Aus Abfall alternative Energie erzeugen. Lebendige Energie: Russischer Bioreaktor erzeugt aus Müll Strom und erzeugt so Strom

Das Müllproblem ist jedem Großstadtbewohner aus erster Hand bekannt. Die Stadt versucht, unnötigen Müll loszuwerden, indem sie ihn in speziellen Bereichen deponiert. Deponien werden immer größer und greifen bereits jetzt auf einzelne Stadtteile über. In Russland fallen jährlich mindestens 40 Millionen Tonnen Siedlungsabfälle an. Gleichzeitig können Müllverbrennungsanlagen als zusätzliche Stromquelle genutzt werden.

MSZ der ersten Generation

In Großbritannien Ende des 19. Jahrhunderts. Die erste Müllverbrennungsanlage (WIP) wurde gebaut. Ursprünglich wurde MSZ eingesetzt, um das Volumen der auf Deponien gelagerten Abfallreste zu reduzieren und diese zu desinfizieren. Später wurde entdeckt, dass die von MSZ erzeugte Wärme mit dem Heizwert von Braunkohle mit hohem Aschegehalt verglichen werden kann und MSW als Brennstoff für Wärmekraftwerke (KWK) verwendet werden kann.

Die ersten Müllverbrennungsanlagen waren weitgehend den Kesselanlagen von Wärmekraftwerken nachempfunden: Hausmüll wurde auf den Rosten von Kraftwerkskesseln verbrannt, und die bei der Müllverbrennung gewonnene Wärme wurde zur Dampferzeugung und anschließend zur Stromerzeugung genutzt.

Es ist anzumerken, dass der Boom im MSZ-Bau während der Energiekrise der 1970er Jahre stattfand. IN Industrieländer Hunderte von Verbrennungsanlagen gebaut. Es schien, dass das Problem der Hausmüllentsorgung gelöst war. Das damalige MSZ verfügte jedoch nicht über zuverlässige Mittel zur Reinigung der in die Atmosphäre abgegebenen Abgase.

Viele Experten stellten fest, dass diese Technologie große Nachteile hat. Bei der Verbrennung entstehen Dioxine; Müllverbrennungsanlagen sind zudem eine der Hauptquellen für Quecksilber- und Schwermetallemissionen.

Daher mussten die Verbrennungsanlagen der ersten Generation, die recht einfach aufgebaut und relativ kostengünstig waren, geschlossen oder umgebaut werden, wodurch das System zur Reinigung der in die Atmosphäre abgegebenen Gase verbessert und entsprechend verteuert wurde.

MSZ der zweiten Generation

Seit der zweiten Hälfte der 1990er Jahre. In Europa wurde mit dem Bau der Verbrennungsanlage der zweiten Generation begonnen. Die Kosten dieser Unternehmen betragen etwa 40 % der Kosten moderner effizienter Gasaufbereitungsanlagen. Am Wesen der Verbrennungsprozesse von Siedlungsabfällen hat sich jedoch noch immer nichts geändert.

Herkömmliche Verbrennungsanlagen verbrennen ungetrockneten Abfall. Der natürliche Feuchtigkeitsgehalt von Hausmüll liegt normalerweise zwischen 30 und 40 %. Daher wird ein erheblicher Teil der bei der Abfallverbrennung freigesetzten Wärme für die Feuchtigkeitsverdunstung aufgewendet, und die Temperatur in der Verbrennungszone kann normalerweise nicht über 1.000 °C erhöht werden.

Schlacken, die aus der mineralischen Komponente von Siedlungsabfällen gebildet werden, fallen bei solchen Temperaturen im festen Zustand in Form einer porösen, brüchigen Masse mit einer entwickelten, adsorptionsfähigen Oberfläche an große Menge schädliche Verunreinigungen bei der Abfallverbrennung und bei der Lagerung auf Mülldeponien und Deponien können schädliche Elemente relativ leicht freigesetzt werden. Eine Anpassung der Zusammensetzung und Eigenschaften der entstehenden Schlacken ist nicht möglich.

Moskau plant die Installation eines MSZ der zweiten Generation

In allen Moskauer Bezirken außer Zentral werden in den kommenden Jahren Müllverarbeitungs- und Verbrennungsanlagen gebaut und umgebaut. Es wird erwartet, dass Verbrennungsanlagen der zweiten Generation gebaut werden.

Dies geht aus dem am 11. März 2008 genehmigten Dekretentwurf der Hauptstadtregierung hervor. Für 80 Milliarden Rubel werden bis 2012 sechs neue Müllverbrennungsanlagen (WIPs) gebaut, sieben Abfallverarbeitungskomplexe rekonstruiert und eine Anlage für die thermische Entsorgung gefährlicher Abfälle wird gestartet. medizinischer Abfall. Land für Fabriken wurden bereits identifiziert.

Mittlerweile sind die Ressourcen der regionalen Deponien nahezu erschöpft. „Wenn wir in fünf Jahren keine eigenen Verarbeitungsanlagen bauen, wird Moskau im Müll ertrinken“, sagt Adam Gonopolsky, Mitglied des höchsten Umweltrats der Staatsduma. Unter Bedingungen, in denen Deponien geschlossen werden und Abfallverarbeitungsanlagen aus Umweltgründen nicht gebaut werden können, bleiben seiner Meinung nach Verbrennungsanlagen der einzige Ausweg.

