Переработка ТБО с получением вторсырья и альтернативных

топлив. Вторичные полимеры как сырье и источник энергии.

Кайгородов Олег НиколаевичЗаместитель директора

ООО «АРК»г.Санкт - Петербург

пищевые и растит. отходы;

23

макулатура; 16

текстиль; 3,5

полимеры; 11

черные металлы; 1,2цветные металлы; 0,3кожа, резина; 1,8

древесина; 2,2кости; 0,4

стекло; 4,8

камни, керамика; 2,3

отсев <16мм; 14

прочее; 20,5

Морфологический состав ТБО г.Санкт-Петербург 2009г.

- Влажность ТБО 40 – 60%,- Насыпной вес 0,12 – 0,16т/м3

Классические: Сепарация с отбором ценных фракций Анаэробное компостирование (ферментация) Сжигание Захоронение

Экзотические: Гидросепарация Пиролиз или газификация Плазма Автоклавная переработка

Оптимальное сочетание Сепарация+ Пиролиз (газификация) хвостов

сортировки

Способы переработки ТБО

Схема организации сортировки ТБО

Зона подготовки

ТБО

1я зона сепарации

2я зона сепарации

3я зона сепарации

Зона прессовани

я

Зона переработки хвостов

сортировки

Выгрузка ТБО

Предварит сортировка

Воздушный сепаратор

Оптическая сепарация

Пресс для вторсырья

Шредер для производства RDF

Вскрыватель пакетов

Грохот(барабанный или дисковый)

Баллистическ сепаратор

Ручная сортировка

Пресс или пресскомпакт для хвостов сортировки

Газификация или пиролиз

Данные по составу линии переработки ТБО мощностью от 100тыс т/г

Вскрыватель пакетов

Поз. Вскрыватель Шредер1. Энергопотребление, кВт 15 - 30 75 - 1502. Изнашивающиеся ножи нет есть3. Цена, EXW, тыс. EUR 150 - 200 От 2004. Аккуратность вскрытия высокая низкая5. Производительность, т/ч 10 - 50 10 - 506. Возможность измельчения

КГМнет есть

Вскрыватель пакетов или шредер?

Основные элементы сепарации ТБОБарабанный грохот или дисковое сито

Барабанный грохот Дисковое сито

Основные элементы сепарации ТБО Воздушный сепаратор

Основные элементы сепарации ТБОБаллистический сепаратор

Дисковый сепаратор Пластингчатый сепаратор

Основные элементы сепарации ТБО Оптический (инфракрасный спектр) сепаратор

Важная стадия для производства RDF, т.к. позволяет удалять из ТБО галогенсодержащие полимеры

Пресс для вторсырья и хвостов сортировки

Пресс для хвостов сортировки и вторсырья

Принцип действия канального пресса с подпрессовкой

1

2

3

4

Упаковка хвостов сортировкиПреимущества: Отсутствие открытых скоплений

ТБО на полигоне и за его пределами, отсутствие запахов,

Многослойная упаковка брикета в пленку исключает разрушение его клювом птицы,

Возможно использование армированной пленки,

Отсутствие грызунов, птиц и других животных, привлекаемых местами скопления ТБО,

Недостатки: Очень высокая стоимость

оборудования и упаковки, Вспучивание пленки,

пожароопасность брикетов при выделении биогаза,

Упаковка хвостов сортировки

MAGNET

БАРАБАНГРОХОТ 80мм

ВОЗДУШНСЕПАРАТ

Fe

ПРЕДВАР СОРТ-КА4 ПОСТА

СОРТ-КА2D ФР.

12 ПОСТОВ15т/ч

Тяж.фр4т/ч

Легк.фр7т/ч

>70mm

<70mm4т/ч

НА ПОЛИГОН

ПРЕСС ВТОРСЫРЬЯСОРТ-КА

ТЯЖЕЛОЙ ФР. 6

ПОСТОВ

СТЕКЛО, ПЛЕНКА, КАРТОН

4 потока. 3 стадии сепарации: грохот, воздушный и баллистический сепараторы 15т/ч

11т/ч15т/ч

НА ПОЛИГОН

/RDF

ВСКРЫВ ПАКЕТОВ

БАЛЛИСТСЕПАРАТ

СОРТ-КА3D ФР.

12 ПОСТОВ

4 потока. 3 стадии сепарации: грохот, воздушный и баллистический сепараторы 15т/ч

3D модель полуавтоматической линии на 35т/ч ТБО

МАГНИТ

БАРАБАННГРОХОТ

ОПТИЧ СЕПРАРАТПЭТ, ПНД

БАЛЛИСТСЕПАРТОР

ВОЗДУШНСЕПАРАТ

МАГНИТ

КАРТОН, СТЕКЛО, ТРОСЫ, ПРОВОД

КГМ И ДР

ОПТИЧ СЕПАРАТБУМАГА

ОПТИЧ СЕПАРАТПОЛИМЕР

Fe

ЦВМЕТ

ВХОД35Т/Ч

СОРТ-КАБУМАГА

СОРТ-КА2D

ПОЛИМЕР

35т/ч

2D

Тяжелая10т/ч

Легк15т/ч

>60mm

3D

СЕПАРАТЦВ МЕТ

ПЭТ, ПНД

СХЕМА ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ СОРТИРОВКИ ТБО С ВЫДЕЛЕНИЕМ RDF МОЩНОСТЬЮ 35Т/Ч ИЛИ 200ТЫС Т/ГОД

