В Подмосковье готовится к открытию первый в стране завод энергоутилизации отходов. До конца года должны завершиться пусконаладочные работы, а когда предприятие выйдет на проектную мощность, оно сможет перерабатывать 700 тысяч тонн отходов в год. Расскажем об особенностях уникальной для нашей страны технологии.
Завод вблизи деревни Свистягино в Воскресенском городском округе — один из четырех, которые возводит компания «РТ-Инвест» в Московской области. Он первым вышел на финальную стадию готовности. 1 ноября состоялся пуск паровой турбины, и сейчас там идут пусконаладочные работы.
На фото: Турбина на заводе в Свистягино в стадии сборки
Проектная мощность этого, как и трех других строящихся заводов, 700 тысяч тонн в год. Это значит, что, когда они все заработают, на полигоны Московской области каждый год не будет попадать
На фото: Общий вид завода в Свистягино
70% оборудования произведено в России, хотя по проекту уровень локализации производства должен был составлять не менее 55%. Чтобы достичь такого результата, объединились крупнейшие отечественные производители, среди которых Госкорпорация Ростех, Госкорпорация Росатом и Уральский турбинный завод.
Запуск заводов «Энергия из отходов» станет заключительным и самым технологически сложным звеном в организации системы обращения с отходами. Ведь то, что будет поступать на эти предприятия в качестве топлива для получения энергии, уже невозможно использовать никаким образом. Предварительно все отходы проходят глубокую сортировку, при которой отбираются фракции, пригодные для вторичного использования, а также органика, из которой производится компост. До сих пор оставшееся (так называемые «хвосты») ждала единственная участь — быть захороненными на полигоне.
На фото: Автоматическая линия сортировки отходов
Теперь же они будут поступать на заводы «Энергия из отходов». При въезде все грузовики проходят строжайший контроль, который касается многих аспектов безопасности. На территорию могут попасть лишь машины, номера которых находятся в базе данных и имеют разрешение подмосковных властей. Это гарантирует, что сюда не попадут отходы, не прошедшие сортировку.
На фото: Грузовая проходная и весовая завода в Свистягино
На пункте въезда все грузовики проходят радиационный контроль, что исключает попадание на сжигание опасных отходов. Кроме того, машины взвешиваются, а все данные по весу сразу передаются в информационную систему Московской области и ГИМ УТКО (Государственную информационную систему учета твердых коммунальных отходов).
На фото: Весы для взвешивания грузовиков с отходами на въезде на завод
Управление въездным комплексом осуществляется автоматизированной системой, которую разработала компания «РТ-Инвест». Для обеспечения ее работы требуется всего один человек.
После этого отходы выгружаются в бункер, откуда грейферные краны отправляют их на колосниковую решетку.
На фото: работа оператора грейферного крана
Управление этим процессом, как и всеми остальными, происходящими на заводе, осуществляется на объединенном щите управления. Там находятся рабочие места операторов грейферного крана, трех котлов, паровой турбины и распределительных устройств.
На фото: Объединенный щит управления
Система сжигания на колосниковой решетке, которая используется на заводе, является разработкой швейцарско-японского консорциума Hitachi Zosen Inova — лидера этой отрасли. Сейчас в мире функционирует больше 2 500 установок с колосниковой решеткой. Их общая мощность — 350 млн тонн в год.
На фото: Технологическая дверь внутрь котла для доступа к колосниковой решетке
Максимальная температура горения на подвижной колосниковой решетке — 1260 °С. Это позволяет исключить образование диоксинов и фуранов. А получившиеся в результате сжигания дымовые газы проходят несколько этапов очистки.
На первом из них нейтрализуются оксиды азота. Для этого в камеру вторичного сжигания впрыскивается 33-х процентный водный раствор карбамида. А поскольку там поддерживается температура от 850 до 950 °С, оксиды азота разлагаются на азот и воду.
На фото: Внешний вид топки, где происходит впрыск карбамида
Второй этап очистки происходит в реакторе сухого поглощения. Гашеная известь нейтрализует большую часть кислотных газообразных загрязняющих веществ. А с помощью активированного угля адсорбируются органические загрязняющие вещества, а также ртуть и другие тяжелые металлы.
На фото: Внешний вид реактора сухого поглощения
Третий этап — это очистка дымовых газов в рукавном тканевом фильтре. Он помогает избавиться от золы, пыли и продуктов газоочистки. Твердые частицы улавливаются и сепарируются на поверхности газопроницаемой ткани.
На фото: внешний вид рукавного тканевого фильтра
Таким образом, в дымовую трубу поступает абсолютно безвредная газовоздушная смесь. Безопасность для окружающей среды и живущих поблизости людей этих газов и экологичность всего завода подтвердили 2 независимых международных и 11 российских экспертиз.
На фото: Дымовая труба завода в Свистягино
Отличительной особенностью завода является экологичное использование воды. А ее требуется немало. Водоподготовительная установка в час производит 18 тонн обессоленной воды для восполнения потерь в основном цикле завода и 5 тонн для подпитки теплосети завода.
На фото: Фильтровальный зал водоподготовительной установки
Сток в водные объекты полностью отсутствует, а потребление воды для собственных нужд минимизирован. Этого удалось достичь при помощи применения ряда экологичных технологий. В отличие от традиционных систем с водяным конденсатом и башенными градирнями, здесь используются воздушно-конденсатная установка и замкнутый контур охлаждения. Это позволяет полностью исключить продувки технической воды в объеме до 100 тонн в час.