Während die Moskauer gegen den Bau neuer Müllverbrennungsanlagen streiken, erwägen die Behörden der Hauptstadt den Bau von Müllverbrennungsanlagen nicht nur in Moskau, sondern auch in der Region Moskau. Darüber sprach Juri Luschkow bei einem Treffen mit Abgeordneten der Moskauer Stadtduma im Juni 2009.

„Warum einigen wir uns nicht mit der Region Moskau auf den Standort solcher Fabriken und erhöhen die Zahl der Deponien zur Lagerung von Abfällen“, fragte Juri Luschkow. Er sagte auch, dass er es für angemessen halte, einen Gesetzentwurf der Stadt auszuarbeiten, nach dem der gesamte Müll vor der Entsorgung sortiert werden müsse. „Ein solches Gesetz wird die Abfallmenge, die in Verbrennungsanlagen und Deponien verbracht wird, von 5 Millionen Tonnen auf 1,5 bis 2 Millionen Tonnen pro Jahr reduzieren“, bemerkte der Bürgermeister.

Auch für den Einsatz anderer alternativer Abfallverarbeitungstechnologien kann die Abfallsortierung sinnvoll sein. Aber auch dieses Problem muss gesetzgeberisch gelöst werden.

Neue Energiemöglichkeiten für MSZ: Europäische Erfahrung

In Europa ist es bereits entschieden. Sortierter Abfall ist Bestandteil Versorgung der Bevölkerung mit Strom und Wärme. Insbesondere in Dänemark wurden seit Anfang der 1990er Jahre Verbrennungsanlagen integriert. Sie liefern 3 % des Stroms und 18 % der Wärme in die Strom- und Wärmeversorgungssysteme der Städte.

In Holland werden nur etwa 3 % der Abfälle auf Mülldeponien entsorgt, da das Land seit 1995 eine Sondersteuer auf Abfälle erhebt, die auf Sonderdeponien entsorgt werden. Sie beträgt 85 Euro pro 1 Tonne Abfall und macht Deponien wirtschaftlich unwirksam. Daher wird der Großteil des Abfalls recycelt und ein Teil in Strom und Wärme umgewandelt.

Für Deutschland gilt es als am effektivsten, Industrieunternehmen eigene Wärmekraftwerke aus Abfall zu bauen Eigenproduktion. Dieser Ansatz ist am typischsten für Unternehmen der Chemie-, Papier- und Lebensmittelindustrie.

Die Europäer engagieren sich schon lange für die Vortrennung von Abfällen. In jedem Hof gibt es separate Container für verschiedene Arten Abfall. Dieses Verfahren wurde bereits 2005 gesetzlich verankert.

In Deutschland fallen jährlich bis zu 8 Millionen Tonnen Abfall an, der zur Strom- und Wärmeerzeugung genutzt werden kann. Von dieser Menge werden jedoch nur 3 Millionen Tonnen genutzt. Die Erhöhung der in Betrieb genommenen Kapazität der mit Abfall betriebenen Kraftwerke bis 2010 dürfte diese Situation ändern.

Der Emissionshandel zwingt die Europäer, die Abfallentsorgung, insbesondere durch Verbrennung, aus einer völlig anderen Perspektive zu betrachten. Wir sprechen bereits über die Kosten der Reduzierung der Kohlendioxidemissionen.

In Deutschland gelten für Verbrennungsanlagen folgende Standards: Die Kosten für die Vermeidung des Ausstoßes von 1 mg Kohlendioxid betragen bei der Nutzung von Siedlungsabfällen zur Stromerzeugung 40–45 Euro und bei der Wärmeerzeugung 20–30 Euro. Die gleichen Kosten für die Stromerzeugung mit Solarpaneelen belaufen sich auf 1.000 Euro. Die Effizienz von Verbrennungsanlagen, die Strom und Wärme erzeugen können, ist im Vergleich zu einigen anderen alternativen Energiequellen bemerkenswert.

Der deutsche Energiekonzern E.ON will das führende Unternehmen in Europa für die Gewinnung von Energie aus Abfällen werden. Ziel des Unternehmens ist es, einen Anteil von 15-25 % in den relevanten Märkten Holland, Luxemburg, Polen, Türkei und Großbritannien zu erobern. Darüber hinaus sieht E.ON Polen als Hauptrichtung an, da dort (wie auch in Russland) Abfälle hauptsächlich auf Deponien entsorgt werden. Und EU-Vorschriften sehen mittelfristig ein Verbot solcher Deponien in den Gemeinschaftsländern vor.

Bis 2015 soll der Umsatz des deutschen Energiekonzerns im Bereich der Energieabfallwirtschaft eine Milliarde Euro überschreiten. Heute fallen die Kennzahlen eines der führenden Energiekonzerne Deutschlands deutlich bescheidener aus und belaufen sich auf 260 Millionen Euro. Aber auch in dieser Größenordnung gilt E.ON bereits als führender Abfallverwerter in Deutschland, vor Unternehmen wie Remondis und MVV Energie. Ihr Anteil beträgt derzeit 20 % und sie betreibt neun Verbrennungsanlagen, die 840 GWh Strom und 660 GWh Wärme produzieren. Noch größere Wettbewerber in Europa sind in Frankreich ansässig.

