ごみからのエネルギー。スキーム、説明

無線電子工学および電気工学の百科事典
無料のライブラリ / 無線電子および電気機器のスキーム

ゴミからエネルギーを得る。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

無料のテクニカルライブラリ

ゴミの問題は、大都市に住む人にとっては身近なものです。市は不要な廃棄物を特別な地域に投棄することで処分しようとしている。埋め立て地の規模は拡大しており、すでに各地域に侵入しつつあります。ロシアでは、少なくとも年間 40 万トンの都市固形廃棄物 (MSW) が蓄積されています。同時に、廃棄物焼却プラントを追加の電力源として使用できます。

第一世代のMSZ

XNUMX世紀末のイギリス。最初の廃棄物焼却プラント（MSZ）が建設されました。当初、焼却炉は、埋め立て地に保管されている廃棄物の残留物の量を減らし、それらを除染するために使用されていました。その後、MSZで発生する熱を高灰分褐炭の発熱量と比較できることがわかり、MSWは火力発電所（TPP）の燃料として使用できることがわかりました。

最初の廃棄物焼却ユニットは、火力発電所のボイラーユニットをほぼ繰り返していました。MSWは発電ボイラーの火格子で燃焼され、廃棄物焼却から得られた熱は蒸気を生成し、続いて発電するために使用されました。

焼却炉の建設ブームは、1970 年代のエネルギー危機の時期に落ち込んだことに注意する必要があります。先進国では何百もの焼却炉が建設されています。廃棄物処理の問題は解決したようです。しかし、当時の焼却炉には、大気中に放出された排気ガスを浄化するための信頼できる手段がありませんでした。

多くの専門家は、このテクノロジーには大きな欠点があることに気づき始めました。ダイオキシンは焼却中に発生し、廃棄物焼却施設も水銀と重金属の主な排出源のXNUMXつです。

したがって、設計がかなり単純で、第XNUMX世代の比較的安価な焼却プラントを閉鎖または再構築する必要があり、改善され、それに応じて、大気中に放出されるガスを洗浄するシステムのコストが増加しました。

第XNUMX世代MSZ

1990年代後半から。ヨーロッパでは、第二世代の焼却炉の建設が始まりました。これらの企業のコストは、最新の効率的なガス処理施設のコストの約40％です。しかし、MSWの焼却プロセスの本質はまだ変わっていません。

従来の焼却炉は、乾燥していない廃棄物を焼却します。 MSW の自然湿度は通常 30 ～ 40% です。したがって、廃棄物の焼却中に放出されるかなりの量の熱が水分の蒸発に費やされ、通常、燃焼ゾーンの温度は 1 °C を超えることはありません。

このような温度でMSWの鉱物成分から形成されたスラグは、表面が発達した多孔質で壊れやすい塊の形で固体状態で得られ、廃棄物の焼却中に大量の有害な不純物を吸着することができ、有害な要素を比較的容易に放出します埋め立て地および埋め立て地に保管された場合。形成されたスラグの組成と特性の修正は不可能です。

モスクワは第二世代の焼却炉を設置する予定です

中央地区を除くモスクワのすべての地区で、今後数年間で、廃棄物処理および焼却プラントが建設され、再建されます。第二世代の焼却炉が建設されることが期待されています。

これは、11年2008月80日に承認された市政府の法令草案に記載されています。2012年までにXNUMX億ルーブルの場合、XNUMXつの新しい廃棄物焼却プラント（MSZ）が建設され、XNUMXつの廃棄物処理施設が再建され、熱用プラントが建設されます。有害な医療廃棄物の処分が開始されます。植物の土地区画はすでに決定されています。

現在、地域の埋立地の資源はほぼ枯渇しています。「XNUMX年以内に、私たちが独自の処理施設を建設しなければ、モスクワはゴミで溺れてしまうだろう」と国家院の最高環境評議会のメンバーであるアダム・ゴノポルスキーは言う。埋め立て地が閉鎖され、環境上の理由から廃棄物処理工場を建設できない状況では、焼却炉が依然として唯一の解決策であると同氏は考えている。

