Lee

СУЧАСНА ТЕХНОЛОГІЯ ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА ВТОРИННОГО ПАЛИВА ІЗ ТВЕРДИХ ПОБУТОВИХ ВІДХОДІВ (ТПВ)

Lee L., Alliance Technology Group, Inc (ATG) St Paul, MN, USA
Laszkiewicz G., Alliance Technology Group, Inc (ATG), Jersey City, NJ, USA

Alliance Technology Group, Inc (ATG) створила унікальний, екологічно чистий і економічно ефективний метод переробки твердих побутових відходів у вторинне паливо. Ця нова технологія забезпечує джерело однорідного палива для енергетичних підприємств, які використовують у якості палива перероблені відходи, і додаткового палива, яке могло би бути використано муніципальними котельними і електростанціями. Технологія АTG є суттєво удосконаленою у порівнянні з існуючою технологією переробки твердих відходів у вторинне паливо. Ця нова технологія суттєво покращує відділення пластмас та чорних і кольорових металів від відходів та забезпечує чисті і стерильні перероблені матеріали. Крім того, вона зменшує негативний вплив на навколишнє середовище і знижує вартість виробництва енергії.
Міста та індустріальні центри у всьому світі потерпають від труднощів з утилізацією твердих побутових відходів. Скорочення об'ємів відходів, котрі зберігаються у сховищах, є однією з найбільш важливих задач для муніципалітетів і підприємств-операторів через зменшення потужностей сховищ, негативної громадської думки щодо їх існування, екологічного впливу сховищ і високих витрат, пов'язаних з їх утриманням.
Повторне використання є одним з основних напрямків зниження об'ємів ТПВ, які підлягають захороненню. Другий спосіб зниження об'ємів ТПВ у сховищах - це збільшення рівня повторного використання деяких матеріалів. Приблизно 45 - 55 % відходів, розміщених у сховищах, після рециркуляції, є органічними за своєю природою. У США це складає більше ніж 83,3 млн. тон. Альтернативою захороненню цих органічних матеріалів на смітнику є їх перетворення у паливо.
Переробка відходів є складовою частиною повного підходу до проблеми поводження з відходами (рециркуляція, скорочення об'ємів відходів, управління зберіганням відходів, їх використання для виробництва енергії). Існують енергетичні підприємства, котрі здійснюють просте спалювання сміття, а також використовують вторинне паливо.
Зараз суттєві об'єми пластмаси та металів залишаються в смітті так же, як і у вторинному паливі, та спалюються у сміттєспалювальному устаткуванні. Спалювання пластмас і металів призводить до пошкодження устаткування та втратам матеріалів, придатних для вторинної переробки. Крім того, викиди продуктів спалювання мають піддаватися коштовному процесу очищення. Всі ці фактори призводять до високих експлуатаційних витрат.
Alliance Technology Group створила процес, який зменшує об'єми та небезпечну природу сміття. Технологія ATG перероблює ТПВ, використовуючи технологію теплових реакторів і виконуючи більш ефективну сепарацію. Система ATG з тепловими реакторами перетворює органічні матеріали у легку в поводженні волокнисту паливну біомасу. Додатковою перевагою цього процесу є те, що при цьому вбиваються бактерії, які існують у ТПВ, що робить остаточну біомасу фактично стерильною та без запаху. Цей фактор значно збільшує зручність подальшого розподілу і переробки сміття, і збільшує безпеку для здоров'я робітників.
