.png/1280px-U.S._installed_waste-to-energy_electricity_generating_capacity_in_1980_through_2027_(52321033217).png)
Завод по переработке отходов в энергию — это предприятие по переработке отходов , сжигающее отходы для производства электроэнергии . Этот тип электростанции иногда называют заводом по переработке мусора в энергию, сжиганию муниципальных отходов, восстановлению энергии или восстановлению ресурсов .
Современные мусоросжигательные заводы сильно отличаются от мусоросжигательных заводов , которые широко использовались еще несколько десятилетий назад. В отличие от современных, эти заводы обычно не удаляли опасные или перерабатываемые материалы перед сжиганием. Эти мусоросжигательные заводы подвергали опасности здоровье рабочих завода и близлежащих жителей, и большинство из них не вырабатывали электроэнергию.
Генерация энергии из отходов все чаще рассматривается как потенциальная стратегия диверсификации энергетики, особенно Швецией, которая была лидером в производстве энергии из отходов в течение последних 20 лет. Типичный диапазон чистой электроэнергии, которая может быть произведена, составляет около 500-600 кВт·ч электроэнергии на тонну сжигаемых отходов. [1] Таким образом, сжигание около 2200 тонн отходов в день произведет около 1200 МВт· ч электроэнергии.
.png/1280px-U.S._waste-to-energy_power_plant_locations_as_of_June_2022_(52322241545).png)
Большинство заводов по переработке отходов сжигают твердые бытовые отходы , но некоторые сжигают промышленные отходы или опасные отходы . Современный, правильно работающий завод по переработке отходов сортирует материал перед сжиганием и может сосуществовать с переработкой . Единственные предметы, которые сжигаются, не подлежат переработке по замыслу или экономически и не являются опасными.
Заводы по переработке отходов в энергию по своей конструкции и оборудованию похожи на другие пароэлектрические электростанции, в частности, на заводы, работающие на биомассе . Сначала отходы привозят на объект. Затем отходы сортируют для удаления перерабатываемых и опасных материалов. Затем отходы хранятся до тех пор, пока не придет время сжигать. Несколько заводов используют газификацию , но большинство сжигают отходы напрямую, поскольку это зрелая, эффективная технология. Отходы можно добавлять в котел непрерывно или партиями, в зависимости от конструкции завода.
По объему заводы по переработке отходов в энергию сжигают от 80 до 90 процентов отходов. Иногда остаточная зола достаточно чиста, чтобы ее можно было использовать в некоторых целях, например, в качестве сырья для производства шлакоблоков или для строительства дорог. Кроме того, металлы, которые могут быть сожжены, собираются со дна печи и продаются литейным заводам . Некоторые заводы по переработке отходов в энергию преобразуют соленую воду в питьевую пресную воду в качестве побочного продукта процессов охлаждения.
Строительство типичной установки с мощностью производства энергии 400 ГВтч в год обходится примерно в 440 миллионов долларов. Установки по переработке отходов в энергию могут иметь значительное преимущество в стоимости по сравнению с традиционными вариантами электроснабжения, поскольку оператор по переработке отходов в энергию может получать доход за прием отходов в качестве альтернативы стоимости утилизации отходов на свалке, обычно называемой «платой за вывоз» за тонну, вместо того, чтобы платить за стоимость топлива, тогда как стоимость топлива может составлять до 45 процентов стоимости производства электроэнергии на угольной станции и 75 процентов или более стоимости на газовой станции. Национальная ассоциация по управлению твердыми отходами оценивает, что средняя плата за вывоз в Соединенных Штатах в 2002 году составила 33,70 доллара за тонну.
Заводы по переработке отходов в энергию загрязняют воздух меньше , чем угольные заводы, но больше, чем газовые . [2] В то же время, они являются углеродоотрицательными: переработка отходов в топливо выбрасывает в воздух значительно меньше углерода и метана, чем разложение отходов на свалках или в водоемах. [3]
Заводы по переработке отходов в энергию предназначены для снижения выбросов загрязняющих веществ в дымовых газах, выбрасываемых в атмосферу, таких как оксиды азота , оксиды серы и твердые частицы , а также для уничтожения загрязняющих веществ, уже присутствующих в отходах, с использованием мер контроля загрязнения, таких как рукавные фильтры , скрубберы и электростатические осадители . Высокая температура, эффективное сгорание, эффективная очистка и контроль могут значительно снизить выбросы загрязняющих веществ в воздух .
Сжигание муниципальных отходов действительно приводит к выбросам в атмосферу значительного количества диоксинов и фуранов [4] по сравнению с меньшими количествами, производимыми при сжигании угля или природного газа. Диоксины и фураны многими считаются серьезной опасностью для здоровья. Однако прогресс в разработке систем контроля выбросов и очень строгие новые правительственные правила, а также общественное противодействие муниципальным мусоросжигательным заводам привели к значительному сокращению количества диоксинов и фуранов, производимых заводами по переработке отходов в энергию.
Заводы по переработке отходов в энергию производят летучую золу и шлак , как и в случае сжигания угля. Общее количество золы, производимой заводами по переработке отходов в энергию, составляет от 15% до 25% по весу от первоначального количества отходов, а летучая зола составляет около 10% до 20% от общего количества золы. [1] Летучая зола, безусловно, представляет большую потенциальную опасность для здоровья, чем шлак, поскольку летучая зола содержит токсичные металлы, такие как свинец , кадмий , медь и цинк, а также небольшое количество диоксинов и фуранов. [5] Зольный остаток может содержать или не содержать значительные уровни опасных для здоровья материалов. В Соединенных Штатах, а возможно, и в других странах, закон требует, чтобы зола была проверена на токсичность перед утилизацией на свалках. Если зола окажется опасной, ее можно будет захоронить только на тщательно спроектированных полигонах, которые предотвратят попадание загрязняющих веществ из золы в подземные водоносные горизонты .
Запаховое загрязнение может стать проблемой, если местоположение завода не изолировано. Некоторые заводы хранят отходы в закрытом помещении с отрицательным давлением, что предотвращает выход неприятных запахов, а воздух, забираемый из зоны хранения, направляется через котел или фильтр. Однако не все заводы принимают меры для уменьшения запаха, что приводит к жалобам.
Проблема, которая влияет на отношения в обществе, — это возросшее дорожное движение мусоровозов для перевозки муниципальных отходов на завод по переработке отходов в энергию. По этой причине большинство заводов по переработке отходов в энергию расположены в промышленных зонах.
Свалочный газ, содержащий около 50% метана и 50% углекислого газа , загрязнен небольшим количеством загрязняющих веществ. В отличие от заводов по переработке отходов в энергию, контроль за загрязнением при сжигании свалочного газа невелик или отсутствует вовсе . Газ обычно сжигается в факеле или используется для работы поршневого двигателя или микротурбины , особенно на электростанциях , работающих на биогазе . Очистка свалочного газа обычно нерентабельна, поскольку природный газ , который он заменяет, относительно дешев.