Es ist zu beachten, dass sich in Deutschland die Situation bei der Abfallentsorgung erst im Jahr 2005 grundlegend geändert hat, als Gesetze erlassen wurden, die die unkontrollierte Abfallentsorgung verbieten. Erst danach wurde das Abfallgeschäft profitabel. Derzeit müssen in Deutschland jährlich etwa 25 Millionen Tonnen Abfall verarbeitet werden, es gibt jedoch nur 70 Anlagen mit einer Kapazität von 18,5 Millionen Tonnen.

Russische Lösungen

Auch Russland präsentiert interessante Lösungen, um aus Abfall zusätzlichen Strom zu gewinnen. Das Industrieunternehmen „Technology of Metals“ (Tscheljabinsk) entwickelte zusammen mit CJSC NPO Gidropress (Podolsk) und NP CJSC AKONT (Tscheljabinsk) ein Projekt für eine wirtschaftliche, vielseitige kontinuierliche Schmelzanlage „MAGMA“ (APM „MAGMA“). Diese Technologie wurde bereits unter industriellen Pilotbedingungen getestet. technologische Schemata sein Nutzen.

Im Vergleich zu herkömmlich eingesetzten Anlagen zur Verbrennung von Hausmüll bieten die MAGMA-Anlage und die Technologie der Hochtemperatur- und abfallfreien Abfallentsorgung eine Reihe von Vorteilen, die eine Reduzierung der Kapitalkosten für den Bau einer Abfallentsorgungsanlage zur Entsorgung unsortierter Abfälle ermöglichen. Diese beinhalten:

Möglichkeit, Siedlungsabfälle mit natürlicher Feuchtigkeit zu recyceln, sie vor der Verladung vorzutrocknen und so die Verbrennungstemperatur der Siedlungsabfälle zu erhöhen und die erzeugte Strommenge pro Tonne verbrannten Abfalls auf weltweite Standards zu erhöhen;

Möglichkeit der Verbrennung von Siedlungsabfällen in einer Sauerstoffatmosphäre auf der Oberfläche einer überhitzten geschmolzenen Schlacke, die aus der mineralischen Komponente von Siedlungsabfällen gebildet wird und in der Verbrennungsanlage eine Gasphasentemperatur von 1800–1900 °C und eine Temperatur der geschmolzenen Schlacke von 1500–1650 erreicht °C und Reduzierung der Gesamtmenge der darin emittierten Gase und Stickoxide;

Die Möglichkeit, flüssige saure Schlacke aus dem mineralischen Bestandteil von Siedlungsabfällen zu gewinnen, indem diese regelmäßig aus dem Ofen abgelassen werden. Diese Schlacke ist fest und dicht und gibt keine ab Schadstoffe und kann zur Herstellung von Bauschotter, Schlackenguss und anderen Baumaterialien verwendet werden.

Der bei der Gasreinigung der Anlage gesammelte Staub wird durch spezielle Injektoren in die Schmelzkammer, in die geschmolzene Schlacke, zurückgeblasen und von der Schlacke vollständig aufgenommen.

Anderen Indikatoren zufolge steht die mit der MAGMA-Einheit ausgestattete MSZ den bestehenden MSZ in nichts nach, während die Menge der mit Gasen emittierten Schadstoffe den EU-Standards entspricht und geringer ist als bei der Verbrennung von Siedlungsabfällen in traditionell genutzten Einheiten. Somit ermöglicht der Einsatz von MAGMA APM die Umsetzung einer abfallfreien Technologie zur Entsorgung unsortierter Siedlungsabfälle ohne negative Auswirkungen auf die Umwelt. Das Gerät kann auch erfolgreich zur Sanierung vorhandener Mülldeponien, zur effizienten und sicheren Entsorgung medizinischer Abfälle und zur Entsorgung abgenutzter Autoreifen eingesetzt werden.

Bei der thermischen Aufbereitung von 1 Tonne Siedlungsabfall mit einer natürlichen Luftfeuchtigkeit von bis zu 40 % erhält man folgende Menge: kommerzielle Produkte: Strom – 0,45-0,55 MW/h; Gusseisen – 7-30 kg; Baumaterialien oder Produkte – 250-270 kg. Kapitalkosten für den Bau Verbrennungsanlage Bei einer Kapazität von bis zu 600.000 Tonnen unsortierter Abfälle pro Jahr in der Stadt Tscheljabinsk wird sich dies auf schätzungsweise 120 Millionen Euro belaufen. Die Amortisationszeit für Investitionen beträgt 6 bis 7,5 Jahre.

MAGMA-Projekt zur Verarbeitung von Feststoffen Industrieabfälle 2007 wurde es durch einen Beschluss des Ausschusses für Ökologie der Staatsduma der Russischen Föderation unterstützt.

Veröffentlichungen

Die Stromerzeugung aus Abfall ist eine Möglichkeit zum Schutz Umfeld.

Als nächstes werden wir uns kennenlernen verschiedene Wege Gewinnung von Energie aus Abfall. Wie bereits erwähnt, ist das Recycling von Abfällen eine Möglichkeit, die Umwelt zu schützen. Durch die Umsetzung des Recyclingprozesses lässt sich nicht nur viel beim Verbrauch sparen natürliche Ressourcen, sondern auch, um die Verschmutzung von Wasser, Luft und Boden zu verringern. Heutzutage umfassen die Umweltschutzprogramme der Länder Fragen der Kraftstofferzeugung aus Abfällen. Heute wollen wir uns mit diesem Thema befassen.

