На анализ были отданы пробы сточных воды из водного скруббера, задействованного в системе очистки дымовых газов, выбрасываемых из реактора оксипиролиза при энергетической утилизации альтернативного топлива из ТКО.

Протокол исследования сброса из скруббера_28.11.2024

ПАТЕНТЫ на изобретение:

1. № 2522633 от 09.01.2013 по теме: «Конденсатор влажно-паровой микротурбины».
2. № 2577678 от 03.12.2014 по теме: «Высокооборотный турбогенератор и паровым приводом малой мощности».
3. № 2658654 от 13.12.2016 по теме: «Способ бездатчикового управления линейным возвратно-поступательным вентильно-индукторным парнофазным генератором».
4. № 2676904 от 14.12.2017 по теме: «Активная паровая турбина сверхкритических параметров».
5. № 2725583 от 23.12.2019 по теме: «Когенерационная установка с глубокой утилизацией тепловой энергии двигателя внутреннего сгорания».
6. № 275280 от 23.12.2019 по теме: «Энергоустановка для утилизации тепловой энергии газов двигателей внутреннего сгорания».
7. № 2730777 от 15.01.2020 по теме: «Вспомогательная энергетическая установка для дизель-генераторов».
8. № 2726979 от 20.07.2020 по теме: «Энергетический комплекс для переработки твердых бытовых отходов».
9. № 2817012 от 10.03.2023 по теме: «Установка обезвреживания и уничтожения твёрдых коммунальных отходов».
10. № 2828517 от 19.02.2024 по теме: «Установка термической утилизации хвостов сортировки твёрдых коммунальных отходов».
11. № 2841442 от 02.09.2024 по теме: «Энерготехнологический комплекс по переработке хвостов сортировки твердых коммунальных отходов».

ПАТЕНТЫ на полезную модель:

1. № 90170 от 10.08.2009 по теме: «Установка для непрерывного удаления шлака из пылеугольных котлов».
2. № 120527 от 06.04.2012 по теме: «Автономное устройство для электропитания элементов управления и автоматики трубопроводов».
3. № 120525 от 06.04.2012 по теме: «Устройство для получения и преобразования механической энергии потока текучей среды в электроэнергию».
4. № 134239 от 21.09.2012 по теме: «Центростремительная влажно-паровая турбина».
5. № 134240 от 21.09.2012 по теме: «Энергетический комплекс».
6. № 125122 от 03.05.2012 по теме: «Устройство для пластического формования полнотелого керамического кирпича».
7. № 133912 от 31.03.2013 по теме: «Система поддержания вакуума в конденсаторе паровой микротурбины».
8. № 169147 от 30.12.2015 по теме: «Линейная вентильно-индукторная электрическая машина возвратно-поступательного действия».
9. № 159686 от 11.03.2015 по теме: «Тепловая схема тригенерационной мини-ТЭЦ».
10. № 189298 от 21.05.2019 по теме: «Линейная вентильно-индукторная электрическая машина возвратно-поступательного действия».
11. № 226752 от 13.03.2024 по теме: «Установка для сушки измельчённых хвостов сортировки твёрдых коммунальных отходов».

СВИДЕТЕЛЬСТВО о государственной регистрации программы ЭВМ:

1. № 2010610185 от 16.09.2009 по теме: «Управление насосными агрегатами (УНА)»
2. № 2010610557 от 14.08.2009 по теме: «Управление шаговым линейным приводом для клапана осевого потока (УКОП)».
3. № 2012617342 от 19.06.2012 по теме: «Программный комплекс для моделирования систем водоснабжения (ПКМСВ)».
4. № 2017610328 от 08.11.2016 по теме: «Программа моделирования температурных полей паровой турбины».
5. № 2017662208 от 11.09.2017 по теме: «Программа расчета аэродинамических процессов в паровой турбине».
6. № 2018617289 от 30.05.2018 по теме: «Программный модуль ДТ-Д»
7. № 2018617290 от 03.05.2018 по теме: «Программный модуль ДТ-3».

Существующие технологии производства и переработки угольной продукции объективно связаны с выходом большого количества твердых отходов. Техногенные месторождения в местах ликвидации угольных предприятий и твердые отходы при производстве угольной продукции занимают обширные площади земель, негативно воздействуют на состояние водных ресурсов, атмосферы. Предприятия угольной и топливно-энергетической отрасли расходуют значительные средства на транспортировку и складирование твердых отходов, платят за их размещение и загрязнение окружающей природной среды, возникающее вследствие вредных выбросов и сбросов в местах размещения терриконов и отвалов.

Золошлакоотвалы

Терриконы

К отходам топливно-энергетической промышленности относятся продукты, получаемые в виде отходов при добыче, обогащении и сжигании твердого топлива. Эту группу отходов разделяют по источнику образования, виду топлива, числу пластичности минеральной части отходов, содержанию горючей части, зерновому составу, химико-минералогическому составу, степени плавкости, интервалу размягчения, степени вспучиваемости.

Отходы добычи и обогащения угля. Основными видами твердого топлива являются каменные и бурые угли. При добыче и обогащении углей побочными продуктами служат шахтные и вскрышные породы, отходы углеобогащения.

Отходы добычи называют вскрышными или шахтными породами в зависимости от способа разработки. При подземном способе добычи извлекается меньше попутных пород, чем при открытом, но и они составляют значительные объемы. Так, например, на 1 т угля при открытой добыче образуется до 3-5 т вскрышных пород, при подземной – до 0,2-0,3 т шахтных.

Вскрышные и шахтные породы имеют неоднородный химический и минералогический состав и представляют осадочные породы – глины, суглинки, супеси, аргиллиты, песчаники, глинистые и песчаные сланцы, известняки. Больше всего в их составе аргиллитов (до 60%). Кроме того, они содержат в своем составе уголь до 20%, серу, содержание которой пропорционально содержанию угля, в небольших количествах цветные, редкие металлы.

Таблица – Гранулометрический состав отходов добычи угля (шахтных пород) Ростовской области

Таблица – Химический состав отходов добычи угля (шахтных пород) Ростовской области

Для применения в производстве строительных материалов наибольший интерес представляют отходы углеобогащения, характеризуемые наименьшими колебаниями состава и свойств. Содержание угля, не выделенного в процессе обогащения, может достигать 20%. Отходы углеобогащения представлены обычно в виде кусков крупностью 8-80 мм.

В соответствии с типовыми схемами технологического процесса обогащения уголь из шахт после измельчения подвергают гидравлической классификации по крупности, затем обогащают методом гравитации, выделяя концентрат, промышленный продукт и породу (отходы гравитационного обогащения углей). При обезвоживании концентрата выделяют шлам с размером зерен менее 1 мм, который направляют на флотацию. После флотационного обогащения получают концентрат и отходы флотации (хвосты).

В зависимости от способа получения отходов и их класса по крупности содержание угля, а соответственно химический состав и число пластичности изменяются в широких пределах. Наибольшее количество угля (15-40%) находится в отходах флотации. В отходах гравитационного обогащения класса 1-13 мм количество угля может достигать 15%, а в отходах класса 13-150 мм — 4-7%. В отходах угледобычи содержание угля колеблется от 0 до 10%. Весьма важным ограничивающим фактором применения отходов обогащения углей является наличие в них серы. Содержание ее, например, в породах центрального Донбасса достигает 3-4%.

Таблица – Химический состав отходов гравитационного обогащения углеобогатительных фабрик Ростовской области

Таблица — Химический состав отходов флотации (шлам) углеобогатительных фабрик Ростовской области

Влажность отходов зависит от способа их получения. Естественная влажность аргиллитов 4-5%. Отходы флотации углей, добываемые из шламонакопителей, имеют влажность 25-30%.

В отличие от отвальных пород угольных шахт отходы углеобогащения характеризуются более высоким содержанием угля, более стабильным вещественным составом, меньшим содержанием песчаников и большим содержанием аргиллитов, увеличением содержания серы и уменьшением механической прочности.

Продуктами обжига пустых пород, сопутствующих месторождениям каменных углей, являются горелые породы. Их разновидностями являются глиежи — глинистые и глинисто-песчаные породы, обожженные в недрах земли при подземных пожарах в угольных пластах, и отвальные перегоревшие шахтные породы.

Залежи природных горелых пород широко распространены в различных регионах. Истинная плотность их составляет 2,4-2,7 г/см³, средняя плотность — 1300-2500 кг/м³, прочность на сжатие — 20-60 МПа. По основным физическим и химическим свойствам они близки к глинам, обожженным при 800-1000 °С. Химико-минералогический состав горелых пород разнообразен, однако общим для них является наличие активного глинозема в виде радикалов дегидратированных глинистых минералов или в виде активных глинозема, кремнезема и железистых соединений. В отличие от зол и шлаков горелые породы почти не содержат стекловидных компонентов и характеризуются высокой сорбционной способностью. Содержание несгоревшего топлива в глиежах достигает 2—3%, в отвальных горелых породах оно может быть более значительным.

К горелым породам, наряду с природным сырьем, относятся и перегоревшие пустые шахтные породы, содержащие минимальное (менее 5%) количество углистых примесей и минеральную глинисто-песчаную часть, обожженную в той или иной степени. Породы смешаны с отходами угля, горючих сланцев, серой и др. Под действием кислорода воздуха уголь и сера окисляются и самовозгораются, а под влиянием высоких температур (до 1000 °С) порода подвергается естественному обжигу. Органические примеси при этом частично выгорают. Наиболее интенсивно горят породы в терриконах шахт с коксующимися или антрацитовыми углями. Степень обжига горелых пород зависит от многих причин. Неравномерное поступление влаги в горячий слой породы, неравномерное количество воздуха, соприкасающегося с поверхностью породы в терриконе, а также большое количество мелких фракций, затрудняющих доступ кислорода к очагам горения, приводит к тому, что обжиг происходит крайне неравномерно, несмотря на высокую температуру в терриконе. В результате образуется материал различной степени обжига (от спекшегося до слабообожженного) с неодинаковыми физико-механическими свойствами. Неоднородность материала в терриконе — один из его существенных недостатков. Размер частиц колеблется в пределах от 40 см до долей миллиметра. В терриконах встречаются плотные и пористые разновидности горелых пород.

Золошлаковые отходы. При сжигании твердых видов топлива в топках тепловых электростанций образуются зола в виде пылевидных остатков и кусковой шлак, а также золошлаковые смеси. Они являются продуктами высокотемпературной (1200—1700 °С) обработки минеральной части топлива.

В зависимости от температурных условий образование золы и топливных шлаков возможно без плавления, в присутствии расплава и при полном расплавлении исходных компонентов. В первом случае золы и шлаки образуются при сжигании низкокалорийных видов твердого топлива. Получение из расплава характерно для гранулированных топливных шлаков. Наиболее характерно получение топливных зол и шлаков в результате взаимодействия расплава с твердыми фазами.

Образование шлаков и зол первых двух групп происходит обычно в слабоокислительной среде, что способствует окислению органических соединений и сульфидов и присутствию соединений железа в трехвалентном виде. Образование отходов третьей группы происходит в восстановительной среде, что приводит к сохранению сульфидной серы и преобладанию двухвалентных соединений железа.

Зольная часть Донецкого, Печорского, Кузнецкого, Карагандинского и ряда других бассейнов содержит не более 8-10% СаО. Высококальциевой зольной частью с содержанием СаО 15-40% характеризуются каменные и бурые угли ряда бассейнов Средней Азии и Сибири, многие типы торфа и горючие сланцы. У последних содержание в зольной части СаО составляет 25-60%.

Топливо сжигают в слое над колосниковой решеткой в виде мелких кусков или при вдувании в пылевидном состоянии. Золы-уноса пылевидного сжигания проходят высокотемпературную обработку. Они имеют сравнительно однородный химический состав и незначительное содержание несгоревших частиц топлива. Некоторая часть золы оседает на трубах котла, поде и стенках топки, но основная ее масса (зола-унос) уносится с дымовыми газами, улавливается и скапливается в бункерах, откуда удаляется потоком воды или пневмотранспортом. На большинстве действующих ТЭС применяют систему гидроудаления для транспортирования золошлаковых смесей в отвалы.

Зола-унос представляет собой тонкодисперсный материал, состоящий в основном из частиц размером 5-100 мкм. Ее химико-минералогический состав соответствует составу минеральной части сжигаемого топлива. Например, при сгорании каменного угля зола представляет собой обожженное глинистое вещество с включением дисперсных частиц кварцевого песка, при сгорании сланцев — мергели с примесями гипса и песка. При обжиге минеральной части топлива дегидратируется глинистое вещество и образуются низкоосновные алюминаты и силикаты кальция.

Зола-уноса

Таблица — Химический состав зол-уноса электростанций Ростовской области

Таблица – Потребительские свойства зол-уноса электростанций Ростовской области

Золы-уноса подразделяются на высококальциевые (СаО > 20%) и низкокальциевые (СаО < 20%). Для первых преобладающими являются кристаллические фазы, для вторых — стекло и аморфизованное глинистое вещество. Высококальциевые золы в свою очередь делят на низкосульфатные (SО₃ < 5%), получаемые при сжигании угля и торфа, и сульфатные (SО₃ > 5%) — при сжигании сланцев.

Интегральной характеристикой химического состава зол служит модуль основности М_О, который для основных зол составляет М_О > 0,9; кислых — 0,6-0,9; сверхкислых — М0 < 0,6. В основных золах суммарное содержание СаО + MgO достигает 50%, в сверхкислых — 12. Последние являются более распространенными.

Шлаки — основной вид отходов при кусковом сжигании топлива. При пылевидном сжигании шлаки составляют 10—25% от массы образуемой золы. Шлаки образуются в результате спекания отдельных частиц на колосниковой решетке при температуре свыше 1000 °С или при охлаждении расплавленной минеральной части топлива при температуре более 1300 °С.

Шлак стекловидный

Таблица – Химический состав шлака электростанций Ростовской области

Таблица – Потребительские свойства шлака электростанций Ростовской области

В отличие от зол, шлаки, образуемые при более высоких температурах, практически не содержат несгоревшее топливо и характеризуются большей однородностью.

Шлак удаляют гидравлическим или сухим способом. При гидравлическом способе, имеющем пока большее распространение, золы и шлаки смешиваются.

Золошлаковая смесь – смесь золы и шлака с исходными свойствами, образующаяся при совместном удалении золы и шлака гидротранспортом на тепловых электростанциях.

Золошлаковая смесь

Таблица – Химический состав золошлаковых смесей электростанций Ростовской области

Таблица – Потребительские свойства золошлаковых смесей электростанций Ростовской области

Учитывая, что многие минеральные и органические отходы по своему химическому составу и техническим свойствам близки к природному сырью, а во многих случаях имеют и ряд преимуществ (предварительная термическая обработка, повышенная дисперсность и др.), применение в производстве строительных материалов промышленных отходов является одним из основных направлений снижения материалоемкости этого массового многотоннажного производства.

Использование промышленных отходов обеспечивает производство богатым источником дешевого и часто уже подготовленного сырья; приводит к экономии капитальных вложений, предназначенных для строительства предприятий, добывающих и перерабатывающих сырье, и повышению уровня их рентабельности; высвобождению значительных площадей земельных угодий и снижению степени загрязнение окружающей среды. Повышение уровня использования промышленных отходов является важнейшей задачей государственного значения.

На основе применения отходов промышленности возможно развитие производства не только традиционных, но и новых эффективных строительных материалов. Новые материалы обладают комплексом улучшенных технических свойств и в то же время характеризуются наименьшей ресурсоемкостью, как в процессе производства, так и при применении.

В России пока нет внятной технической политики государства обеспечения энергией развивающегося индивидуального жилищного строительства и рекомендуемого типа домов.

Чтобы ее сформулировать, необходимо определить какие дома надо строить. Здесь требования задаются не желаниями и возможностями строителей, а природно-климатическими условиями Сибири и расстояниями, характерными для России.

Наши дома должны обладать необходимой тепловой инерцией (способность сохранять тепло при отключении отопления). Кроме этого, необходимо особо уделять внимание автономности, использованию местных ресурсов, экологичностии энергоэффективностиво всех ее аспектах. Наряду с домостроительным производством целесообразно широко использовать инновационные технологии строительных материалов и провести унификацию строительства.

Такой подход уже сейчас приводит к уменьшению стоимости индивидуального жилья и эксплуатационных расходов при высоком качестве и комфортности жизни. Применение высокоэффективных технологий снижает трудовые и денежные затраты и будет дополнительным эффектом, приводящим к повышению конкурентоспособности отечественных товаров и услуг.

Таким требованиям удовлетворяет Умное Энергонезависимое Энергоэффективное Домостроение.

Информационный материал по разделу

1. Презентация проекта

Рассмотрена перспектива использования ВИЭ для энергоснабжения зданий, законодательная политика в этом направлении, тормозящие внедрение энергосберегающих технологий факторы. Приведены примеры использования нетрадиционных энергетических ресурсов, принципы работы энергоэффективного оборудования, возможные схемы их совместной работы. Описаны реализованные на территории России проекты энергоэффиктивных жилых зданий.

2. Научная статья «Регулирование и распределение индивидуального, автономного энергопотребления от возобновляемых источников энергии»

Расмотрены перспективы когенерационной вырабоки энергии на основе агрегатов ВИЭ. Возможные схемы их реализации и регулирование выходных параметров установок.

3. Научная статья «Микротурбинная установка для эффективного энергоснабжения автономных индивидуальных потребителей»

Описан микроэнергокомплекс (МЭК) малой мощности (5 — 30 кВт) предназначен для работы в качестве микро-ТЭЦ с целью обеспечения эффективного энергоснабжения, распределения электроэнергии. МЭК предназначен для систем автономного энергоснабжения на основе комбинированного использования влажно-паровой микротурбины ,аккумуляторов-парогенераторов, получающих тепло от котлов малой мощности или/и солнечных нагревателей, которые являются элементами общей системы энергопроизводства. Рассмотрены преимущества влажнопаровой микротурбины над аналогами. привена технологическая схема МЭК.

4. Научная статья «Система отопления, кондиционирования и горячего водоснабжения на базе ВИЭ для ЮФО»

Расматривается возможность теплоснабжения, ГВС и кондиционирования путем комбинированной работы тепловых насосов и колнечных коллекторов. Описаны проекты, на базе которых реализованы расматриваемые системы.

5. Сатья «Умное энергоэффективное энергосберегающее экологически чистое домостроение»

Рассматриваются основные принципы концепции УЭЭЭД. Расматриваются возможные механизмы скорейшего внедрения энергосберегающих мероприятий в жилищное строительство. Описаны пилотные проекты, выполненные в рамках концепции УЭЭЭД.