Muscovitesが新しい廃棄物焼却プラントの建設に反対している間、市当局はモスクワだけでなくモスクワ地域にも廃棄物焼却プラントを建設するオプションを検討しています。ユーリ・ルシコフは、2009年XNUMX月のモスクワ市議会の議員との会合でこれについて話しました。

ユーリ・ルシコフ氏は、「そのような工場の立地や廃棄物を保管する埋め立て地の数を増やすことについて、モスクワ地域と合意してはどうだろうか」と尋ねた。同氏はまた、すべてのゴミを処分前に分別しなければならないとする市の法案を策定することが適切だと考えているとも述べた。「このような法律により、焼却工場や埋め立て地に送られる廃棄物の量は年間5万トンから1,5万～2万トンに減少するだろう」と市長は述べた。

廃棄物の分別は、他の代替廃棄物処理技術にも役立ちます。しかし、この問題も法律で解決する必要があります。

MSZ の新しいエネルギー機会: ヨーロッパの経験

ヨーロッパでは、それはすでに解決されています。選別された廃棄物は、人口への電気と熱の供給の不可欠な部分です。特にデンマークでは、1990年代初頭から焼却炉が統合されました。電気の3％と熱の18％は、都市の電気と熱供給のシステムに供給されます。

オランダでは、3年以来、特別な埋め立て地に持ち込まれる廃棄物に特別税が課されているため、廃棄物の約1995％しか埋め立て地に持ち込まれていません。 85トンの廃棄物に対して1ユーロであり、埋め立て地は経済的に非効率的です。そのため、廃棄物の大部分はリサイクルされ、一部は電気と熱に変換されます。

ドイツにとって、それは彼ら自身の生産からの廃棄物を使用する彼ら自身の火力発電所の産業企業による最も効果的な建設と考えられています。このアプローチは、化学、製紙、食品業界で最も一般的です。

ヨーロッパ人は長い間、廃棄物の予備的な分離に固執してきました。各ヤードには、さまざまな種類の廃棄物用に別々のコンテナがあります。このプロセスは2005年に法制化されました。

ドイツでは、年間最大 8 万トンの廃棄物が発生しており、これらは電気や熱の生産に利用できます。しかし、このうち使用されるのはわずか 3 万トンですが、2010 年までに廃棄物を利用して稼働する発電所の委託容量が増加すれば、この状況は変わるはずです。

排出権取引により、ヨーロッパ人は、特に焼却によって、まったく異なる立場から廃棄物処理に取り組むことを余儀なくされています。炭素排出量を削減するためのコストについてはすでに話し合っています。

ドイツでは、次の基準が焼却炉に適用されます。都市廃棄物を使用して発電する場合、1 mg の二酸化炭素の排出を回避するコストは 40 ～ 45 ユーロ、熱を生成する場合は 20 ～ 30 ユーロです。一方、ソーラーパネルを使用して発電するのと同じコストは1ユーロになります。電気と熱を生成できる焼却炉の効率は、他のいくつかの代替エネルギー源と比較して顕著です。

ドイツのエネルギー企業 E.ON は、廃棄物からエネルギーを抽出するヨーロッパの大手企業になることを計画しています。同社の目標は、オランダ、ルクセンブルク、ポーランド、トルコ、英国の各市場で15～25％のシェアを獲得することだ。さらに、この国（ロシアと同様）では廃棄物は主に埋め立て地に処分されるため、E.ONはポーランドが主な方向性であると考えている。そしてEUの規制は、共同体諸国におけるそのような埋め立てを中期的に禁止することを規定している。

2015年までに、廃棄物のエネルギーリサイクルの分野におけるドイツのエネルギー問題の売上高は1億ユーロを超えるはずです。今日、ドイツの主要なエネルギー問題の260つであるこのパフォーマンスは、はるかに控えめで、20億840万ユーロに上ります。しかし、この規模でも、E.ONは、RemondisやMVV Energieなどの企業に先駆けて、すでにドイツを代表する廃棄物処理業者と見なされています。これまでのシェアは660％で、XNUMX台の廃棄物焼却炉を運営しており、XNUMXGWhの電力とXNUMXGWhの熱を生成します。ヨーロッパのさらに大きな競争相手はフランスにいます。