На фото: Оборудование водоподготовительной установки
Станция очистки дождевых стоков позволяет принимать продувки с механических стоков и дождевую воду. После очищения эта вода используется в качестве исходной, что сокращает ее потребление до 32 тонн в час.
На фото: оборудование станции очистки дождевых стоков
Продувки засоленных стоков собираются и направляются в специальные баки, чтобы потом быть использованными для транспортировки шлака.
На фото: Баки золошлаковой воды
В химической лаборатории, которая располагается прямо в здании завода, проходит контроль вся вода — на каждой из стадий ее обработки на установках и локальных очистных сооружениях. Здесь же анализируется конденсат пара котлов, турбины и подогревателей.
На фото: Химическая лаборатория контроля
Изучается жесткость воды, щелочность, содержание ионов натрия, железа, кремнекислот, нефтепродуктов и т.д. Чтобы получить все эти результаты, в лаборатории используют разнообразные приборы химического контроля. Здесь также установлено другое профессиональное оборудование — муфельная пучь, сушильный шкаф, магнитные мешалки и все необходимое для выполнения анализов. В этой лаборатории все действия происходят в ручном режиме, здесь работают лаборанты.
На фото: Химическая лаборатория контроля
А есть еще и автоматические станции химконтроля. Одна из них, отвечающая за турбинное отделение, находится в соседнем помещении. Еще одна — контролирующая котельное отделение — расположена в районе котельного агрегата.
Данные из всех лабораторий непрерывно передаются на объединенный щит управления.
На фото: Станция автоматического контроля
Шлак и зола, образующиеся в результате сжигания, составляют соответственно 20% и 3% от первоначального объема отходов. Они относятся к IV классу опасности (малоопасные отходы, т. е. имеющие низкую степень воздействия на окружающую среду). В России отсутствуют референтные технологии и инфраструктура по обращению с золой и шлаком, полученными подобным образом. Поскольку получить их из Европы или Японии в настоящее время не представляется возможным, компания АГК-1 тщательно изучила наработанный опыт и предложила свою технологию. Для ее реализации привлечены российские производители оборудования, аналогичного тому, что используется в Европе. Там из шлака извлекают полезные компоненты (стекло и металл), а из остатков производится щебень.
На фото: отделение шлакоудаления
Инновационная разработка АГК-1 — это модифицирующая добавка с использованием отходов летучей золы, которую можно применять как связующий элемент. Например, при добавлении цемента изготавливать строительные смеси, тротуарную плитку или различные малые декоративные формы, использующиеся в благоустройстве. Либо на ее основе делать гидроизоляционный материал, который может служить аналогом геомембраны.
На фото: Образцы изделий, выполненных по технологии, разработанной АГК-1
Тепловая энергия от сжигания отходов нагревает воду в котлах, преобразует ее в пар и направляет на турбину. Тепловая энергия пара преобразуется в энергию, которая вращает механическую турбину, а затем генератор, что ведет к выработке электроэнергии.
На фото: Вид на котел
Благодаря проекту компании «РТ-Инвест», в России впервые была применена технология наплавки специального никелевого сплава на поверхности теплообмена котлов. Это позволило существенно повысить стойкость к коррозии элементов котла, контактирующих с агрессивными дымовыми газами.
На фото: Наплавка никелевого сплава на котел
Специально для реализации проекта строительства заводов энергоутилизации отходов Уральским турбинным заводом была разработана российская инновационная турбина для генерации электроэнергии. По традиции, турбинам дают женские имена. Ту, что установлена на заводе в Свистягино, назвали «Флавия». Еще три — для других заводов в Московской области — уже изготовлены, но имен пока не получили. Каждая такая турбина обеспечит выработку 70 мегаватт электроэнергии в час.
На фото: Вид на паровую турбину и генератор
Энергия, производящаяся из отходов, является «зеленой», поскольку для ее производства используются возобновляемые ресурсы. Кроме того, каждый завод предотвратит попадание на полигоны 700 тысяч тонн отходов в год. Выбросы СО2 сократит на 800 тысяч тонн в год. Чтобы поглотить и нейтрализовать такое количество углекислого газа, пришлось бы всадить 280 тысяч гектаров леса. Сохранит более 2 900 гектаров плодородных сельскохозяйственных земель. Обеспечит чистой «зелёной» энергией 250 тысяч жителей.
На фото: Открытое распределительное устройство (ОРУ)
Завод занимает участок площадью 12,5 гектаров и включает в себя 31 здание и сооружение. Самое высокое из них — дымовая труба — 98 метров. За время строительства было смонтировано 7 тысяч тонн металлоконструкций, 15 тысяч тонн различного оборудования, в том числе — 3 котла. Высота каждого — 42 метра, что сравнимо с 15-этажным домом, а масса — 2 тысячи тонн. Было уложено 43 тысячи кубометров бетона, проложено 600 км кабельных линий, а количество специалистов, задействованных ежедневно на площадке, превышало 600 человек.
После завершения этапа пусконаладки практически все технологические процессы на заводе будут автоматизированы. Самое современное оборудование, более 2 тысяч датчиков и 200 регуляторов позволят управлять этим огромным организмом при помощи смены всего в 15 человек.