Процес перетворення ТПВ у вторинне паливо складається з наступного: ТПВ завантажується у великі теплові реактори, де піддаються впливу пару та механічному перемішуванню. Після того ТПВ вивантажується та піддається подальшій сепарації і переробці. Оскільки ТПВ нагрівається і перемішується у вологому середовищі, органічні матеріали (харчові відходи, картон, папір, деревина) перетворюються у маленькі целюлозні волокна, котрі є біологічним паливом. На протязі цього процесу бактерії гинуть, остаточно перероблені матеріали очищуються, розподіляються та стратифікуються за питомою вагою.
Технологія ATG - це рентабельний метод збереження металу і пластмас від спалювання при суттєвих екологічних перевагах, скороченні експлуатаційних витрат на спалювання ТПВ, продовження строку придатності генеруючої станції.
Аналіз потенційного впливу для заводу по спалюванню вторинного палива у штаті Міннесота показує, що викиди хімічних забруднювачів в атмосферу будуть зменшені, і норма виходів із строю спалювального устаткування (яка зараз складає 16-20 %), може бути також зменшена. Витрати на обслуговування знизяться на 50 %.
Екологічні переваги переробки сирих ТПВ по технології ATG включають у себе: процес парової обробки не забруднює навколишнє середовище; вилучення хлор-включаючих пластмас і металів з загальної маси палива; зменшена емісія; знижені рівні виділення запахів та небезпечних речовин; скорочення об'ємів золи, призначеної для захоронення у схлвищі; знижений вплив на навколишнє середовище та зменшення емісії на сміттєспалювальних підприємствах.
Переваги у плані вартості та ефективності процесу ATG знаходяться у двох областях: по-перше, у царині поводження з відходами (зниження кількості сховищ), і по-друге, при виробництві чистого вторинного палива для енергетичних підприємств. Переваги наступні: покращена сепарація придатних для повторного використання матеріалів багаторазового використання; покращення умов для здоров'я та безпеки персоналу, завдяки вилученню шкідливих для здоров'я речовин з первинних ТПВ; створення однорідної біомаси в якості палива із збільшеною теплотворною здатністю, яка складає 60-65 % об'єму відходів; процес спалювання сміття стає більш прийнятним для державних та екологічних агенцій; вилучення хлор-включаючих пластмас і металів з потоку палива; зниження експлуатаційних та ремонтних витрат на генеруючих станціях; зниження вимог до умов праці.
ATG у 2004 році збудував перший завод з подвійною тепловою реакторною системою, здатною перероблювати 100 000 тон ТПВ на рік. Він розташований на переробному підприємстві NRG Process Solutions у пригороді Міннеаполиса , штат Міннесота. Комерційна життєздатність технології ATG перевірена та доведена на станції Great River Energy's Elk River Station, що у Xcel's Wilmarth та Red Wing Plants і French Island Power Plant у Вісконсині.
Презентація ATG включає в себе схеми технології та устаткування, дані вторинного палива, експлуатаційні та екологічні показники, а також характеристики емісії для устаткування, яке використовує технологію ATG для виробництва вторинного палива.

