Мини завод по производству бензина из мусора. Топливо из мусора: белорусы показали чудо-агрегат по переработке отходов

Чем выше уровень цивилизации, тем больше отходов. Наши предки очень удивились бы при виде того количества разнообразной упаковки, которое нас окружает. К сожалению, все это очень быстро становится мусором, загрязняющим окружающую среду.

Однако по-настоящему высокоразвитая цивилизация характеризуется не только уровнем производства и потребления, но и экологичным мышлением. Ведь бытовые отходы при соответствующей переработке могут стать , не уступающим по калорийности традиционному топливу. В странах, где технологии переработки отходов хорошо развиты, утилизация отходов составляет до трети всех источников энергии для отопления. с ее прохладным климатом.

Использование мусора для получения тепловой энергии - достаточно понятный процесс. Интереснее, что из отходов можно получать твердое, жидкое и газообразное топливо.

Твердое топливо

Твердое топливо, получаемое из мусора, характеризуется низкой стоимостью и высокой калорийностью. Сжигание такого топлива наносит гораздо меньший ущерб окружающей среде по сравнению с сжиганием традиционных теплоносителей, а отходов практически не остается. Кроме того, переработка мусора в твердое топливо помогает сохранить природные ресурсы - бурый и каменный уголь, нефтепродукты, древесину.

Поэтому на передовых предприятиях по утилизации все чаще заменяют сжигание твердого мусора изготовлением из него твердого топлива. Это экономически более выгодно.

Самый простой в переработке и подходящий материал для использования - бумага. Даже если вы не выписываете газеты, вам наверняка приходит много ненужной почты, есть устаревшие документы, счета и прочая макулатура. Если подкопить всю эту бумагу, можно с небольшими трудозатратами превратить ее в полезный продукт. Пригодится и картон от ненужных коробок.

Хорошо измельчите исходный материал. Лучше всего для этих целей подойдет офисный шредер - не придется рвать бумагу руками или резать ножницами.
Обрезки положите в тазик и залейте теплой водой.
Помните бумагу руками, чтобы получилась кашица. Еще лучше с этой задачей справится промышленный или даже обычный кухонный блендер.
Подождите 10-12 часов, затем процедите бумагу через сито или отожмите руками.
Выложите массу в форму и хорошо прижмите, чтобы удалить остатки воды и сформировать брикет.
Поместите форму для просушки в теплое место на несколько дней, прежде чем вынуть брикет.

Полученные брикеты можно использовать для костра на пикнике, для камина или домашней печи. Они легкие, горят намного дольше, чем обычная бумага, и дают много тепла.

Из обычного мусора можно получать синтетическое дизельное топливо, подходящее для двигателей внутреннего сгорания. Использование горючего из вторсырья не вредит окружающей среде, поскольку при его сгорании выделяется только углекислый газ. А горючесть такого топлива ничуть не хуже, чем у обычного.

Чуть ли не большинство окружающих нас предметов являются продуктами переработки нефти:

пластмассовые изделия;
полиэтилен;
синтетические ткани;
различные косметические средства;
и многие другие бытовые предметы.

А это значит, что все эти вещи, отслужив свой срок, могут снова стать нефтепродуктами.

Наиболее подходящее сырье для жидкого топлива - пластик. Его можно подвергнуть перегонке или, говоря научным языком, пиролизу, то есть подвергнуть нагреванию без доступа кислорода. Из одного килограмма бутылочного пластика получается около одного литра топлива.

Как сделать жидкое топливо из мусора своими руками

В первую очередь нужно позаботиться о безопасности: вокруг поля для экспериментов не должно быть легко воспламеняющихся материалов.

Берем отработавшую срок покрышку и разрезаем на мелкие куски.
Подготовив огнеупорную емкость с крышкой, присоединяем к ней жаропрочную трубку.
Загружаем заранее приготовленное сырье в емкость.
Отводим конец трубки во второй сосуд. Второй сосуд должен иметь две трубки:
— для приема жидкого топлива;
— для отвода газов.
Третий сосуд - конденсатор. Заполняем его водой. Его крышка тоже должна иметь две трубки. Конец первой трубки должен располагаться в двух сантиметрах над дном.
Соединяем трубку для отвода газов с опущенной под воду трубкой конденсатора.
Вторую трубку конденсатора подводим под первый сосуд и соединяем с газовой горелкой.
Еще одна основная горелка будет нагревать первый сосуд.
Труба, идущая из первого сосуда, нуждается в охлаждении. Эту проблему можно решить, если поместить ее в трубу большего диметра, через которую будет течь вода.
Запускаем установку для переработки мусора в топливо: зажигаем основную горелку, начинаем подачу воды в контур охлаждения. По мере разогрева резина превращается в пар. Проходя через трубу, он охлаждается, конденсируется и стекает во второй сосуд.
В процессе реакции вместе с нефтью мы получаем сопутствующий газ. Через трубку для отвода он поступает на дно конденсатора. Отсюда он идет к нашей второй горелке. Поджигаем ее.
После того как резина в первом сосуде закончится, отключаем горелки и подачу воды.

Высококачественный бензин у нас не получится, но таким горючим вполне можно заправить бензопилу или использовать для обогрева.

Жидкое топливо можно получить не только из резиновых покрышек, для этого подойдут:

старая древесина и опилки;
листья, солома, сорняки;
ореховая скорлупа и кукурузные стержни;
сухой навоз;
торф, газ.

Установка для переработки всех разновидностей мусора в настоящий бензин более сложна, но ее изготовление в домашних условиях вполне возможно. Нам потребуются два реактора и газогенератор. Первый реактор должен обладать цинк-медь-алюминиевым катализатором. Благодаря этому газ, полученный в результате нагревания мусора, будет превращаться в диметиловый эфир. Во втором реакторе должен быть расположен цеолитный катализатор (водный алюмосиликат натрия, кальция и других металлов). Таким образом можно получить чистый бензин отличного качества, которым можно заправить любой автомобиль.

Получение топлива из мусора в домашних условиях - задача, которая вполне по силам рачительному хозяину, обладающему техническими навыками. Вместо расходов на утилизацию и загрязнения окружающей среды мы получаем полезный продукт, сделанный своими руками. Кроме очевидной экономической выгоды, этот процесс может быть очень увлекательным занятием.

«АИСТ» УЛЕТЕЛ. НЕ ОБЕЩАЛ ВЕРНУТЬСЯ

Уникальная технология по переработке мусора с попутным получением сверхдешевого жидкого топлива, тепло- и электроэнергии продана на Запад. России она не нужна?

Наткнулась в соцсетях на новостной сюжет REN TV, рассказывающий о невероятном изобретении томских Кулибиных – небольшой установке (можно разместить в подвале жилого дома), перерабатывающей практически все виды отходов, от бытового мусора до осадков канализационных стоков без каких-либо вредных выхлопов в атмосферу.

А на выходе – топливо: хочешь – бензин, хочешь – соляра, причем арктического типа, хочешь – просто газ. Или электроэнергия. Или тепло на обогрев.

И себестоимость синтезированного топлива смешная: литр бензина – 4 (!!!) копейки.

«Сказки. Так не бывает» - первая мысль после просмотра сюжета. От второй («А если не сказки?») захватило дух. Это ж какие перспективы для нас разворачиваются!

Да мы с такой технологией все свалки страны зачистим, да еще даровую энергию и топливо за это получим! Все вокруг станет голубым и зеленым, и заживем, как в раю.

Третья мысль резанула безжалостной сталью: «Живы ли еще ребята-изобретатели?» . Не потому, что приучили думать о плохом и всегда готовиться к худшему.

Просто такая тенденция в мире: только чья-то светлая голова придумает эффективную и недорогую технологию по использованию альтернативного источника энергии, только новость об этом мелькнет в СМИ – все. Или скоропостижно скончался человек от неведомой болезни, или в ДТП попал, или печеньками отравился, или еще что.

Правда, в последнее время те, кому выгодно, чтобы человечество продолжало себе на погибель использовать традиционные энергоисточники (сейчас опять начнутся упреки и подозрения в конспирологии, но мне лично еще никто не доказал, что теория всемирного заговора не верна), поступают тоньше, умнее: не устраняют физически изобретателей, а договариваются с ними.

Выкупают патенты, хорошие деньги дают за правообладание технологиями.

Изобретатель, радостный, обеспечен до конца дней своих, а патентик на его детище новый владелец – под сукно, подальше, поглубже, в самый долгий ящик. И – ш-ш-ш… Потому что нефть должна продаваться, и чем дороже, тем лучше.

В общем, полезла я в Сеть. Чтобы убедиться, что, во-первых, гениальные томичи живы-здоровы.

Во-вторых, что «бензиновыжималка», как окрестили изобретение телевизионщики, не миф, не розыгрыш. В-третьих, чтобы узнать дальнейшую судьбу этого рукотворного чуда. И вот что узнала.

Комплекс, показанный в телесюжете, называется «АИСТ-200» («Альтернативные ИСточники Топлива»).

Разработан он еще в 2009 году в конструкторско-технологическом бизнес-инкубаторе (ООО «Научно-экспериментальное конструкторское бюро «Базальт») при Томском политехническом университете, организованном при поддержке администрации Томской области и минэкономразвития РФ («Томский Обзор», 25.05.2011).

Изобретению с полным названием «Способ многоступенчатого разложения твердого топлива окислением и устройство для его осуществления» выдан патент РФ с регистрационным номером

2459144 .

Способности «АИСТа-200» поражают. Комплекс (длина 6 м) в состоянии перерабатывать любые углеродосодержащие отходы: бытовой и промышленный мусор, резинотехнические изделия, пластики и пластмассы, угольные и нефтяные шламы; осуществлять рекультивацию (очистку) земель, водоемов, сточных вод, загрязненных розливами нефти и нефтепродуктов с получением на выходе различных видов синтетического топлива, тепла, электроэнергии, технической и дистиллированной воды. Комплекс имеет замкнутый цикл, что исключает какие-либо выбросы в атмосферу.

Надо отметить, что работы по созданию подобного аппарата велись в Японии в конце XX века, однако японские разработчики не смогли устранить проблему: примеси в синтезированном бензине загрязняли цилиндры двигателя автомобиля («Интерфакс-Сибирь»).

Томичи утверждают, что им этот орешек оказался по зубам. Больше того, производимое «АИСТом» синтетическое моторное топливо (СМТ) обладает рядом конкурентных преимуществ, позволяющих ему практически полностью вытеснить традиционное топливо.

Например, выхлопы дизеля, работающего на СМТ, в 6 раз меньше стандарта EURO-4 по выбросам окиси углерода, в 4 раза меньше по выбросам углеводородов, в 4 раза меньше по выбросам твердых частиц (пресловутая сажа и копоть дизельных двигателей) и на 20 процентов меньше по выбросам окислов азота.

СМТ обладает повышенными низкотемпературными свойствами, что позволяет дизелю заводиться в штатном режиме при -50 С и более. Свойство позволяет кардинально решить проблему холодного запуска дизельных двигателей на северных территориях страны.

Синтетический бензин, получаемый на комплексах класса «АИСТ», обладает лучшим качеством по сравнению с традиционным в силу того, что октановое число в нем достигается за счет большей доли циклических и разветвленных углеводородов с правильно ориентированными углеводородными связями, а не ароматических углеводородов, как в обычном бензине. Это резко снижает удельный расход топлива и дает значительно меньшую тепловую нагрузку на двигатель внутреннего сгорания, существенно повышая его ресурс («Земля мастеров»).

Кроме того, производить СМТ можно на небольших модульных установках, что позволяет получить большую экономию на транспортных издержках по доставке моторного топлива в отдаленные регионы. Предусмотрено изготовление комплексов как стационарного, так и передвижного типа.

Получаемый в результате утилизации отходов зольный остаток возможно использовать в дорожном строительстве. То есть, почти безотходное производство.

И главное, на мой взгляд, преимущество: синтетический бензин сверхдешевый. Себестоимость одного литра в ценах 2009 года – 4 копейки. Ну, пусть сейчас 40 копеек. Или даже рубль. Но ведь не 48.80!

Отчасти низкая себестоимость объясняется используемым сырьем, отчасти – автономностью комплекса: электроэнергия необходима только на этапе запуска и в объеме 15 Квт/ч в течение 12 часов. Далее установка выходит на автономный режим и работает 340 дней до проведения первого техосмотра.

Собственно процесс окисления мусора сопровождается выделением большого количества тепла, которое целесообразно использовать для отопления жилищных комплексов, промышленных объектов, тепличных хозяйств, спортивных сооружений.

«АИСТ-200» может работать в разных вариантах, в зависимости от поставленной цели. Если конечным продуктом должна быть только теплоэнергия, то при потреблении 3 куб. м мусора комплекс производит 3 Гигаколории в час, обогревая до 500 кв. м жилья.

Если на выходе должна быть только электроэнергия, то установка выдаст 3488 кВт/ч; если жидкое топливо плюс электроэнергия, то в час «АИСТ-200» произведет 200 литров СМТ (керосин, бензин от «80» до «98», супердизель «Арктика») плюс 300 кВт («Земля мастеров»).

Есть и более мощные модели комплекса: «АИСТ-1000» (1000 литров топлива в час) и «АИСТ-1300 (соответственно, 1300 литров СМТ).

В конце 2009 года разработчики этого чудо-аппарата были отмечены бронзовой медалью на IX Московском международном салоне инноваций и инвестиций. 2010-2011-й – период триумфального полета «АИСТа» по каналам и страницам региональных и центральных СМИ. О нем писала даже «Российская газета» (25.05.2011).

Были сообщения об интересе к изобретению потенциальных инвесторов из Москвы, Санкт-Петербурга, Кемерово, Саратова. В самом Томске управляющая компания «Маяк» презентовала проект «Эко-дом», в котором ключевая роль отводилась переработке мусора и сточных вод с одновременным обеспечением газом и теплом многоквартирного дома («Томские новости +» 21.10.2010).

Были и скептические публикации специалистов (подозреваю: конкурентов), в которых доказывалось, что этого не может быть, потому что не может быть никогда (например, форум сайта «ЗарядПроект. Энергия будущего»).

А потом информационный поток иссяк. Ти-ши-на. Нарушила ее статья «Томский «АИСТ» улетает в Швейцарию», опубликованная 13 апреля 2013 года на сайте Recyclers.ru.

В материале говорится о том, что ведущий производитель мусороперерабатывающей техники в Европе швейцарская компания Korsair Holdings, специализирующаяся на переработке отходов на Балканах, подписала лицензионное соглашение о праве на продажу российской технологии получения биотоплива из отходов посредством многоэтапного разложения и окисления.

Соглашение гарантирует эксклюзивные права на реализацию технологии на территории балканских государств и распространяется как на все существующие устройства («АИСТ-200, 1000, 1300»), так и на все оборудование серии, которое будет разработано в будущем.

Стоимость приобретения не оглашалась, однако генеральный директор Korsair Holdings господин Стивен Хайн не скрывал удовольствия от выгодной сделки. Ладно, хоть наши умельцы нормально заработали. Надеюсь.

Чуда не произошло. Пока отечественные инвесторы мялись, приближенные к нефтяной кормушке изощрялись в остроумии, клеймя позором томичей, а уполномоченные представители государства делали вид, что их это не касается, воздыхая при этом, что «у нас нет прорывных технологий», изобретение ушло на Запад. В очередной раз.

Обидно за державу, не то слово. Подошли бы к вопросу по-хозяйски, внедрили бы технологию, и в зеленом чистом раю жили бы мы, а не граждане Сербии, Черногории и Хорватии. Нет, я рада и за них, и за туристов, отдыхающих в тех краях. Но ведь мы, россияне, не хуже!

Впрочем, еще не факт, что на Балканском полуострове или еще где-либо в Европе применяются устройства класса «АИСТ». Пять лет прошло со дня продажи технологии, а информации о результатах ее применения в общедоступных источниках не нашлось.

Честно говоря, по дороге из Петербурга в Кириши не очень верилось в реальность этой технологии, всё время хотелось обнаружить подвох. Главный вопрос: неужели мы смогли обогнать тех же японцев и прочих немцев с американцами, годами работающих в этом направлении?

Но вот она – мобильная установка ПРОК. Погрузчик загружает в похожую на небольшой паровозик термолизную камеру обычные старые шины, и минут через 30 оператор сливает в ведерко коричневатую жидкость, изрядно попахивающую горелой резиной. Сразу заливать ее в топливный бак, конечно, не стоит – разве что после очистки.

По словам Михаила Вострикова, генерального директора петербургской компании "Турмалин" (производителя этой установки), задачи добывать моторное топливо из мусора специалисты компании изначально не собирались. Фирма занималась производством систем газоочистки, стерилизаторов медицинских отходов и даже мусоросжигательных заводов. Но все эти агрегаты требуют постоянных вложений: потребляют электроэнергию и газ.

Кризис, обрушившийся на российскую экономику в конце 2014 года, заставил и наших инженеров задуматься о создании установки, которая не требовала бы дополнительных затрат при эксплуатации. И уже к декабрю месяцу группа специалистов под руководством главного конструктора компании Дмитрия Кофмана создала свой ПРОК.

В принципе, ничего нового и тем более революционного петербургские химики не создали. В основе технологии лежит известный процесс термолиза (его еще называют пиролизом) – ускоренного низкотемпературного (до 500 ⁰С) разложения сырья. Хотя свои секреты у питерских технологов, конечно, есть. Например, им удалось подобрать правильный температурный режим, уйти от применяемых во всем мире пиролизных реакторов так называемого закрытого типа...

Пока лишь танковый дизель

Помимо жидкого топлива (которое сразу можно залить в генераторную установку на основе неприхотливого танкового дизеля), установка производит топочный газ – полный аналог природного, его можно использовать в отопительных системах. Чтобы запустить установку, достаточно бытового газового баллона, а при необходимости можно "разогнать" ее и на дровах. На "грязное" топливо уже нашлись покупатели – оно вдвое дешевле дизтоплива и чище флотского мазута. При переработке резины дополнительный доход приносит продажа металлического корда на вторсырье. Так и представляешь себе такую установку рядом с каждой будкой шиномонтажа.

Увы, в нашей реальности такие инновации хороши разве что для фермеров (помимо резины, они могут перерабатывать практически любое органическое сырье), автопредприятий да уже упомянутых шиномонтажек. Для массового применения ПРОКов нужно создать инфраструктуру, то есть обеспечить сбор и переработку неочищенных углеводородов в приемлемое топливо. А зачем государству создавать громоздкую и затратную (а на первых порах весьма затратную) систему, когда необходимое для производства бензина, дизельного топлива и топочного мазута сырье в необходимых количествах добывается сегодня непосредственно из земли? Кто еще не догадался, речь идет о самой обычной нефти.

1 / 4

2 / 4

3 / 4

4 / 4

Производители "мобильных нефтяных скважин" уверяют, что рентабельность их установки при круглосуточной загрузке достигает 600%. Однако они включают сюда и стоимость утилизации мусора – тех же старых шин. А значит, для автопредприятий и шиномонтажей (если они решатся приобрести ПРОК) это будут лишь сэкономленные средства, а не "живые" деньги. При этом стоимость небольшой односекционной установки, рассчитанной на загрузку 2 тонн сырья, составляет около 5 млн рублей.

От Эстонии до Польши

Демонстрация установки происходила на базе ООО "Стройгаз", компании-владельца одной из двух ныне существующих промышленных установок ПРОК. Генеральный директор компании Владимир Петров использует всё производимое установкой топливо для нужд предприятия: газ – для обогрева производственных помещений, на жидком топливе работает аварийный генератор. Старые шины достались ему "в наследство" от соседнего автопредприятия. В принципе, подобных малых бизнесменов, способных рискнуть ради сравнительно небольшой экономии, в нашей стране хватает. Но основной потребитель таких установок – за границей.

"У нас заказчики из Эстонии, Польши, Литвы и Белоруссии в очередь уже стоят, – говорит Михаил Востриков. – У них своей нефти нет, дизтопливо дорогое, вывоз и утилизация мусора дорогие".

Пиролиз ТБО должен помочь землянам очистить окружающую среду от мусора и уменьшить нагрузку на нефтеперерабатывающую промышленность. Это производство, которое может дать ощутимый доход бизнесмену, наладившему его, так как сырьем служит дешевый мусор, которого только по России за год образуется 3,5 миллиарда тонн.

Пиролиз – это разложение тяжелых органических веществ на более легкие при нагревании и в отсутствии кислорода. На латинском языке «pir» – это огонь, а «lizios» – разлагаю, дословный перевод термина: «разлагаю огнем». Смысл пиролиза ТБО (смотреть схему ниже) сводится к тому, что соединения, образующие мусор, при нагревании расщепляются на вещества, имеющие более низкую молекулярную массу. В результате пиролиза образуется три основных продукта:

пирогаз (пиролизный, пиролитический газ или синтез — газ) – это смесь газов, способных гореть и негорючих;
пиролизное (пиролитическое) масло и вода. Пиролизное масло имеет разный состав и может служить впоследствии печным топливом или сырьем для переработки;
пикарбон (твердый углеродсодержащий остаток – уголь).

По ходу пиролиза происходит четыре общих для всех его видов процесса: просушка мусора (в сушильной камере), сухая его перегонка (пиролиз), горение твердых остатков, получение пиролизного газа, пиролитического масла и углеродистого остатка.

Из схемы видно, что нагревание некоторых этапов происходит за счет тепла, вырабатываемого по ходу пиролиза.

Пиролиз ТБО может протекать в разных температурных режимах. При низких температурах выход газа меньше, больше образуется пиролитического масла и пикарбона. С увеличением температуры равновесие сдвигается в сторону образования синтез – газа.

Пиролиз ТБО имеет неоспоримые преимущества перед утилизацией мусора сжиганием. Во-первых, не происходит загрязнение среды, во-вторых, сырьевым материалом служат отходы, при этом примечательно, что пиролизом перерабатываются отходы, которые сложно утилизировать, например, старые шины. Пиролизные остатки не содержат агрессивных веществ, поэтому их можно складировать под землей, причем такие отходы образуются в меньшем количестве, чем после сжигания. При пиролизе тяжелые металлы не восстанавливаются, а уходят в золу. Полученные продукты легко хранить и перевозить. Оборудование не является массивным, и оно относительно недорогое.

Виды пиролиза

По воздействию разных значений температур на мусор пиролиз делится на низкотемпературный и высокотемпературный. Первый протекает при температуре до 900 0 С, а второй – при температуре больше 900 0 С.

Низкотемпературный пиролиз. Технология обработки отходов данным способом заключается в нагревании сырья в шахте до 350 – 450 0 С без доступа воздуха, то есть при отсутствии как кислорода, так и азота. Стабильная температура и полное отсутствие кислорода гарантируют, что сырье не будет гореть, а также не будет помех для интенсивного протекания таких процессов как нагревание, плавление, испарение, разложение углеродистых соединений. При данном типе пиролиза неважно, каков химический состав перерабатываемых отходов и в каком соотношении находятся в них органические вещества. Пиролизный газ имеет, практически, одинаковый состав:

горючая составляющая: угарный газ, метан, этилен, сероводород, водород;
негорючая составляющая: углекислый газ и азот.