Wie gesagt wurde, „Der Weg der Zivilisation ist mit Müllbergen gepflastert“ . Wenn der Abfall recycelt wird, ist ein Wechsel möglich Wiederverwendung Und wenn sie unberührt bleiben und vergraben werden, bleiben sie Umweltschadstoffe. Basierend auf Forschungsergebnissen Weltorganisation Gesundheit (WHO) kann das Ignorieren der Abfallsammlung und -entsorgung zu mindestens 32 führen Die ökologischen Probleme. Aus diesem Grund wird Recycling heute in vielen Ländern ernst genommen. Einer von die neuesten Wege Die negativen Auswirkungen von Deponien auf die Umwelt werden durch die Wiederverwertung von Abfällen zu Kraftstoff verringert. Beim Müll-zu-Kraftstoff-Recycling handelt es sich um einen Prozess, bei dem nutzloser Abfall in nahezu kostenlosen Abfall umgewandelt wird Wärmeenergie, die in Form von Strom oder Wärme genutzt werden kann. Diese Praxis wird seit der Antike in vielen Ländern der Welt traditionell praktiziert. So schuf beispielsweise der iranische Wissenschaftler Sheikh Bahai vor 400 Jahren im Iran ein Badehaus, dessen Energieversorgung durch ausgestoßenes Gas erfolgte Abwasser. Auch in Indien sammelten einige Menschen tierische Abfälle in geschlossenen Behältern und verbrannten sie neun Monate lang. Dieser Prozess wird verwendet in Moderne Technologie in verschiedenen Städten der Welt. Besonderes Augenmerk wird auf die Verwendung von Gas gelegt, das in einigen Städten weltweit aus Müllentsorgungszentren bezogen wird.

Methan, das etwa 55 % des gesamten Gasausstoßes von Deponien ausmacht, ist ein Treibhausgas, das das gleiche Treibhausgaspotenzial wie Kohlendioxid oder sogar ein höheres hat, sodass die atmosphärische Methankonzentration um 0,6 Prozent pro Jahr ansteigen würde. Die Konzentration anderer Treibhausgase in der Atmosphäre, darunter Kohlendioxid, steigt nur um 0,4 %. Wenn Methan nicht richtig kontrolliert wird, kann es zu einer Grundwasserverschmutzung führen. Daher kann die Rückgewinnung und ordnungsgemäße Nutzung von Methan eine wichtige Rolle beim Schutz der Umwelt spielen.

Jede Tonne Rohabfälle kann zwischen 5 und 20 Kubikmeter Gas pro Jahr produzieren, und eine Steigerung dieser Menge ist durch die richtige Ressourcenentwicklung und -verwaltung möglich. Einige normale Menschen glauben, dass dieses Gas gefährlich und umweltschädlich ist, da es aus Abfall hergestellt wird und dass seine Verbrennung unzuverlässig ist. Wissenschaftler gehen jedoch davon aus, dass genau das Gegenteil der Fall ist und dass das auf einer Deponie erzeugte Gas weniger umweltschädlich ist. Da die Flammentemperatur niedrig ist, ist die Schadstoffbelastung um 60 % geringer als bei der Verbrennung von Erdgas. Daher ist es laut Umweltschützern unerlässlich, das Gas aus Müll einzudämmen. IN letzten Jahren Als die Energiepreise stiegen, erlangte dieser Kraftstoff größere Aufmerksamkeit. Laut Statistik gibt es mittlerweile weltweit Hunderte von Deponien, auf denen emittiertes Gas zur Stromerzeugung und sogar zum Verkauf an andere Abnehmer genutzt wird.

Das Sammeln dieser Art von Gas in der Mitte der Deponie ist recht einfach. Dazu müssen Sie rund um die Deponie vertikale Brunnen graben. Diese Brunnen sind über ein Rohrnetz miteinander verbunden, das zum Sammeln von Gas dient. Um die Leistung des Systems zu steigern, können ihm natürlich Schichten aus Schotter, Beton und Sand in den Weg gelegt werden. Darüber hinaus sind alle diese Brunnen an das Zentralreservoir angeschlossen. Der Verteiler kann an einen Kompressor oder ein Gebläse angeschlossen werden. Etwa pro 0,4 Hektar Deponiefläche ist ein Gassammelbrunnen erforderlich. Letztendlich ist es möglich, Gas in eine Fackel einzublasen oder einem anderen Verbrauch zuzuführen oder es sogar zu reinigen und seine Qualität zu verbessern. So ist mit der gemeinsamen Produktion von thermischen und elektrische Energie Man kann eine dramatische Reduzierung der Kohlendioxidemissionen und eine Steigerung der Kraftstoffeffizienz beobachten. Der hohe Gesamtwirkungsgrad dieser Technologie im Vergleich zur Erzeugung elektrischer und thermischer Energie mit herkömmlichen Methoden hat dazu beigetragen, dass diese Art von Technologie in den letzten Jahren in Europa eine hohe Wertschätzung erfahren hat. Europas größte Biogasanlage befindet sich in der österreichischen Hauptstadt Wien und produziert mit Gas aus einer Deponie 8 MW Strom. Die Einführung von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen breitet sich rasant über die Länder aus europäische Union, da private und öffentliche Sektoren die Kraft-Wärme-Kopplungstechnologie als kostengünstige Energiequelle mit vielfältigen Möglichkeiten schätzen.