ドイツでは、廃棄物処理の状況は、管理されていない廃棄物の投棄を禁止する法律が可決された2005年にのみ根本的に変化したことに注意する必要があります。その後、ごみ事業は黒字化した。現在、ドイツは年間約25万トンの廃棄物を処理する必要があり、70万トンの容量を持つ18,5のプラントしか利用できません。

ロシアのソリューション

ロシアはまた、廃棄物から追加の電力を生成するための興味深いソリューションを提示しています。工業会社「TechnologyofMetals」（チェリャビンスク）は、ZAO NPO Gidropress（ポドリスク）およびNP ZAO AKONT（チェリャビンスク）とともに、経済的で多目的の連続溶解ユニット「MAGMA」（APM「MAGMA」）のプロジェクトを開発しました。。この技術は、パイロット条件、その使用のための技術スキームですでにテストされています。

従来使用されていたMSW焼却炉と比較して、MAGMAユニットと高温で廃棄物のない廃棄物処理の技術には、未分類廃棄物を処理するためのMLTの建設にかかる資本コストを削減できる多くの利点があります。これらには以下が含まれます：

都市廃棄物を自然の水分でリサイクルし、積み込む前に事前に乾燥させて、都市廃棄物の燃焼温度を上げ、燃焼した廃棄物XNUMXトンあたりの発電量を世界基準に引き上げる可能性。
都市ごみの鉱物成分から形成された過熱スラグ溶融物の表面の酸素雰囲気で都市廃棄物を燃焼させ、焼却炉内の気相温度が1800〜1900°C、溶融スラグの温度が1500〜になる可能性1650°Cで、放出されるガスとその中の窒素酸化物の総量を減らします。
都市廃棄物の鉱物成分から液体酸性スラグを取得し、定期的に炉から排出する可能性。このスラグは強くて密度が高く、保管中に有害物質を放出せず、建築用瓦礫、スラグ鋳造、その他の建材の製造に使用できます。
ユニットのガス洗浄で捕らえられたダストは、特殊なインジェクターによって溶融チャンバーに吹き戻され、スラグ溶融物に戻され、スラグによって完全に吸収されます。

他の指標によると、MAGMAユニットを搭載したWIPは既存のWIPに劣らず、ガスとともに排出される有害物質の量はEU基準に準拠しており、従来使用されていたユニットで都市廃棄物を燃焼する場合よりも低い. このように、APM「MAGMA」を使用することで、環境に悪影響を与えることなく、未分別の一般廃棄物を無廃棄処分する技術が可能になります。このユニットは、既存のゴミ捨て場の埋め立て、医療廃棄物の効率的かつ安全な処分、および使用済みの自動車タイヤの処分にもうまく使用できます。

1トンの都市廃棄物を最大40％の自然湿度で熱処理すると、次の量の市場性のある製品が得られます。鋳鉄 - 0,45-0,55 kg。建築資材または製品 - 7〜30 kg。チェリャビンスク市に年間最大250万トンの未分別廃棄物を処理できる廃棄物焼却施設の建設にかかる資本コストは、推定270億600万ユーロに上る。投資の回収期間は 120 ～ 6 年です。

2007年の固形産業廃棄物の処理に関するMAGMAプロジェクトは、ロシア連邦下院の生態学委員会の決定によって支援されました。

他の記事も見る セクション代替エネルギー源.

読み書き 有用なこの記事へのコメント.

<<戻る

科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：

温かいビールのアルコール度数 07.05.2024

最も一般的なアルコール飲料の 1 つであるビールは、飲む温度によって変化する独自の味を持っています。国際的な科学者チームによる新しい研究で、ビールの温度がアルコールの味の知覚に大きな影響を与えることが判明しました。材料科学者のレイ・ジャン氏が主導したこの研究では、温度が異なるとエタノールと水分子が異なる種類のクラスターを形成し、それがアルコールの味の知覚に影響を与えることが判明した。低温ではより多くのピラミッド状のクラスターが形成され、「エタノール」の辛味が軽減され、飲み物のアルコール感が軽減されます。逆に温度が上がるとクラスターが鎖状になり、アルコール感が強くなります。これは、白酒などの一部のアルコール飲料の味が温度によって変化する理由を説明します。得られたデータは飲料メーカーに新たな可能性をもたらします。 ... >>

ギャンブル依存症の主な危険因子 07.05.2024

コンピューターゲームは、385 代の若者の間でますます人気の娯楽となっていますが、それに伴うゲーム依存症のリスクは依然として重大な問題です。アメリカの科学者は、この中毒に寄与する主な要因を特定し、その予防のための推奨事項を提供するために研究を実施しました。 90 年間にわたり、10 人のティーンエイジャーを追跡調査し、どのような要因がギャンブル依存症になりやすいかを調査しました。その結果、研究参加者のXNUMX%は依存症のリスクがなかったが、XNUMX%がギャンブル依存症になったことが示された。ギャンブル依存症の発症の主な要因は、低レベルの向社会的行動であることが判明しました。向社会的行動のレベルが低い十代の若者は、他人の助けやサポートに興味を示さないため、現実世界との接触が失われ、コンピュータゲームが提供する仮想現実への依存が深まる可能性があります。これらの結果に基づいて、科学者たちは ... >>

交通騒音がヒナの成長を遅らせる 06.05.2024

現代の都市で私たちを取り囲む音は、ますます突き刺さるようになっています。しかし、この騒音が動物界、特に卵から孵化していないひよこのような繊細な生き物にどのような影響を与えるかを考える人はほとんどいません。最近の研究はこの問題に光を当てており、彼らの発達と生存に深刻な影響を与えることを示しています。科学者らは、シマウマダイヤモンドバックのヒナが交通騒音にさらされると、発育に深刻な混乱を引き起こす可能性があることを発見しました。実験によると、騒音公害によって孵化が大幅に遅れる可能性があり、孵化した雛は健康増進に関わる多くの問題に直面している。研究者らはまた、騒音公害の悪影響が成鳥にも及ぶことを発見した。生殖の機会の減少と生殖能力の低下は、交通騒音が野生動物に長期的な影響を与えることを示しています。研究結果はその必要性を浮き彫りにしている ... >>

アーカイブからのランダムなニュース

雨は宇宙からやってくる 15.08.2003

ドイツのハイデルベルグにある核物理学研究所の研究者によると、宇宙線の素粒子が雲の形成に関与しています。

ご存知のように、雲は水滴で構成されています（低温では氷の結晶から）。液滴が水蒸気から凝縮するためには、結晶化センターが必要です。それらは小さなちりの粒子、海塩の結晶、すすと煙の粒子であり、高度が高い (約 50 キロメートル) では、比較的大きなイオンのクラスターの周りに水が凝縮することがあります。

これらのイオンのグループは、サイズが約 30 ナノメートルであり、ドイツの物理学者によって示されているように、宇宙線のイオン化エネルギーの作用下で気体の硫黄酸化物から発生します。二酸化硫黄は、火山、森林火災、そしてもちろん人間が燃やした燃料から大気中に入ります。水分子はイオンの蓄積に引き付けられ、その結果、硫酸の微小液滴が生じます。これは、ご存知のように、吸湿性が非常に高いです (以前の冬には、硫酸のガラスが窓枠の間に置かれ、ガラスが動かないようにされていました)。氷で覆われています）。

酸は新しい水分子を引き付け、滴を形成します。多くのしずくが雲を形成し、雨が雲から落ちる。このように、銀河の物理的プロセスは私たちの天気に影響を与えます。

その他の興味深いニュース:

▪ 中国は6Gネットワークの構築を開始しました

▪ 水素の金属形態が得られた

▪ 小麦の育種により、抵抗力が低下しました

▪ パックロボット

▪ あらゆる種類の風邪に対する万能分子

科学技術、新しいエレクトロニクスのニュースフィード

無料の技術ライブラリの興味深い資料:

▪ サイトのセクション時計、タイマー、リレー、負荷スイッチ。記事の選択

▪ 記事有機化学。ベビーベッド

▪ 記事ネオンとは何ですか？詳細な回答

▪ 記事ニワトコのハーブ。伝説、栽培、応用方法

▪ 記事マルチセクションフィルターのカットオフ周波数。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

▪ 記事パルス低圧電圧変換器。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

この記事にコメントを残してください：

このページのすべての言語

ホームページ | 図書館 | 物品 | サイトマップ | サイトレビュー