MODERN TECHNOLOGY FOR THE PRODUCTION OF REFUSE DERIVED FUEL (RDF) FROM MUNICIPAL SOLID WASTE (MSW)

Lee L., Alliance Technology Group, Inc (ATG), St Paul, MN, USA
Laszkiewicz G., Alliance Technology Group, Inc (ATG), Jersey City, NJ, USA

Alliance Technology Group, Inc (ATG) has developed a unique, environmentally sound and cost effective method for the processing of municipal solid waste (MSW) into refuses derived fuel (RDF). This new technology provides a homogeneous fuel source for the waste-to-energy industry (WTE), and a supplementary fuel that could used by the municipal heating and cogeneration plants. The ATG technology is a significant improvement compared to current technology for the processing of solid waste into RDF. This new technology substantially improves the separation of plastics and ferrous and non-ferrous metals from the waste stream and provides clean and sterile recyclable materials. Additionally, it reduces environmental impact and the cost of energy production.
Cities and industrial centers worldwide are facing an increasingly difficult decision on how to effectively manage its MSW. Reducing the volume of waste that is put into landfills is a high priority for municipalities and landfill operators due to the diminishing capacities of landfills, reduced public support of landfills, environmental impact of landfills and high expenses associated with landfills.
Recycling has claimed most of the effort to date in reducing the MSW sent to landfills. Another way to reduce the volume of waste put into landfills is to increase the reuse rate for certain materials. Some 45 to 55% of the waste placed in landfills, after current recycling, is organic in nature. This accounts in the US for over 83.3 million tons of material. An alternative to landfilling this organic material is to convert it into the fuel.
The processing of waste is a part of a complete management approach of recycling, waste reduction, landfill management and waste to energy. There are waste-to-energy facilities using mass burn as well as some using RDF.
Currently, significant quantities of plastic and metals remain in waste feed as well as in RDF and are burned in combustion equipment. The burning of plastics and metals result in damage to the combustion equipment, and the loss of materials suitable for recycling. Additionally, the emissions from the combustion equipment must undergo a costly cleansing process. All of these factors result in high maintenance costs.
The Alliance Technology Group has created a process that reduces the volume and hazardous nature of trash. ATG's system processes untreated MSW using thermal reactor technology (with closed loop heated oil system), and making more efficient separation. ATG system with thermal reactors converts organic materials in easy-to-handle, fibrous biomass fuel. An additional benefit of this process is that it kills existing bacteria in the MSW, making the resulting biomass virtually sterile and odorless. This factor greatly increases the ease of subsequent separation and recycling steps, and increases the health and safety of workers.
The process for converting MSW into RDF is as follows: MSW is loaded into large heated thermal reactors, treated with steam and a mechanical agitation process. It is then unloaded and subjected to further separation and processing. As the MSW is heated and agitated in a wet environment, organic materials (e.g. food, cardboard and paper, wood) are broken down into small cellulose fibers, that is a biofuel. During this process bacteria are killed, and the resulting processed materials are cleaned, separated and stratified by densities.

Thermal Reactor Vessel

Fig. 1

Thermal Reactor Vessel at -15° tilt (discharge mode)

Fig. 2

The ATG technology is a cost-effective method of virtually eliminating metal and plastics from the combustion with substantial environmental benefits and reduction in combustion plant maintenance and improved availability of generation plant.
An analysis of the potential impact for a RDF combustion plant in Minnesota indicates that chemical pollutants to the atmosphere will be reduced, and the outage rate for the combustion equipment (which currently is 16-20%) could be reduced as well. It is projected that the maintenance costs will be reduced by as much as 50%.
Environmental benefits of processing raw MSW with ATG technology include: a non-polluting process of steam treatment; removal of chlorine-based plastics and metals from the fuel stream; decreased emission; reduction of smells and hazardous substances; reduction of ash destined for landfills; reduced environmental impact, emissions at WTE.
Cost benefits of the ATG process occur in two arenas, first at the waste handling side of the process (reduced landfills), and second with the production of clean RDF for WTE, or heating and cogeneration plants. The benefits are as follows: enhanced separation of recyclable and reusable materials; improves health and safety of personnel eliminating health hazards associated with raw MSW; creation of uniform biomass fuel product, with enhanced heating value (BTU), comprising 60-65% of the waste volume; makes combustion of garbage more acceptable to the public and environmental agencies; removal of chlorine-laced plastics and metals from the fuel stream reduces maintenance and repair cost at the generating plants; lower labor requirements.
ATG in 2004 built the first production plant, with twin-thermal reactor system with a capacity of treating 100,000 tons per year (TPY) of MSW. It is located at NRG Process Solutions MSW transfer facility, in the Minneapolis suburb, Minnesota. The commercial viability of the ATG technology is tested and proven at Great River Energy's Elk River Station, at Xcel's Wilmarth and Red Wing Plants, and French Island Power Plant in Wisconsin.
ATG Presentation includes technology and equipment drawings, RDF data, and operational and environmental data as well emission characteristics for facilities using ATG produced RDF.

Pfoto

Fig. 3

Главная страница
Сведения об авторах