Важно, что горючая составляющая значительно превышает по содержанию негорючую, а это значит, что пиролизный газ можно использовать так же, как добываемый природный газ. Выход полученного горючего газа зависит от качественного состава сырья: так, пищевые отходы образуют газ, насыщенный влагой, чего не скажешь о пластмассах.

Принципиальная схема низкотемпературного пиролиза

Высокотемпературный пиролиз. Технологическая цепочка:

Сортировка мусора с удалением больших предметов, цветного и черного металлолома.
Измельчение и просушка отобранных отходов.
Разложение просушенного сырья с целью образования пиролитического газа, пиролитического масла, шлаков и побочных веществ, таких как Cl 2 , F 2 , N 2 .
Ликвидация загрязнителей и снижение температуры полученного газа.
Употребление пиролитичского газа для получения пара, электрической или тепловой энергии. Чаще всего этот газ применяется обратимо для инициирования пиролиза.
Пиролитическое масло после складирования направляется в качестве сырья на заводы нефтехимической промышленности для изготовления горюче – смазочных материалов, заменителей мазута и дров.

Принципиальная схема высокотемпературного пиролиза

Плюсы и минусы пиролиза ТБО

Положительные стороны низкотемпературного пиролиза:

нет острой необходимости сортировать углеводородные остатки (даже полностью несортированные отходы дают выход пиролизного газа в два раза больше по сравнению только с пищевыми отходами);
городские свалки выступают в роли источника сырья для производства;
отсутствие ядовитых оксидов серы и азота.

Недостатки низкотемпературного пиролиза:

сложная конструкция крупногабаритных печей;
высокая стоимость печей;
необходимость в большом количестве работников;
не происходит полный распад диоксинов, содержащихся в сырье;
тяжелые металлы не плавятся, а выпадают в осадок вместе со шлаком.

Преимущества высокотемпературного пиролиза:

можно перерабатывать сырье с небольшим количеством горючих материалов;
образующийся газ поднимается снизу вверх и проходит через слой мусора, который подается сверху. При этом газ не захватывает пылевые частички, что служит залогом его чистоты;
пиролизный газ подобен природному, и его целесообразно применять для выработки тепловой энергии, а на небольших электростанциях для выработки электричества;
пиролизный газ проще очищать от ненужных примесей (если вообще таковые есть) из-за низкой температуры;
поскольку процесс идет в отсутствии кислорода, то пиролизный газ не содержит опасные диоксины, образующиеся при сжигании углеводородов;
если в ходе пиролиза получается жидкая фракция (из старых покрышек образуется, например, пиролизное масло, которое не совсем точно называют синтетической нефтью), то ее используют как заменитель нефтепродуктов;
зола не содержит неокисленный углерод и имеет низкую температуру, что позволяет использовать ее, например, в дорожном строительстве.

Какие отходы можно перерабатывать при помощи пиролиза

Обратите внимание! ТБО – твердые бытовые отходы – разные субстанции, которые без обработки невозможно вторично использовать в бытовой деятельности человека.

ТБО – это смесь веществ органического и неорганического происхождения, имеющих разные свойства. В России отходы не сортируются. Однако за рубежом, да и у нас в стране есть тенденция к снижению в мусоре доли пищеотходов и увеличению доли упаковочных материалов: пластика, картона, бумаги. Исследования показали, что примерно 30 процентов по весу и 50 процентов по объему ТБО приходится на долю упаковочного материала. А 13 процентов по весу и 30 процентов по объему упаковочного материала приходится на долю пластмассовых изделий, в подавляющем большинстве пластиковой посуды. Органическую составляющую мусора подразделяют на:

компостируемую (кухонные отбросы, опил, кора и ветки деревьев, щепа, старые газеты, картон);
некомпостируемую (пластмассы, резина, кожа, выброшенные старые шины, кабели, вязкие пастообразные отходы, такие как машинное масло, нефтешламы, почва, на которую попали горюче-смазочные материалы).

Пиролизу подвергается компостируемая и некомпостируемая составляющие мусора.

Пиролизное оборудование для переработки отходов

Современное оборудование может работать с использованием сырья, полученного почти из любых видов органических отходов с использованием собственной энергии. Обязательной составной частью системы аппаратов для пиролиза является реактор.

Интересно! Изначально первые пиролизные аппараты появились в России в девятнадцатом веке. В те времена пиролизу подвергался керосин для приготовления из него газа и бензина, которые применялись для освещения.

