Твердые бытовые отходы - альтернативное топливо для производства цемента

В Беларуси с твердыми бытовыми отходами (ТБО) закапывается на свалках ежегодно сотни тысяч тонн топлива в условном исчислении. В переводе на каменный уголь это составляет порядка 800 тыс. тонн в год. Зарубежный опыт  наглядно свидетельствует о технологических решениях, способных извлекать из мусоропереработки  колоссальную пользу. И это особенно  видно на примере  производства строительных материалов.
С зарубежным опытом получения топлива из отходов  изучили сотрудники ГП «Институт НИИСМ» Л.Туровский и Д. Волоткович.
Свой доклад они представили участникам ежегодной научно-технической конференции «Научно-технические проблемы перевода производства строительных материалов на альтернативные виды топлива».
В качестве начального примера речь идет о выпуске цемента. Его производство, как известно, требует значительного количества энергии и затраты на энергоносители составляют в условиях Республики Беларусь 40-50%, причем доля топлива составляет 70% этой величины.
В настоящее время в республике топливом для производства цемента является в основном природный газ. С расширением производства цемента с 4,4 млн. тонн в 2009 году до 9-10 млн. тонн, как это предусматривается программой развития цементной промышленности, расход топлива существенно возрастет.
Кроме технологических решений по снижению расхода топлива в производстве цемента, таких как перевод старых заводов на «сухой» способ и строительство новых заводов по «сухому» способу, существуют альтернативные пути решения данной проблемы – это использование в качестве топлива различных топливосодержащих отходов с одновременным решением экологических проблем.
Например, в Европе существует целое направление мусоропереработки – производство альтернативного топлива (АТ) из бытовых отходов. Оно представляет собой измельченные легкие фракции мусора, в основном это полимеры и бумага, отдельное направление – это применение в качестве альтернативного топлива измельченных и неизмельченных изношенных автопокрышек. На таком и других видах АТ работает ряд цементных заводов в Германии, Австрии, Бельгии, Франции и в других странах.
Так, на цементном заводе «Дукерхофт» в г. Ленгерих (Германия) доля альтернативного топлива составляет примерно 60% от общего расхода топлива, на цементном заводе «Редерсдорф» (Германия) – до70%, на цементном заводе «Витерсдорф»т (Австрия) – более 50%, а на цемзаводе Zementwerke Rrogbeumker (Германия) – 100%.
Природный газ в европейской цементной промышленности используется только как вспомогательное топливо – для поддержания горения трудносгораемого топлива, топливосодержащих отходов и розжига печей.
По данным Ассоциации Производителей Резины США в 2006 году цементная промышленность использовала в качестве топлива 130 млн. изношенных покрышек из 290 млн., которые выбрасывались ежегодно. В 2004 году 43 цемзавода получили административное одобрение на использование в качестве альтернативного топлива покрышек. Есть опыт обеспечения АТ цементного завода мощностью 1,6 млн. тонн цемента в год с помощью мусороперерабатывающей установки, окупаемость которой составляет до 3 лет.
Цементные заводы в Европе получают горючие отходы даже с доплатой за их утилизацию, так как использование печей цементных заводов для этой цели обходится как местным властям, так и предприятиям дешевле, чем вывоз мусора на свалку или утилизация в специальных установках с дорогостоящей технологией и значительными капитальными затратами на строительство.
Оборудование цементных заводов, в которых технологические процессы проходят при температуре до 1700 градусов С, обеспечивает снижение до минимума содержание вредных веществ в отходящих газах, а также химическое связывание в клинкерных минералах токсичных материалов, выделяющихся из отходов в процессе их переработки за счет более высоких температур, чем, например, в топках мусоросжигательных заводов, котельных и топках других промышленных производств.
Из чего же состоит технология переработки твердых бытовых отходов (ТБО) в альтернативное топливо для цементных заводов?
ТБО доставляется на завод ,например, в город Пейц (Германия) автотранспортом. Вначале мусор проходит стадию ручной сортировки на ленточных конвейерах, затем поступает в цех, где производится автоматическая сортировка с целью выделения неорганических соединений ( стекло, камни), металла и батареек, пластика, пищевых отходов и биомассы.
После измельчения до кусков размером 20-50 мм полученное АТ (бумага, картон, текстиль, древесина и др.) складируется и автомобильным транспортом отправляется на цемзаводы или на ТЭЦ для сжигания. Такова технология, используемая германской фирмой FFK и предложенная для мусороперерабатывающего завода в г. Гродно, и отвергнутая местными властями по непонятным причинам.
Автомобильные шины сжигаются на цементных заводах в двух видах – с переработкой на куски размером до 20 мм и без переработки, т.е. шины диаметром до 1 метра и более отправляются на сжигание в цементную печь целиком. Второй вариант сжигания отработавших шин на цемзаводах превалирует, поскольку сжигание шин без их измельчения проще и дешевле.
В Беларуси с твердыми бытовыми отходами закапывается до 700 тыс. тонн топлива в условном исчислении. Это столько, сколько затрачено, например, в 2008 году на производство в республике 4,4 млн. тонн цемента. С переработкой твердых бытовых отходов в альтернативное топливо для цемзаводов, а это самый рациональный способ утилизации ТБО, республика отстает от стран ЕС на 20 –25 лет. Чтобы в корне пересмотреть технологию утилизации ТБО, сложившуюся в Беларуси,и перенять опыт стран ЕС в практическом применении отходоа в цементных печах, необходимо построить музороперерабатывающие заводы во всех крупных городах республики. Их технология должна быть ориентирована на получение альтернативного топлива. А цементные заводы должны быть оборудованы устройствами для приемки и сжигания АТ из твердых бытовых и других отходов, а также отработанных автомобильных шин. При этом важно учесть соблюдение экологических норм, для чего необходимы соответствующие технологии и система контроля.