Eines der erfolgreichen Projekte in diesem Bereich wird in der kanadischen Stadt Edmonton durchgeführt. Einem Elektrizitätsversorger in Edmonton ist es gelungen, Methan aus der Mülldeponie Clover Bar zu nutzen, um ein großes Kraftwerk in Betrieb zu nehmen. Der Start dieses Projekts im Jahr 1992 trug zur Reduzierung der atmosphärischen Kohlendioxidemissionen um etwa 662.000 Tonnen bei. Allein im Jahr 1996 trug dieses Projekt zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen um 182.000 Tonnen bei und zwischen 1992 und 1996 wurden rund 208 Gigawattstunden Strom erzeugt. Sogar auf diese Weise gewonnenes Gas wurde zu einem niedrigeren Preis verkauft als Erdgas, es erwies sich als wirtschaftlicher. In Asien gehört die Hauptstadt Südkoreas, Seoul, zu den Städten, die teilweise thermische Energie aus der Müllverbrennung bereitstellen. In dieser Stadt wird viel Müll weggeworfen. Basierend auf veröffentlichten Berichten wurden in Seoul in den letzten Jahren 730.000 Tonnen und 1,1 Millionen Tonnen brennbarer Stoffe erzeugt Hausmüll als Brennstoff zur Energieerzeugung verwendet. Es wird gesagt, dass dies dem jährlichen Wärmebedarf von 190.000 städtischen Haushalten entspricht. Südkorea plant, bis 2030 mehr als 10 % seines Energiebedarfs aus erneuerbaren Quellen zu decken und damit zu den fünf größten Ländern der Welt aufzusteigen "grüne Wirtschaft" .

Neben der Energiegewinnung aus Abfällen besteht eine weitere Möglichkeit zur Verwertung von Abfällen darin, sie in Kompostdünger umzuwandeln. Kompostierung ist eine Methode zur Neutralisierung fester Haushaltsabfälle, landwirtschaftlicher Abfälle und einiger industrieller Abfälle, die auf der Zersetzung basiert organische Substanz aerobe Mikroorganismen. Der dabei entstehende Kompost ist humusähnlich und wird als Dünger verwendet. Dies ist vielleicht die älteste Entsorgungsmethode. Der Kompostierungsprozess ist sehr einfach und wird von erfahrenen Fachleuten entweder zu Hause, auf seinem Land oder industriell durchgeführt. Diese Düngemittel gelten als eines der besten Düngemittel für landwirtschaftliche Zwecke und können auch für den Blumenanbau nützlich sein. Das Vorhandensein von Magnesium und Phosphat in Düngemitteln führt zur Bildung von Alluvium und zu einer schnellen Absorption Nährstoffe in der Erde. Kompost gilt auch als natürliches Pestizid für den Boden. Durch den Einsatz von Kompost können Sie 70 % des Verbrauchs an chemischen Düngemitteln einsparen. Jeder Stadtbewohner wirft täglich mehr als ein halbes Kilogramm Müll weg, ein Drittel davon lässt sich in Kompost umwandeln. Wenn wir davon ausgehen, dass die Stadt eine Bevölkerung von 30 Millionen Menschen hat, dann produziert die Stadt täglich 15 Millionen kg Abfall, von denen 5 Millionen in Kompost umgewandelt werden können.

Auf diese Weise, moderner Mann Nach der bitteren Erfahrung des letzten Jahrhunderts beschloss er, Gottes Segen zu würdigen und sich dem Umweltschutz zu widmen, da die Existenz der zukünftigen menschlichen Generation und der Welt genau von seinen gegenwärtigen Bemühungen abhängt.

Um das Problem der begrenzten fossilen Brennstoffe zu lösen, arbeiten Forscher auf der ganzen Welt daran, alternative Energiequellen zu schaffen und zu kommerzialisieren. Dabei geht es nicht nur um bekannte Windkraftanlagen und Solarpaneele. Gas und Öl können durch Energie aus Algen, Vulkanen und menschlichen Schritten ersetzt werden. Recycle hat zehn der interessantesten und umweltfreundlichsten Energiequellen der Zukunft ausgewählt.

Joule von Drehkreuzen

Täglich passieren Tausende Menschen die Drehkreuze an den Eingängen von Bahnhöfen. Mehrere Forschungszentren auf der ganzen Welt kamen auf einmal auf die Idee, den Menschenstrom als innovativen Energiegenerator zu nutzen. Das japanische Unternehmen East Japan Railway Company hat beschlossen, jedes Drehkreuz an Bahnhöfen mit Generatoren auszustatten. Die Installation funktioniert an einem Bahnhof im Tokioter Stadtteil Shibuya: In den Boden unter den Drehkreuzen sind piezoelektrische Elemente eingebaut, die aus dem Druck und der Vibration, die sie erhalten, wenn Menschen darauf treten, Strom erzeugen.

Eine weitere „Energy Turnstile“-Technologie ist bereits in China und den Niederlanden im Einsatz. In diesen Ländern beschlossen die Ingenieure, nicht den Effekt des Drückens piezoelektrischer Elemente, sondern den Effekt des Drückens von Drehkreuzgriffen oder Drehkreuztüren zu nutzen. Das Konzept des niederländischen Unternehmens Boon Edam besteht darin, Standardtüren am Eingang von Einkaufszentren (die normalerweise über ein Fotozellensystem funktionieren und beginnen, sich selbst zu drehen) durch Türen zu ersetzen, die der Besucher drücken muss und die so Strom erzeugen.

