VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

С этой точки зрения международная выставка EXPO-2017, которая является символом индустриализации, демонстрации технических и технологических достижений, появления новых идей и интересных проектов, будет способствовать интеграции Казахстана в мировую экономику. За считанные годы наша Родина провела ряд многих мероприятий, таких как саммит ОБСЕ, Исламская конференция, Азиада. Тем самым показав недюжинные организаторские и творческие способности, высокий научный потенциал. Неудивительно, что теперь мировое сообщество доверило Казахстану проведение Всемирной выставки 2017 в Астане. Тема выставки: «Энергия будущего», которая действительно очень важна и значима, особенно для нашей страны.

Современный Казахстан - одно из государств с богатейшими запасами топливно-энергетических ресурсов. Однако нефть, газ, уголь являются исчерпаемыми природными богатствами. К тому же их использование приносит огромный вред человечеству и окружающей среде.

Поэтому развитие альтернативных источников энергии относится к важнейшим экологическим, экономическим, социальным и политическим приоритетам нашей страны в ответ на вызовы современности.

Одной из важных задач современной альтернативной энергетики является проблема переработки твердых бытовых отходов (ТБО). Существует множество вариантов их переработки. Однако ни одно из них не является полностью безотходным или энергетически малозатратным. Кроме того, во многих случаях переработки ТБО образуются диоксины (суперэкотоксиканты XXI века канцерогенного характера), что сводит на нет все остальные те или иные преимущества существующих технологий.

Качественно морфологический состав современных ТБО выглядит следующим образом:

-пищевые отходы;

-макулатура;

-изделия из тканей;

-консервные банки;

-металлолом;

-фольга

-стеклотара;

-изделия из пластмасс;

-упаковка для пищевых продуктов;

-батарейки и др.

К основным способам утилизации ТБО в настоящее время относятся следующие:

-складирование отходов;

-захоронение отходов;

-сливание отходов в водоёмы;

-сжигание мусора.

К методам переработки ТБО относятся следующие:

-термические методы;;

-химические методы;

-биологические методы;

-физико-химические методы.

Анализ этих способов, методов и технологий не даёт уверенности в том, что они могут быть эффективно реализованы в ближайшие годы в сложившихся в настоящее время условиях по многим причинам, среди которых можно выделить следующие основные моменты:

-относительно малая производительность таких отходоперерабатывающих предприятий, несопоставимая с нарастающим объёмом твёрдых углеродистых промышленно-бытовых отходов и тем более с уже накопленными их залежами;

-необходимость огромных материальных и финансовых ресурсов на сооружение десятков таких предприятий, обеспечивающих необходимые масштабы переработки;

-отсутствие подготовленных кадров для освоения и эксплуатации предприятий с новыми для многих стран технологиями;

-высокая стоимость и сложность систем очистки дымовых газов с учётом высоких современных требований техногенной безопасности;

-проблематичность получения экономической прибыли из-за высокой стоимости переработки.

Принципиальный вывод в результате такого анализа заключается в том, что проверенные и эффективные на Западе технологии мусоропереработки и мусоросжигания не могут в наших условиях быстро и эффективно разрешить столь масштабную и запущенную проблему. Следует искать альтернативные и максимально эффективные возможности переработки отходов, которые наилучшим образом будут учитывать сложившуюся в реальных условиях ситуацию.

Нами предпринята попытка глубокой утилизации ТБО на примере получения энергоносителей и других полезных продуктов из отработанных и непригодных к эксплуатации автомобильных и тракторных шин. Выбор их в качестве исходного сырья обусловлен тем, что они ежегодно образуются в больших количествах, а удовлетворительной технологии их глубокой переработки в настоящее время не существует.

Для решения этой проблемы была сконструирована автоматизированная установка, состоящая из:

-герметичного реактора;

-нагревательного блока;

-блока электронного управления;

-индикаторно-цифрового блока;

-счетчиков полученной продукции.

В результате проведенных экспериментов установлено, что в конечном итоге получаются полезные продукты в следующих количествах:

Наименование	Выход, %	Наименование	Выход, %
Жидкое печное топливо	27	Технический углерод	39
Газообразное бытовое топливо	32	Металлокорд стальной товарный	2

Характеристики жидкого и газообразного топлива соответствуют требованиям действующих стандартов. Анализ полученных продуктов проводился в сертифицированных и аккредитованных лабораториях ИСЭ и ЦТЛ МФ РК. Диоксины в продукции не обнаружены.

В качестве примера приводим результаты анализа по жидкому печному топливу:

Наименование показателя	Фактическое значение
Плотность при 15 оС, кг/м3	923
Плотность при 20 оС, кг/м3	919
Вязкость кинематическая при 50 оС, мм2/с, не более	4,6102
Содержание серы, % не более	0,7794
Колориметрическая характеристика (цветность по шкале ASTM)	4,4 (с разбавлением)
Фракционный состав:
Начало кипения, оС:	65
10 %, оС	145
20 %, оС	180
30 %, оС	229
40 %, оС	266
Отгон, %	45
Конец кипения, оС	280

Таким образом:

1.Установлена принципиальная возможность:

-глубокой утилизации отработанного шиноматериала;

-получения жидкого и газообразного бытового топлива, технического углерода и товарного стального металлокорда.

2.Разработана лабораторная установка с автоматизированным управлением технологического процесса.

3.Результаты анализа полученных энергоносителей показывают их соответствие требованиям стандартов и применимость в качестве бытового топлива.

4.Технологический процесс является экологически чистым и не загрязняет, в том числе – диоксинами, окружающую среду.

Код для цитирования: Скопировать