СОРТ-КАСТЕКЛО

БУМАГА

2DПЛАСТ

СТЕКЛО

ШРЕДЕР ДЛЯ RDF

RDF~4-5т/ч

НА ПОЛИГОН

ОТСЫПКАНА

ПОЛИГОН

ВСКРЫВАТ ПАКЕТОВ/ШРЕДЕР

ПРЕДВАР СОРТ-КА

<60mm10т/ч

25т/ч

Видео работы линии сортировки ТБО

15

25

1025

25Вторсырье

Топливо RDF

Топливо на газификацию

отсев менее 60мм

Хвосты

Материальный баланс полуавтоматической линии

сортировки ТБО

НАИМЕНОВАНИЕ КОЛИЧ-ВО%

ЦЕНАРУБ/Т

КАРТОН (ГОСТ) 2,5 4.000БУМАГА (ГОСТ) 4,0 1.500ПЭТ 1,5 11.000ПВД, ПНД, ПП, ПС 3,5 5.000СТЕКЛО 2 700ТЕКСТИЛЬ 0,5 1.000ЧЕРНЫЙ МЕТАЛЛ 1,2 6.000ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛ 0,15 30.000ВСЕГО 15,35СРЕДНЯЯ СТОИМОСТЬ Р/Т 3.750

Цены на вторичное сырье

Здания и сооружения: КПП, весовая Сортировочный комплекс c участком производства RDF АБК, гараж, ремзона Очистные сооружения, мойка колес Участок газификации (пиролиза) с производством эл.энергии Общее энергопотребление: 0,3 - 1,5МВт Общее водопотребление: ХПВ 50-70м3/сут Техническая вода 50м3/сутПлощадь зданий ~6.000м2 Ангар под линию переработки ТБО 3.000м2

Остальные здания ~3.000м2

Общая площадь участка: около 2ГаСтоимость линии полуавтоматической сортировки на 25т/ч ТБО 4 – 8 млн EUR.Стоимость строительных работ около 150 млн руб.

Характеристики завода производительностью 200.000т/г ТБО

2кг RDF замещают в среднем 1м3 природного газа Средняя цена на рынке 900 – 1.100 руб/т (расчет из

стоимости 1ГДж) Себестоимость производства 1т RDF около 500руб/т Стоимость доставки RDF в радиусе 150-200км около

200руб/т 2кг RDF замещают 1м3 природного газа

Потенциальные потребители в Подмосковье:◦ ООО «Тулацемент» (Heidelbergcement),◦ Воскресенскцемент (Lafarge),◦ Щуровский цементный завод (Holcim),◦ Калужский цементный завод (Lafarge).

Альтернативное топливо RDF для цементных печей и энергетики

RDF как товарный продукт

Сертификат на RDF – Топал 1 Вид RDF

Горелки для альтернативных топлив

Требования к RDF по CEN/TSПараметр Единицы Предельная величина Проба Метод исследования

Низшая теплотворная способность МДж/кг >18 AR CEN/TS 15400Содержание влаги % от массы <20 AR CEN/TS 15414Зольность % от массы <15 D CEN/TS 15403Хлор (Cl) % от массы <0,9 D CEN/TS 15408Сера (S) % от массы <0,7 D CEN/TS 15408Размер частиц % от массы 80%<25mm;   CEN/TS 15415

   max 40mm (по любой из сторон)    

Металлы группы | (Tl + Cd) мг/кг <20ppm AR CEN/TS 15411         Металлы группы || (Hg) мг/кг <2ppm AR CEN/TS 15411         Металлы группы III (Sb, As, Pb, Cu,Cr, Со, Mn Ni. V) мг/кг <2000ppm AR CEN/TS 15411

Характеристики RDF из ТУ на альтернативое топливо

Показатель Обозначение показателя

Ед. изм.

Состояние топливаРабочее Аналитическое Сухое

1 Общая влага Wt % 7,0-25,5 - 02 Влага аналитической пробы

Wa % - 2,5±0,1 -

3 Зольность A % 14,0-17,3 12,7±1,4 13±0,34 Выход летучих веществ V % 64,2-78,0 74,0±3,5 76,0±1,5

5 Низшая теплота сгорания

Qрн ккал/кг

МДж/кг3800-485015,9-20,3

4200-445017,6-18,6

 

6 Общий углерод C %     46,0±1,07 Общий водород H %     6,3±0,38 Азот N %     0,27±0,019 Общая сера S %     0,83±0,0310 Хлор Cl %     0,80±0,0211 Кислород (расчетная величина)

Od %     39,0±1,5

12 Фтор F Ppm     47,0±1,5

Значение параметров вредных выбросов в атмосферу (диоксинов и фуранов)

