В г. Нью - Йорк (США) - 25 тыс. тонн

И не случайно, в коммунальном хозяйстве всех развитых стран изыскиваются все более приемлемые пути и способы решения проблемы ликвидации городского мусора 1 твердых бытовых отходов (ТБО). Однако, до настоящего времени магистральный путь ее решения так и не определился. Ни одна технология не стала доминирующей, поскольку их использование, как оказывается, не только не решает проблемы, а приносит и ряд новых, зачастую негативных последствий. Разработанные и освоенные в мировой практике методы промышленной переработки ТБО (компостирование, биотермика, сепарация и разделение на компоненты вторсырья, низко- и средне-температурный пиролиз, а также мусоросжигание) в рамках современных экологических и социально-экономических требований не обеспечивают удовлетворительного решения проблемы по следующим основным причинам:

· низкая интенсивность процессов - низкая удельная производительность;

· малая степень утилизации материально-энергетических ресурсов отходов;

· значительный уровень вторичных отходов и загрязнение окружающей среды;

· высокая стоимость удельных затрат при переработке отходов.

Именно поэтому, дальнейшее использование, а тем более наращивание мощностей и количества таких традиционных мусороперерабатывающих предприятий загоняет решение проблемы в тупик. Оптимальное же решение этой сложной и актуальной проблемы видится в непременном и одновременном достижении:

· высокой интенсивности,

· высокого энергетического КПД,

· практической безотходности процесса переработки ТБО.

В этом плане, с начала 80-х годов группой независимых ученых и специалистов на основе изучения и анализа механизма и кинетики термохимических процессов в смежных областях техники (пиролиз нефти и нефтепродуктов, газификация угля с жидким шлакоудапением, доменное производство чугуна, производство металлургического кокса и др.), а также используя последние достижения высокотемпературной техники и технологии, было обосновано и разработано нетрадиционное инженерно- технологическое решение проблемы — комплексный высокотемпературный энерготехнологический процесс термохимической переработки любых твердых материалов, включая и разнообразные твердые отходы - «ЭТС-ТБПО».

Сущность новой энерготехнологии (авторское свидетельство СССР № 91372) заключается в чисто аллотермическом нагреве исходных ТБПО в реакторе (типа домны) до температур 1650- 1750°С с помощью горячего дутья, состоящего из восстановительного газа с добавлением водяного пара, предварительно подготовленного вне реактора. Высокий уровень температур, отсутствие свободного кислорода и азота (балласт) в реакторе полностью исключает процессы горения и создают идеальные условия для интенсивного протекания процессов пиролиза - термического разложения органической части ТБПО, образуя при этом в интервале температур 500-1100°С горючий газ - пирогаз, твёрдый мелкозернистый углеродистый остаток - пирокарбон, а также минеральные составляющие части ТБПО в твёрдой фазе.

Вся эта твёрдая масса, под собственным весом, опускаясь вниз по шахте реактора, прогревается до боле высоких температур с одновременным преобразованием:

· газификацией, углеродистого остатка в синтез газ (СО и Н2) по реакции "водяного газа" в интервале температур 1200-1500°С;

· плавлением минеральных компонентов ТБПО до жидкого состояния в интервале температур 1400-1600°С.

Объединение в реакторе всей этой управляемой последовательностью термохимических превращений приводит к качественно новым показателям — многократно возрастают скорость и глубина, полнота и завершённость всего многообразия протекающих процессов и реакций (нагрев, испарение, плавление, пиролиз, восстановление, газификация и др.).

Вся масса продуктов в парогазовой фазе (сырой пирогаз) выводится через сборный коллектор в верхней части реактора при температуре 150 ± 30°С. Состав его слабо зависит от возможного колебания состава ТБПО и на 95 - 97 % по сухому объёму состоит из синтез газа, а содержание негорючего балласта в нём (азота и углекислого газа) весьма мало, что придаёт ему высокое качество как топливу или технологическому газу. Важно и то, что в пирогазе не содержится окисных соединении типа S0x, N0x и др., а также нет условий для образования таких канцерогенов как бензапирен, фуран, диоксины и др. Очистка пирогаза от соединений типа НС1, H2S, HF и пр. достаточно проста и хорошо освоена с получением товарных химпродуктов. Отмываемые водой в системе очистки пирогаза конденсируемые органические соединения (масла, смолы и т.д.) собираются и направляются в горячую зону реактора, где полностью газифицируются.

Вся масса продуктов в жидкой фазе (металлы и шлак) выводится раздельно через специальные лётки в нижней части реактора при температуре 1550±50°C и почти стерильна. Жидкие металлы передаются на последующий передел, а из шлака производятся качественные стройматериалы - шл.вата, гранулы...

