Использование технологии быстрого пиролиза как метода утилизации бытовых и промышленных отходов | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 6 марта, печатный экземпляр отправим 10 марта.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Экология

Опубликовано в Молодой учёный №42 (332) октябрь 2020 г.

Дата публикации: 18.10.2020

Статья просмотрена: 5 раз

Библиографическое описание:

Курышев, О. О. Использование технологии быстрого пиролиза как метода утилизации бытовых и промышленных отходов / О. О. Курышев. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 42 (332). — С. 90-92. — URL: https://moluch.ru/archive/332/74240/ (дата обращения: 25.02.2021).



Утилизация отходов методом пиролиза является основным процессом, так как, используя правильно данный метод, количество загрязняющих веществ в окружающей среде будет гораздо меньше от общего числа веществ во время химического распада. В ходе утилизации отходов посредством пиролиза на выходе возможно получить вторичное углеводородное сырье и топливо, что несет очень важную промышленную ценность.

Быстрый пиролиз — это форма пиролиза, главной отличительной чертой которой является подведение тепловой энергии к конкретному веществу с высокой скоростью без доступа кислорода. Сравнивая быстрый пиролиз с медленным, следует отметить, что данный процесс сравним с попаданием капли воды в раскаленное масло. Следует отметить, что быстрый пиролиз нуждается в основательной подготовке исходного сырья:

Затрагивая отходы агропромышленного комплекса, существенные проблемы по применению технологии быстрого пиролиза для переработки отходов растениеводства отсутствуют. Что касается утилизации бытовых отходов при использовании быстрого пиролиза, нужно соблюдение ряда правил:

− распределение отходов на основные типы (древесные, бумажные, металлические и т. д.);

− металл и стекло для использования технологии быстрого пиролиза не пригодны.

Благодаря применению технологии быстрого пиролиза возрастают шансы построения выгодных и быстро окупаемых непрерывных производств по переработке отходов. Используя быстрый пиролиз появляется возможность разделять продукты на различные фракции, такие как жидкая, твердая, газообразная. Их можно извлекать, как химические соединения, последовательно запуская в производство.

Продукты быстрого пиролиза на выходе имеют высокую энергетическую способность и используются для жилищно-коммунальных систем, агропромышленного комплекса и предприятий различной направленности. Данная тенденция приведет к уменьшению затрат на коммунальные платежи и себестоимости продукции.

Каждый год растет число отходов ввиду жизнедеятельности человека. Экологические требования становятся жестче, вводятся различные программы утилизации отходов, но проблемы переработки продолжают требовать решений. Как правило, утилизация отходов воспринимается лишь как уничтожение мусора или переработка на вторичное сырье. Но это далеко не так. Переработка мусора несет важное и стратегическое значение, в том числе и в экономическом сегменте.

Процесс переработки отходов позволяет получить тепло, электроэнергию, высокоуглеродистые вещества. Организовывая утилизационный процесс, имеется необходимость во многофункциональном и уникальном оборудовании. В рабочем режиме оборудование не должно требовать дополнительных источников энергии, при этом, работая на исключительном самообеспечении с отработанными всеми ступенями промышленного процесса и стремлением к экологическому благополучию.

Перейдя к недостаткам быстрого пиролиза, можно отметить, что должна осуществляться обязательная предварительная сушка основного вещества до необходимого показателя относительной влажности. Но тепловой эффект от быстрого пиролиза ликвидирует затраты на процесс сушки.

Теоретические познания медленного пиролиза начались еще в прошлом веке, на практике реализовать данный процесс удалось в начале 40-х годов двадцатого века в Германии. Что касается первых исследований быстрого пиролиза, то их начало определено концом 80-х годов прошлого столетия. Важно понимать, что в Советском Союзе в тот период грузовые автомобили были оснащены установками медленного пиролиза, а основным сырьем служила древесина.

Далее следует перейти к причинам, которые оказывали ограничивающее влияние на развитие быстрого пиролиза. Соответствующих причин было немало, но основными являлись следующие:

− низкая стоимость углеводородного сырья, а, значит, и электрической энергии;

− достаточно быстрое развитие ядерной энергетики;

− стремительное развитие гидроэнергетики в мире.

Заострить внимание можно и на том, что с начала 80-х годов прошлого столетия, в ядерной энергетике мира произошло большое количество аварий и катастроф на АЭС, что привело к ликвидации ряда АЭС в Европе и мире. С 90-х годов двадцатого столетия начинаются несколько значимых событий, а именно развал СССР; резкий рост экономик Юго-Восточной Азии, что привело к сильной необходимости потребления углеводородного сырья и стремительному росту цен на сырье. Все это, а также политическая нестабильность на Ближнем Востоке привели к резкому увеличению цен на углеводородное сырье. В мире стартуют исследования по поиску новых альтернативных источников энергии. Страны весомые государственные финансовые ресурсы (например, ЕС до 2010г. выделил, на данные цели 20 млрд евро) на исследования, разработку новых технологий и конструкций (НИОКР) в области альтернативных источников энергии. Причем, заказы на НИОКР, по одной и той же тематике, располагались в 2–3х учреждениях (фирмах) одновременно. Так начались исследования процессов быстрого пиролиза.

Литература:

  1. BP Statistical Review of World Energy 2009 // Available at: http://www.bp.com/
  2. International Energy Agency (IEA) //Key World energy Statistics 2010, Available at: www.iea.org/textbase/nppdf/free/2010/key_stats_2010.pdf
  3. Yoda S. and Nitta Y. editor (1995). Trilemma: three major problems threating world survival// Tokyo: Central Research Institute of Electric Power Industry.
  4. International Energy Agency (IEA)// World Energy Outlook 2006, Available at: http://www.iea.org/textbase/nppdf/free/2006/weo2006.pdf
  5. International Energy Agency (IEA)// Annual Report IEA Bioenergy 2009, Bioenergy-A sustainable and reliable energy source, Available at: www.gse.it/Eng/pressrelease/Press %20Release/IEA_Bioenergy.pdf 6. Department of Alternative Energy Development and Efficiency (DEDE)// Ministry of energy, Thailand energy situation 2007, Available at: http://elib.dede.go.th/mm-data/Bib2903–2007 (2550).pdf
  6. Pütün A. E., Ozbay N., Onal E. P. and Pütün E. Fixed bed pyrolysis of cotton stalk for liquid and solid products// J. Fuel Process. Technol. 2005. V. 86, P. 1207–1219.
  7. Tsai W. T., Lee M. K. and Chang, Y.M., Fast pyrolysis of rice straw, sugarcane bagasse and coconut shell in an induction-heating reactor// J. Anal. Appl. Pyrolysis. 2006. V.76. P. 230–237
Основные термины (генерируются автоматически): быстрый пиролиз, углеводородное сырье, агропромышленный комплекс, альтернативный источник энергии, медленный пиролиз, прошлое столетие, утилизация отходов.


Задать вопрос