные режимы, из 1 тонны отходов можно получить 300 кг кокса, который будет использоваться в доменных печах, как уголь. Также из 1 тонны мусора можно получить 120 кг светлого печного топлива, обеспечивающего работу самой установки. Кроме того, переработка отходов даст около 20% синтез-газа, необходимого во всех химических производствах. На выходе образуется еще и балластная фракция, которая может пойти на создание стройматериалов и азотистые удобрения.
Ученые подчеркивают, что вся процедура переработки экологически безопасна и выбросов в атмосферу не происходит, благодаря установленной в комплекс системе газоочистки. Таким образом, эффективно используя вторичные ресурсы, можно обеспечить не только благоприятную экологическую обстановку, но и получить ощутимую коммерческую прибыль. По расчетам ученых, применение СВЧ-генераторов на полигонах ТБО в Приангарье позволит достичь эколого-экономического эффекта в сумме до 200 – 250 миллионов рублей в год.
В отличие от подобных разработок мощность магнитрона, использованного в данной установке, в два раза превышает аналоги. Таким образом, время работы микроволнового реактора составляет 12 тысяч часов против 5 тысяч часов аналоговых устройств. Кроме того, происходит существенная экономия электроэнергии – до 30%. Тепловое КПД увеличено до 95%, вместо 80% у аналогов. Скорость химических реакций, протекающих в установке, до 10 раз выше конкурирующих разработок.
По предварительным оценкам разработчиков, рентабельность проекта составляет 56%, затраты окупятся через 2-3 года использования. Ориентировочная стоимость комплекса составит около 13 миллионов рублей. Он способен переработать 100 тысяч тонн ТБО в год, также есть варианты на 50 и 30 тысяч тонн. Установка способна на любую производительность – все зависит от мощности реактора.
По информации ученых ИрГТУ, в ноябре совместно с Российским химико-технологическим университетом им. Менделеева запланировано проведение испытаний полупромышленного образца установки.
"Байкал24"