Оптимально построенная и управляемая система взаимосвязи основных энергопродуктовых потоков всего энерготехнологического цикла обеспечивает предельно высокие значения энергетического КПД = 86% и КПД процесса пиролиз-газификация = 95%. Анализ показывает, что при переработке, например, только ТБО среднестатистического состава для гор. Москвы на энергообеспечение собственных нужд всего энерготехнологического комплекса оказывается достаточным всего лишь 50% получаемого из ТБО товарного пирогаза, а энергия его свободной части тут же преобразуется в электрическую и направляется другим потребителям.

По сравнению с освоенными современными промышленными технологиями мусоропереработки новая энерготехнологическая система обладает весьма важными преимуществами:

· перерабатываются смеси любого морфологического и химического состава ,ТБПО («всеядность») без какой-либо их предварительной подготовки;

· достигается практически полная утилизация («безотходность») материальных и энергетических ресурсов, содержащихся в ТБПО;

· из материально-энергетических ресурсов ТБПО производится полезная товарная продукция высокого качества;

· высокие показатели интенсивности и эффективности протекающих процессов и реакций обеспечивают полную энерго- и ресурсоавтономность работы всего цикла новой энерготехнологической системы;

· современный уровень механизации и автоматизации, замкнутость схемы, компактность её оборудования определяют возможность размещения такого предприятия в черте любого города с обеспечением надёжности, безопасности, комфорта и престижности обслуживающему персоналу.

Практическое освоение ЭТС-ТБПО несомненно позволит успешно решать проблемы не только вновь выделяемых - текущих бытовых и промышленных отходов (пластмассы, автопокрышки, медицинские, химические, сельскохозяйственные отходы и т.д.), но, пожалуй впервые приступить к эффективной переработке и утилизации ценных ресурсов многочисленных старых городских свалок, терриконов угольных шахт, отвалов горнообогатительных фабрик, высвобождая, восстанавливая и возвращая к полноценной жизни ранее загубленные земельные угодья и материально-энергетические ресурсы. Это определит качественный переход от нарастающе убыточных предприятий сегодняшнего дня к высокорентабельным, (экологически чистым полифункциональным предприятиям, органически вписывающимся в жизнеобеспечивающие системы городов, создавая перспективы устойчивого эколого- экономического их развития.

Предложенная концепция построения ЭТС-ТБПО зиждется на новых научно-технических решениях, не имеющих аналогов в мировой практике и защищена патентом РФ на изобретение №2073348.

Методологическая нетривиальность подхода в решении как бы одной частной задачи переработки и утилизации ТБПО, выразившаяся в разработке целостной энерготехнологической системы, позволила сдвинуть с мертвой точки огромный «неразрешимый» пласт общей проблемы «отходов» всех сторон производственной человеческой деятельности. Одно дело - интуитивно чувствовать, что человеческое общество с его мировоззрением и делами превращается в «чужеродное» и опасное для природы тело, но совсем другое I найти реальные способы остановить этот процесс. Ведь сегодня, более чем когда-либо ранее, все нормальные люди переживают и ждут от официальных структур власти и науки (РАН) конкретных и понятных им ответов на злободневные вопросы В как дальше жить?, что делать?, чтобы прекратить практику самоуничтожения.

В этом плане ответами на жизненные вопросы людей, полученными не с помощью, а вопреки официальным научным концепциям (точнее — непререкаемым догмам), могуг служить новизна и высокий научно-технический уровень, заложенные в кардинально новые решения структуры и существа ЭТС-ТБПО.

На признание этого факта потребовалось более 20 лет напряженной борьбы, чтобы, наконец, преодолеть монополизм дутых корифеев у власти официальной науки, в принципе не могущих решать острейшие проблемы современности, но и не желающих подвинуться - пропустить других.

На 1-м Московском международном салоне инноваций и инвестиций (февраль 2001г.) разработке ЭТС-ТБПО была присуждена высшая награда - Золотая медаль с дипломом, подписанным Нобелевским лауреатом, академиком Ж.И.Алферовым. Почти одновременно, в Женеве на 29-ом Международном салоне изобретений (апрель 2001 г.) ЭТС - ТБПО была также 'удостоена Золотой медали.

Несмотря на довольно широкое проявление интереса к ЭТС-ТБПО со стороны финансово- промышленного бизнеса и администраций отдельных городов и регионов, строительство промышленного ее модуля до сих пор пока пробуксовывает. А из ряда ранее заключенных контрактов на строительство промышленного модуля ЭТС-ТБПО, например,

· 1989 г. - г. Калинин - сумма 10 млн. руб. на 2 года;

· 1995 г. - Кувейт - сумма 10 млрд. долл. США на 10 лет;

· 1997 г. - Иордания - сумма 140 млн. долл. США на 2 года,
все по разным социально-политическим причинам заканчивалось лишь получением аванса. Вообще же отказываться от новых разработок на уровне изобретений, но еще не осуществленных на практике, не выдерживает никакой критики, т.к. полностью перекрывает пути их прогрессивного развития. А ссылка на большую стоимость начальных затрат по отношению к освоенным традиционным «грязным» технологиям - безнравственна и означает выбор смерти, потому что она дешевле дорогой жизни. Поступать так, значит не думать о будущих поколениях, о судьбе страны, цивилизации.