Solche Generatortüren sind bereits im niederländischen Zentrum Natuurcafe La Port aufgetaucht. Jeder von ihnen produziert etwa 4.600 Kilowattstunden Energie pro Jahr, was auf den ersten Blick unbedeutend erscheinen mag, aber als gutes Beispiel für eine alternative Technologie zur Stromerzeugung dient.

Die Notwendigkeit, das Problem des Recyclings fester Haushaltsabfälle und der Behandlung flüssiger Abwässer aus Städten und Dörfern zu lösen, ist längst überfällig, es gibt jedoch noch keine Technologien, die dieses Problem umfassend lösen. Alles, was der Menschheit angeboten wurde, war teuer oder wirkungslos.

Die vorgeschlagene Technologie weist unserer Meinung nach diese kritischen Mängel nicht auf und weist einen wesentlichen und grundlegenden Vorteil auf.

Die Emax-Technologie (es liegt eine Patentanmeldung vor) stellt einen Komplex miteinander verbundener technologischer Abschnitte dar, die die Verarbeitung fester und flüssiger Haushalts-, Landwirtschafts- und Landwirtschaftsprodukte gewährleisten Industrieabfälle verschiedene Methoden:

1. Standort für die Verarbeitung fester Abfälle

Müllsammelanlage (evtl. mit vorläufiger Grobsortierung)

2. Der Bereich zur Behandlung flüssiger Abfälle besteht aus

Becken zur Ansammlung von Abwasser und zur Filterung von Ofengasen;

Systeme aus Kunststoff-Kastenbädern mit Systemen zur Unterstützung des intensiven Wachstums spezieller Pflanzen;

3. Sammel- und Verarbeitungsbereich für Grünmasse:

Lagerbehälter;

Geräte zum Mahlen von Biomasse;

3. Energiebereich:

Kontinuierlicher Biogasreaktor;

Gastanks;

Jedes der Module, aus denen das System besteht, ist in der Produktion weithin bekannt, wird jedoch nicht in einer solchen Kombination verwendet.

Darüber hinaus gibt es grundsätzlich neue Entwicklungen, deren Umsetzung es ermöglicht, diese vier Abschnitte zu einem einzigen Kreislauf zusammenzufassen, dessen Input Müll und Abwasser sind und dessen Output:

Wertvolle Grünmasse, die zur Herstellung von Futtermitteln, Papier, Möbeln sowie zur Befüllung von Biogasreaktoren verwendet werden kann.

Strom und Wärme

Sauerstoff.

Die wirtschaftliche Rentabilität ist in nahezu allen Bereichen der Technologie gewährleistet – Gebühren für die Abfallentsorgung, für die Abwasseraufnahme, den Verkauf von überschüssigem Biogas, Strom und Wärme sowie den Verkauf von überschüssiger Biomasse.

Anwendungsmöglichkeiten der Emax-Technologie.

Betriebsgewächshaus.

Installiert ist das Standard-Emax-Biomodul, die Größe wird je nach Bedarf an Strom und Wärme berechnet. Es werden Vereinbarungen mit Unternehmen geschlossen, die Abfälle sammeln und beseitigen, sowie Unternehmen, die Klärgruben reinigen. Für den Bedarf des Gewächshauses werden Wurmkompost und flüssige Biodünger verwendet. Die Baukosten können relativ gering sein, insbesondere wenn bestehende Gebäude teilweise genutzt werden. Der Gewinn entsteht durch die Abfallentsorgung und Einsparungen bei der Energieversorgung der Anlage.

Betrieb eines Viehzuchtkomplexes

Das Emax-Biomodul ist Standard, die Größe wird anhand der Abfallmenge berechnet. IN in diesem Fall Es ist notwendig, die zu konzentrierte Nährlösung (Mist) zu verdünnen. Daher wird gereinigtes Wasser in die Sammelbecken zurückgeführt und für die Tierpflege verwendet. Die Biogasausbeute im Vergleich zu einem Standard-Biogasreaktor, der landwirtschaftliche Abfälle direkt nutzt, beträgt mehr als das Zehnfache. In diesem Fall können nur feste Abfälle von außen importiert werden, deren Volumen jedoch aufgrund der erhöhten Konzentration der Lösung zunimmt. Die Stromproduktion wird übermäßig hoch sein; es braucht einen Absatzmarkt. Dies kann durch die teilweise Nutzung von Biomasse als Viehfutter gelöst werden. Unserer Meinung nach die wirtschaftlich günstigste Variante des Technologieeinsatzes.

Urban Kläranlagen

Es ist sinnvoll, ein Emax-Biomodul mit einer vertikalen Gebäudeanordnung zu bauen. Die Höhe und die Gesamtgröße werden anhand des Volumens des flüssigen Abfalls berechnet. Ein zusätzliches CO2-Sammel- und Speichersystem ist erforderlich, da die Boxbäder nachts nicht mit Gas versorgt werden. Feste Abfälle werden von städtischen Unternehmen importiert; es ist notwendig, einen großen Ofen mit Turbine zu bauen. Tatsächlich handelt es sich bei dem Komplex um ein städtisches Heizkraftwerk mit einem System zur Reinigung von Emissionen und festen Abfällen als Kühlmittel. Die Anlage produziert große Mengen an Wärme und Strom. Es braucht einen großen Absatzmarkt. Es stellt sich die Frage der Entsorgung von sauberem Wasser und Wurmkompost. Das Volumen des Ofenschlamms wird erheblich. Die Kosten für Planung, Bau und Betrieb sind erheblich. Aber auch der Gewinn ist sehr hoch.