Переработка сырья осуществляется в зонах реактора (схема ниже):

вверху температура поддерживается на уровне 100 – 200 0 С и здесь сырье подсыхает (этап №1);
в середине при температуре 1000 – 1200 0 С происходит термическое разложение органической массы и коксование ее, при этом часть углерода сгорает с выделением тепла, поддерживая нужную температуру (этап № 2);
внизу твердый остаток охлаждается до температуры 100 0 С, остатки углерода догорают и преобразуется в золу – пикарбон, карбон (этап №3);
отведение продуктов пиролиза для складирования и повторного применения (этап № 4).

В настоящее время промышленность предлагает следующие типы оборудования для пиролиза ТБО:

Если упростить промышленные механизмы пиролиза, использовать необъемные аппараты, то можно создать небольшую установку для пиролиза, применяемую в личных целях простыми людьми. В быту с помощью этой установки можно получать тепловую энергию, а в промышленности – востребованные химические продукты.

Видео о работе пиролизной установки, находящейся в Татарстане, о технологии проведения процесса, о достоинствах данного способа утилизации твердых бытовых отходов:

Пиролизный завод

В качестве примера пиролизного завода рассмотрим технологию переработки ТБО на мини – заводе ШАХ «ПОТРАМ — ТБО». Технология производства на этом заводе построена с использованием отдельных модулей:

для сортировки, измельчения и компостирования ТБО. Производственная площадка имеет размеры 50м в длину, 30м в ширину и 12м в высоту;
просушки компоста;
образования синтетического пиролизного масла;
получения дистиллятов из пиролизного масла;
очистки дистиллятов до уровня чистоты Евро-4.

Модульная схема работы завода дает возможность приспосабливаться к абсолютно разным видам ТБО.

Мусор на заводе перед обработкой проходит радиационный контроль, большие куски мусора измельчаются (размеры измельченных частиц не должны превышать 250 мм в диаметре) и компостируются. Компост содержит до 60 – 65% воды, поэтому он поступает в установку низкотемпературного пиролиза для удаления влаги. Далее этот материал отправляется в установку высокоскоростного пиролиза, где он перемешивается с золой ТБО, образованной здесь же и имеющей высокую температуру порядка 800 – 850 0 С. Смесь поступает в реактор, который медленно вращается. В этом реакторе смесь без кислорода прогревается до температуры 460 – 490 0 С.

Происходит термическое разложение тяжелых органических молекул с образованием легких углеводородов, которые затем конденсируются, и с выделением неконденсирующихся газов (водорода, азота, угарного газа, сероводорода и других), также образуется твердый углеродистый остаток и зола.

В условиях данной технологии происходит очень быстрый, практически мгновенный нагрев компоста, лишенного влаги, что обеспечивается высокоэффективным подводом энергии.

Плюсом системы является снижение потерь тепловой энергии, так как она не рассеивается в окружающее пространство. Для того чтобы запустить реактор, нужен обычный пропан, а для разогрева требуется всего 4 часа.

Полученная в реакторе смесь паров и газов поступает в следующий модуль, где пары углеводородов подвергаются конденсации, образуя жидкую пиролизную составляющую. Неорганические вещества испаряются или идут на химические предприятия для дальнейшей модификации. Газ, не подвергшийся конденсации, отправляется обратно в цикл, где он сгорает, а выделяющееся тепло обратимо используется в реакторе.

Жидкая составляющая пиролиза отправляется на склад, чтобы потом реализоваться как исходное сырье на предприятиях нефтехимии, как горючее автомобилей и локомотивов, как заменитель мазута и печного топлива в ТЭЦ и котельных.

Твердый остаток поступает из реактора в аэрофонтанную топку, где он дожигается в воздушном потоке. Образовавшееся тепло применяется для прогревания золы – теплоносителя. Горячая зола поступает в реактор, помогая разлагать органическую массу.

Таким образом, утилизация ТБО пиролизным методом – это эффективное решение переработки мусора, так как данный способ позволяет извлекать тепловую энергию и ценные продукты из отходов, практически не загрязняя при этом природную среду.

Мини-завод по переработке нефти является достаточно прибыльным делом. Своими руками организовать такое производство под силу не каждому. Но если приложить максимум усилий, все обязательно получится.

Что собой представляет данный бизнес?

Мини-НПЗ представляют собой небольшой завод, который перерабатывает в год не больше 1 млн. тонн сырья. Данное производство является достаточно привлекательным, поскольку при относительно небольших затратах (для этой отрасли) можно много заработать. В зависимости от типа оборудования и от необходимой мощности, нужно инвестировать от 3 до 30 млн долларов.

Процесс сбора и подготовки нефти

Мини-НПЗ небольших размеров — вполне легальный бизнес, который можно организовать самостоятельно или привлечь к этому партнеров. Для нужд завода можно легко организовать бесперебойные поставки нефти.

Преимущества бизнеса

Мини-НПЗ обладают следующими преимуществами:

максимальная оптимизация процесса, что ведет к снижению текущих и капитальных расходов;
небольшие габариты установок по переработке сырья облегчает их транспортировку и снижает стоимость монтажа;
несложное обслуживание всех устройств;
наличие возможности корректировки технологических параметров завода;
для эффективного производства не нужна вода, пар или другие дополнительные ресурсы;
существует возможность полной автоматизации всего процесса производства;
полное соответствие нормативам пожарной безопасности и охраны труда.

Необходимое оборудование

Чтоб организовать завод по производству разного топлива, в первую очередь необходимо закупить дорогостоящее оборудование.

«Чеченский» вариант

Данное оборудование является самым дешевым на рынке, но оно также считается нелегальным. Его стоимость колеблется от 25 до 40 тысяч долларов. Качество полученного продукта очень низкое, что сочетается с недостаточной долговечностью таких устройств.

Данные установки представляют собой перегонный куб. Во время его эксплуатации очередную порцию сырья заливают внутрь оборудования, после чего нагревают при помощи открытого огня. Пары светлых фракций отводят по специальной длинной трубе. В это же время происходит охлаждение продуктов до оптимальной температуры. В процессе данной перегонки сначала получают бензин, потом дизтопливо. Остатками переработки сырья является мазут, который считается непригодным для дальнейшего использования. Его необходимо утилизировать любым доступным методом.

Установки непрерывного действия

Данное оборудование представляет собой второе поколение установок, которые работают по принципу фракционирования нефти. Оно способно переработать за год около 10-20 тысяч тонн сырья. Стоимость такого оборудования достаточно высокая – от 80 до 150 тысяч долларов. Чтоб удешевить его, применяют следующие приемы:

данные приборы изготавливают из дешевой стали, срок службы которой составляет 1-2 года;
применение водоохлаждающих холодильников;
не используют детали, которые позволяют автоматически обслуживать НПЗ.

Данное оборудование представляет собой кубы, в которых несколько раз происходит испарение и конденсация нефтепродуктов. Они могут дополнительно оснащаться насосами, холодильными установками. Нагрев сырья происходит при помощи мазутной или дизельной горелки.

Чаще всего после покупки оборудования такого типа можно столкнуться с множеством проблем:

отсутствие трубопроводов и арматуры;
наличие некачественных труб – сварных шовных;
в комплектацию установки включена водопроводная арматура, которая категорически запрещена для такого оборудования из-за своей небезопасности;
это оборудование является полулегальным. Полностью узаконить его использование нереально;
качество полученного бензина и дизельного топлива низкое. Оно не отвечает государственным стандартам.

Малотоннажное нефтеперегонное оборудование

Относится к третьему классу установок, которые можно использовать для обустройства завода по производству бензина и другого топлива. Их стоимость составляет от 400 тысяч до нескольких миллионов долларов. С помощью данного оборудования можно переработать до 150 тысяч тонн нефти за год.

Такие установки являются полностью легальными и имеют все необходимые сертификаты, которые подтверждают качество полученного после перегонки топлива. Это оборудование оснащено современными ректификационными колоннами. Оно разделяет сырье на разные фракции, каждая из которых обладает необходимыми рабочими характеристиками. Из-за того, что все конструктивные элементы таких устройств выполняются из легированных сталей, их срок службы составляет не меньше 10 лет.

Бизнес-план производства

Мини-НПЗ по производству разных типов топлива способен дать в результате:

15-25% бензина от общего объема сырья;
25-35% дизельного топлива;
35-55% мазута;
углеводородного газа – 3%.

При переработке сырья также существуют потери. Они составляют не больше 2% при применении эффективного оборудования.

Завод по переработке нефти нужно разместить на подходящем участке, площадь которого составляет:

300 кв. м при мощности производства 20-30 тыс. т продукции в год;
600 кв. м при производительности 50-65 тыс. т в год;
1200 кв. м при мощности 100-120 тыс. т в год;
2400 кв. м при производительности 200-250 тыс. т в год.

Чтоб мини-завод для производства бензина смог функционировать, необходимо привлечь обслуживающий персонал – не больше 6 человек.

Чтоб сэкономить при организации НПЗ, можно использовать для транспортировки, хранения бензина и других горючих материалов подручные емкости – металлические бочки разного объема, грузовые автоцистерны и другие. Также рекомендуется купить утилизатор отходов мазута, который является более выгодным вариантом, чем организация специальных амбаров и хранилищ.

Завод по переработке нефти окупляется в среднем за 1-1,5 года в зависимости от использованного оборудования и объемов сбыта продукции.