Точка выбросов Концентрация нг ITEQ/м3 (стандартные условия) Верхний

предел выбросов* (кг/ч)Верхний предел Нижний предел

1 0,0140±0,0091 0.0133±0.0086 1,80x10-92 0,0402±0,0261 0.0382±0.0248 4,16x10-101 0,0007±0,0005 0.0007±0.0005 9,05x10-112 0,0386±0,0251 0.0364±0.0237 4,43x10-10

СУММАРНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ПХДД/ПХДФ В ВЫБРОСАХ С УЧЕТОМ ТОКСИЧЕСКИХ

ЭКВИВАЛЕНТОВ, В ПЕРЕСЧЕТЕ НА 2,3,7,8‑ТХДД

Замеры осуществлялись в 2011г. ВНИИМ им Менделеева на ООО «Сланцевский цементный завод Цесла» в двух точках выбросов в разное время в процессе 72 часовых испытание по подаче RDF в цементную печь

Смежные производстваПРОИЗВОДСТВО ПРОДУКТМОЙКА ПЭТ БУТЫЛОК ПЭТ ХЛОПЬЯПЕРЕРАБОТКА ПВД, ПНД, ПП И ПРОЧ.

ГРАНУЛЯТ ПВД, ПНД, ПП И ПРОЧ.

ПРОИЗВОДСТВО ТНП ИЗ ПВД, ПНД

СТРОЙ ОГРАЖДЕНИЯ, ХОЗ.ТОВАРЫ, АВТОДЕТАЛИ, МЕБЕЛЬ И Т.П.

ПЕРЕРАБОТКА МАКУЛАТУРЫ

УТЕПЛИТЕЛЬ, УПАКОВКА ДЛЯ ЯИЦ, ТУАЛЕТНАЯ БУМАГА, ГОФРОКАРТОН И

Т.П.ПЕРЕРАБОТКА ПОКРЫШЕК

РЕЗИНОВАЯ КРОШКА, ДОБАВКА В АСФАЛЬТ, СПОРТИВНЫЕ И ДЕТСКИЕ

ПОКРЫТИЯПЕРЕРАБОТКА СТЕКЛОБОЯ

СТРОЙМАТЕРИАЛЫ ИЗ ВСПЕНЕННОГО СТЕКЛА

Переработка вторичных полимеров

18

3226

12

3 9

Процент содержания полимеров

ПЭТ

ПВД

ПНД

ПП

ПС

ДРУГИЕ

Цены на мытые или гранулированные вторичные полимеры, руб/кг:

ПЭТ 35 – 55, ПВД/ПНД гранула 30 –

52, ПВД/ПНД агломерат 16 –

25, ПП гранула 32 – 54, ПС гранула 42 – 65.

Основные стадии мойки:1. Измельчение2. Предварительная мойка3. Флотация4. Мойка трением5. Ополаскивание 6. Сушка7. Измельчение/агломерация/грануляция

Характеристики линий мойки:Фракция конечного продукта 7 – 15мм,Загрязнения посторонними включениями <60ppm, Производительность от 0,5 до 2,5т/ч,Энергопотребление от 200 до 600кВт,Водопотребление (с контуром очистки) 2 – 4м3/ч,Занимаемая площадь 300 – 700м2

Технология мойки вторичных полимеров

Мойка ПЭТ, г.Казань

Добавка к RDF, повышающая калорийность, Пиролиз (низко/высокотемпературный):

◦ Производство синтетической нефти, (пиролизного масла или низкосортного мазута),

◦ пиролизного газа,◦ Пирокарбона (тех.углерод).

Высокотемпературная газификация:◦ Воздушное дутье: производство

низкокалорийного генераторного газа, из него тепла и эл.энергии,

◦ Парокислородное дутье: производство синтезгаза с высоким содержанием водорода…

Топливо из полимеров

Преимущества технологии: Получение жидких фракций, пригодных к использованию в

качестве топлива, Возможность хранения и транспортировки жидкой фракции,

Недостатки технологии: Высокие требования к однородности сырья (полимеры, покрышки), 3 выходных продукта – газ, твердый остаток, Низкое качество топлив, требуется дальнейшая переработка,

твердый остаток не востребован на рынке, Высокая себестоимость переработки, Низкая цена на жидкие продукты пиролиза (6 – 8 тыс. руб/т)

В РФ действующих установок (малотоннажных), работающих на полимерах нет. Распространены установки по переработке покрышек.

Пиролиз полимеров

Пиролиз полимеров

Установка НТ пиролиза. США

Преимущества технологии: Применима к широкому спектру отходов, Всего 2 выходных продукта – газ и зола, Позволяет работать с грязными отходами, т.к.

газ возможно чистить от токсичных соединений,

Недостатки: Газ нельзя транспортировать и хранить, Газ имеет калорийность 1000 – 1100ккал/м3

Газ можно использовать только на производство тепла или электроэнергии,

Высокотемпературная газификация

Высокотемпературная газификация

Реактор газификатор Производство электроэнергии

Кайгородов Олег Николаевич +79219026894+79052502894okaj@yandex.ru

г.Санкт-Петербург