Stadtblock oder Kleinstadt

Im Falle der Nutzung von Emax als Energieversorgungsquelle für eine separat errichtete Siedlung oder ein Wohngebiet kann der Standort des Emax-Biomoduls abhängig von vielen Faktoren – Grundstückskosten, Verfügbarkeit – entweder vertikal oder horizontal sein Geld, ästhetische Vorlieben des Entwicklers. In neu errichteten Wohngebäuden ist die Installation einer zusätzlichen Wasserversorgungsleitung erforderlich, an die Wohnungsbäder, Heizkörper, Rasenbewässerungsstellen usw. angeschlossen werden. Möglicherweise liegt ein Mangel an Systemkapazität vor Winterzeit. Abhilfe schafft hier die Speicherung von Biogas im Sommer oder der Import zusätzlicher Brennstoffmengen im Winter. Ein Unternehmen, das ein besiedeltes Gebiet versorgt, kann einen erheblichen Gewinn erzielen, indem es Strom und Wärme nicht zum Großhandel, sondern zu Einzelhandelspreisen verkauft, oder die Tarife für Versorgungsleistungen senkt und Wohnraum für die Bürger erschwinglicher macht.

Privater Wohnungsbau

Für ein Haus mit einer Fläche von 120-150 m2 benötigen mindestens vier Personen Abwasser und festen Abfall. Das System sorgt für eine ausreichende Produktion von entweder Strom und teilweise Wärme oder Wärme und teilweise Strom. Auch hier empfiehlt es sich, gereinigtes Wasser in die Badezimmer und die Heizungsanlage des Hauses zu leiten. Befinden sich auf dem Grundstück heimische Nutztiere, ist eine vollständige Energieautarkie möglich.

Freistehendes städtisches Gewerbeobjekt

Es empfiehlt sich, ein Emax-Biomodul nur dann zu bauen, wenn eine große Anzahl von Personen das Gebäude besucht. In diesem Fall ist es möglich, das Gebäude teilweise mit der einen oder anderen Energieart aus eigenen Abfällen zu versorgen. Es ist jedoch möglich, die Betriebskosten etwas zu senken, indem die Müllabfuhr eingestellt und recyceltes Wasser in Toiletten verwendet wird.

Bereitstellung von Futter für Tierhaltungsbetriebe bei geoklimatischen Katastrophen

Biomodul Emax ist Hersteller von hochnährstoffreichen Futtermitteln, die nicht von der Sonnenaktivität abhängig sind und deren Anbau keine zusätzlichen Kosten für Heizung und Beleuchtung erfordert. Ökonomische Indikatoren sind kein wesentlicher Faktor.

Kraftverkehr (als Wahnsinn)

Gemahlene Biomasse wird in einen Verbundtank geladen und der Motor läuft mit Biogas, das direkt während der Fahrt erzeugt wird.

Mögliche Produktionen rund um die Technik

Herstellung von Dianova-Kochern;

Herstellung von Kastenbädern und mobilen Linien für Formkastenbäder;

Produktion von Emax-Linien für den individuellen Wohnungsbau;

Herstellung von Kesseln für feste Abfälle;

Herstellung von Gasgeneratoren;

Ungefähre Berechnung der Produktion einiger Produkte pro Abwasser einer Siedlung mit 1000 Menschen pro Tag.

Bei Erfolg besteht die Möglichkeit, Ökosysteme zu schaffen, die das Funktionieren aller Siedlungen gewährleisten, von minimalen Siedlungen – Bauernhöfen, Siedlungen bis hin zu den größten städtischen Ballungsräumen wie Moskau und New York, die sich von allem „ernähren“, was diese Städte produzieren. und im Gegenzug Energie liefern, sauberes Wasser und Sauerstoff.

Eine Stadt, die über solche geschlossenen Ökosysteme verfügt, die in ihre Struktur integriert sind, ist selbst ein lebendiges Ökosystem, das die Bürger mit Energie versorgt. sauberes Wasser, saubere Luft und alle Arten von Verschmutzung beseitigen. Ähnliche Ökosysteme beginnen sich auf der Welt zu entwickeln, aber die Produktivität bestehender Optionen ist immer noch vernachlässigbar, da sie nicht über die einzigartige Wachstumsrate der Biomasse und damit der Abfallverarbeitung und damit der Gewinngenerierung pro Kosteneinheit verfügen der vorgeschlagene Komplex.

Täglich werden Tausende Tonnen Müll weggeworfen und verschmutzen unseren Planeten. Um die aktuelle Situation zu korrigieren, werden verschiedene Technologien zur Verarbeitung von Abfallrohstoffen geschaffen. Viele Produkte werden der Sekundärproduktion zugeführt, wo daraus neue Produkte entstehen. Solche Techniken ermöglichen es, beim Einkauf neuer Rohstoffe Kosten zu sparen, zusätzliche Einnahmen aus dem Verkauf zu erzielen und die Welt von Abfallbestandteilen zu reinigen.

Es gibt Methoden, mit denen man nicht nur wiederverwertbare Materialien herstellen kann, sie zielen auch darauf ab, aus Abfall Energie zu gewinnen. Zu diesem Zweck werden spezielle Mechanismen entwickelt, mit denen Wärmeressourcen und Strom erzeugt werden.

Es wurden Geräte entwickelt, die eine Tonne des schädlichsten Abfalls in 600 kW Strom umwandeln können. Gleichzeitig entstehen 2 Gcal Wärmeenergie. Diese Einheiten sind derzeit sehr gefragt, da davon ausgegangen wird, dass dies die kostengünstigste und am schnellsten amortisierte Investition ist.

Solche Mechanismen sind teuer, aber die Investition finanzielle Resourcen sorgen für weitere Materialeinsparungen und erhebliche Einnahmen aus Gewinnen durch den Verkauf von Energie. Der investierte Betrag wird mit den erhaltenen Erträgen um ein Vielfaches zurückgezahlt.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Abfall in Energie umzuwandeln.

– Brennen

Es gilt als die beliebteste Methode zur Entsorgung fester Abfälle und wird seit dem 19. Jahrhundert angewendet. Diese Methode ermöglicht nicht nur eine Reduzierung des Abfallvolumens, sondern stellt auch Hilfsenergieressourcen bereit, die sowohl im Heizsystem als auch bei der Stromerzeugung genutzt werden können. Es gibt Nachteile dieser Technologie, zu denen die Freisetzung schädlicher Bestandteile in die Umwelt gehört.

Bei der Verbrennung fester Abfälle entstehen bis zu 44 % Asche und Gasprodukte. Zu den Gasstoffen zählen Kohlendioxid mit Wasserdampf und allerlei Verunreinigungen. Aufgrund der Tatsache, dass die Verbrennung bei erfolgt Temperaturbedingungen bei 800-900 Grad, dann in gebildet Gasgemisch Es sind organische Verbindungen vorhanden.

— Thermochemische Technologie

Diese Methode hat Große anzahl Vorteile gegenüber der Vorgängerversion. Zu den Vorteilen gehört eine höhere Effizienz bei der Vermeidung von Schadstoffen umgebende Atmosphäre. Dies liegt daran, dass der Einsatz dieser Technologie nicht mit der Produktion biologisch aktiver Komponenten einhergeht und somit keine Umweltschäden entstehen.

Der anfallende Abfall weist eine hohe Dichte auf, was auf eine Verringerung des Abfallvolumens hinweist, das anschließend zur Entsorgung auf speziell dafür eingerichteten Deponien verbracht wird. Es ist auch erwähnenswert, dass die Technik die Verarbeitung einer größeren Anzahl verschiedener Rohstoffsorten ermöglicht. Dadurch ist es möglich, nicht nur mit Feststoffvarianten, sondern auch mit Reifen, Polymerkomponenten und Altölen zu interagieren und aus Kohlenwasserstoffelementen ein Treibstoffprodukt für Schiffe zu gewinnen. Dies ist ein wesentlicher Vorteil, da sich die hergestellten Erdölprodukte durch eine erhöhte Liquidität und einen hohen Preis auszeichnen.

Unter negative Eigenschaften Heben Sie die Ausgaben für den Kauf technologischer Einheiten und die gestiegenen Anforderungen an die Qualität von wiederverwertbaren Materialien hervor. Die Kosten für die Mechanismen, mit denen wiederverwertbare Materialien verarbeitet werden können, sind hoch, was die hohen Kosten für die Ausstattung des Unternehmens symbolisiert.

— Physikalisch-chemische Methoden

Dies ist ein weiterer Prozess, der aus Abfall Energie erzeugt. Dank dieser Manipulation ist es möglich, das Abfallgemisch in ein Biodiesel-Kraftstoffprodukt umzuwandeln. Als Folgematerial werden üblicherweise pflanzliche Abfallöle und die Verarbeitung verschiedener Arten von Fetten tierischen oder pflanzlichen Ursprungs verwendet.

— Biochemische Methoden

Mit ihrer Hilfe ist es dank Bakterien möglich, Bestandteile organischen Ursprungs in Wärmeenergie und Strom umzuwandeln. Gewinnung und Nutzung von Biogas, das bei der Zersetzung entsteht natürliche Zutaten Fester Abfall wird meist direkt an der Deponie verwendet. Die gesamte Aktion wird in einem Reaktor durchgeführt, in dem es spezielle Bakterienarten gibt, die organisches Material mit Biogas in Ethanol umwandeln.

Abfall zu Energie

Auf der internationalen Fachmesse Wasma haben alle Interessierten die Möglichkeit, mehr über die Welt des Recyclings zu erfahren und sich die entsprechende Ausrüstung anzuschaffen. Vor Ort wird die gesamte Bandbreite an Geräten präsentiert, mit denen aus Abfällen Energieträger gewonnen werden können.

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Der Standort wird für Gäste aus verschiedenen Tätigkeitsbereichen interessant sein, da häufig Energieressourcen aus Haushalts- oder Industrieabfällen sowie Produkten aus der medizinischen und petrochemischen Industrie gewonnen werden. Bei der Verbrennung dieser Abfallmasse entsteht neben Pyrolysegas auch Biogas. In der Ausstellung werden Geräte für solche Aktivitäten vorgestellt, die allgemein als Pyrolysekomplexe bezeichnet werden.