По статистике, в России ежегодно образуется около 40 млн. т отходов, и только 3 % от этого объема подлежит дальнейшей переработке. Остальное хранится на полигонах, то есть, говоря проще, попадает на свалки. Что делать?
В поисках ответа на этот вопрос сотрудники и студенты химико-металлургического факультета Иркутского технического университета разработали инновационную технологию по переработке твердых отходов. По словам одного из руководителей проекта, доцента кафедры химической технологии Елены Янчуковской, это стало возможным благодаря созданию микроволнового реактора, в котором под действием высоких температур происходит процесс сжигания отходов.
Многие попытки использования иной технологии переработки бытового мусора оказываются малоэффективными по одной простой причине — для переработки мусор нужно предварительно рассортировать. Заниматься этой грязной работой мало кто хочет, а потому есть острая необходимость в технологии, способной максимально уменьшить массу захороненных отходов и требовать минимума ручного труда.
«Результаты наших исследований показали, что только пиролиз — то есть сжигание при очень высокой температуре — позволит значительно сократить массу отходов; ведь термическому разложению подвергается до 85 % компонентов ТБО, — рассказала Елена Янчуковская. — В нашем случае сжигание происходит за счет воздействия электромагнитного микроволнового излучения на эти компоненты. Этот процесс происходит с использованием так называемого импульсного магнетрона непрерывного действия».
Еще один из авторов разработки, магистрантка НИ ИрГТУ Наталья Днепровская объяснила, как действует магнетрон, излучающий СВЧ-волны.
«Волны сверхвысоких частот выделяют тепло уже в самой массе мусора, который начинает сжигать себя как бы изнутри. При этом горят даже арбузные корки, содержащие в себе более 80 % влаги. И уж, конечно, таким способом можно перерабатывать мусор органического происхождения древесные и нефтехимические отходы, резинотехнический мусор, — рассказала она. — Все компоненты выжигаются при той или иной температуре. Подобрав оптимальные режимы, мы получаем из тонны отходов 300 кг кокса, его можно использовать в доменных печах. Также из тонны мусора можно получить 120 кг печного топлива, обеспечивающего работу самой установки. Кроме того, переработка отходов дает около 20 % синтез-газа, необходимого в химических производствах. На выходе образуется еще и балластная фракция, которая может пойти на выработку стройматериалов и азотистых удобрений».
Вся процедура переработки экологически безопасна, а выбросов в атмосферу не происходит, благодаря установленной в комплекс системе газоочистки. Таким образом, эффективно используя вторичные ресурсы, можно обеспечить не только благоприятную экологическую обстановку, но и получить ощутимую коммерческую прибыль. Применение СВЧ-генераторов на полигонах ТБО только в Приангарье позволит получать экономический эффект до 200–250 млн. рублей в год.
По предварительным оценкам разработчиков, затраты на создание комплекса окупятся через 2–3 года использования. «Ориентировочная стоимость оборудования — около 13 млн. рублей. Комплекс способен переработать 100 тыс. т ТБО в год, также есть варианты СВЧ-реакторов на 30 и 50 тыс. т мусора, — отметила Наталья Днепровская. Причем, в отличие от других подобных разработок, мощность магнетрона в данной установке в два раза превышает аналоги. А время работы микроволнового реактора от ремонта до ремонта составляет 12 000 часов».