Инженерно-техническая реальность практического создания ЭТС-ТБПО сегодня уже, ни у кого не вызывает сомнений. Это подтверждается множеством положительных отзывов, рекомендаций и заключений от ведущих специалистов научно-производственных организаций, отдельных известных ученых, а также убедительно подкрепляется тем, что все основные узлы и оборудование, каждый отдельный процесс или реакция, составляющие всю совокупность схемы и полного технологического ее цикла, достаточно глубоко изучены, технологически отработаны и в той или иной мере широко используются в различных смежных отраслях промышленности - нефте- и углехимии, черной и цветной металлургии, машиностроении, химии, энергетике и др. При этом комплектация всей схемы полномасштабного модуля ЭТС-ТБПО на 90-95% базируется на отечественном технологическом оборудовании.

Анализ практического использования промышленного предприятия ЭТС-ТБПО (мощность я 100 тысяч тонн перерабатываемых отходов в год) в рамках, например, локальной территории района или города с населением порядка 50-150 тыс. жителей показывает, что наряду с решением проблемы «отходов» данной территорий, которая становится безотходной зоной, одновременно решается и ряд других важных экологических и социально-экономических задач.

Так сочетание высоких энергетической эффективности и технологической универсальности ЭТС-ТБПО предопределяет возможность (целесообразность) совместного комплектования (внутреннего взаимоинтегрирования) ряда отдельных сугубо отраслевых - одноцелевых местных производств в единый полифункциональный социально-производственный комплекс в рамках локальной территории района города с населением порядка 50-150 тыс. жителей. Такой социально-производственный комплекс (СПК) будет органически связан с жизнью район? уже не только проблемой твердых его отходов, но может успешно вобрать в себя и широкую гамму технологических процессов местных производств, обеспечивая их чистой тепловой энергией в интервале температур « 180-1100°С. " Это могут быть предприятия по переработке сельскохозяйственной продукции, пищевой и хлебопекарной промышленности, предприятия строительства и ремонта, небольшие предприятия металлообработки, стекольной и химической промышленности и многие другие. При этом резко возрастает эффективность этих производств, качество их продукции. Они становятся полностью безотходными (даже по газовым выбросам) за счет исключения из своих циклов котлов, печей огнепламенной природы. Возрастет производительность агрегатов, сократится обслуживающий персонал, потребуется его более высокая квалификация и т.д.

Объясняется все это тем, что в СПК гармонично (сбалансировано) и воедино увязываются все преобразовательные процессы - технологические, энергетические и информационные, что уже более чем на порядок увеличивает обобщенный синергический эффект (в целом для района и СПК) в сравнении с простой суммой эффектов обычного, раздельного ведомственного решения проблем традиционно.

Принципиальное же значение СПК проявляется здесь не столько в становлении какой-либо новой технологии или особой отрасли, управляющей отходами, а как стратегически фундаментальная основа становления саморазвивающейся мини - клеточки - ячейки, способно? уже сегодня вывести существующий образ жизни общества на отдельной территории на пуп устойчивого эколого-экономического развития.

Системный подход в исследовании проблемы «отходов» выявляет важное обстоятельство: в ТБПО может содержаться практически все многообразие природных и искусственных веществ а материалов, что логически не просто расширяет границы возможного использования ЭТС-ТБПО в части переработки и утилизации различных конкретных отраслевых отходов, но, более тоге позволяет перевести ряд наиболее теплоэнергоемких и «грязных» перерабатывающих отраслей в разряд экологически чистых и высокоэффективных производств. К таковым, для которых ужа выполнены отдельные научные, инженерные и экспериментальные исследования, испытания и проработки, можно отнести:
А - переработка городских ТБПО (базовая энерготехнология);
Б - переработка твердых ископаемых топлив (углей, сланцев, торфа...) и отходов,, возникающих при их добыче и использовании традиционно;
В - переработка любого углеводородного сырья, включая такие тяжелые его фракции, как мазуты, смолы, гудроны и др. опасные неиспользуемые отходы;
Г - бескоксовая переработка сырых руд черных и цветных металлов;
Д - производство минералоплавленных спецматериалов, стекла, кварца;
Е - переработка и утилизация (ликвидация) запасов химического и бактериологического оружия и т.д., и т.п.

Уже первые полученные результаты оказались весьма впечатляющими и, например, выглядят так: