В Тамбове создали новую технологию переработки отходов

Новая разработка призвана решить проблему с утилизацией отходов на предприятиях аграрного комплекса, лесной и деревообрабатывающей промышленности, маслобойных заводах — словом, там, где образуются большие объемы биоотходов. Это может быть лузга подсолнечника, проса или риса, опилки, солома, птичий помет, сообщили в ТГТУ.

Основной упор в исследовании сделали как раз на использование помета — в связи со строительством крупных птицефабрик. Только на Тамбовщине их уже три.

— Птица содержится на подстилке из опилок или измельченной соломы, которую периодически меняют. На килограмм произведенного мяса получается один — три килограмма подстилочно-пометной массы. Допустим, птицефабрика, подобная тем, что построены в последние годы в Тамбовской области, дает 100 тысяч тонн курятины в год — значит, там может образовываться 100-300 тысяч тонн отходов. Куда их девать? В советское время помет понемногу вносили в почву как удобрение. Но тогда и птицефабрики были не такими большими, птиц держали в клетках, объемы образующегося помета были в разы меньше. Вывозить на поля нереально: в исходном помете много азота, который может «сжечь» все растения. Такую подкормку земля перерабатывает в течение двух-трех лет, — пояснил «РГ» руководитель проекта, директор научно-образовательного центра «Новые наукоемкие технологии эффективного использования продуктов переработки и утилизации техногенных образований и отходов для автономной энергетики» Рафаил Исьемин.

Можно компостировать помет в буртах. Но тогда процесс разложения идет не один месяц. Под воздействием атмосферных осадков часть едких веществ попадает в почву и загрязняет ее. При больших объемах производства это наносит серьезный ущерб экологии.

В добавок отходы, подобные помету, нужно обеззараживать перед использованием. Анализы, проведенные в рамках проекта совместно с Мичуринским агроуниверситетом, показали, что патогенная микрофлора (например, синегнойная палочка) активно размножается в помете, даже если птицы на фабрике ничем не болеют.

— Поэтому мы предложили использовать для предварительной обработки биомассы технологию торрефикации, которой занимаемся около десяти лет. Это прожаривание в среде с низким содержанием кислорода при температуре 200-300 градусов, — рассказал Исьемин. — Гигроскопичность сырья снижается, теплотворность — повышается. Повторное размножение бактерий исключено. На выходе мы имеем органическое удобрение. По составу оно уступает минеральным подкормкам, но превосходит «чистый» помет по содержанию калия, магния и азота, а вымываются эти питательные вещества в почву медленнее. Коллеги из Мичуринска установили, что благодаря внесению в почву таких гранул повышается урожайность зерновых и овощей.

После термообработки биологические отходы можно использовать и как топливо. Такие пеллеты производят и сегодня. Но технология, предложенная тамбовскими учеными, повышает «калорийность» гранул на 15-30 процентов.

— Комплексы переработки отходов в пеллеты, созданные ранее, малопроизводительны и требуют колоссальных затрат. Наша установка способна давать при обжиге одной тонны биомассы не менее 250 кВт*ч электрической и 1200 кВт тепловой энергии, — отметил один из авторов проекта кандидат технических наук Олег Милованов.

Сделанные по новой технологии топливные гранулы, в отличие от аналогов, не впитывают влагу, поэтому им не нужны особые условия хранения и транспортировки.

Демонстрационную установку на площади 1,5 тысячи квадратных метров уже собрали в Ростове-на-Дону. Местный завод «Продмаш» выступил индустриальным партнером ТГТУ. Сотрудничество идет в рамках постановления правительства РФ N 218. Из федерального бюджета на научную работу выделено 210 миллионов рублей, столько же вложил «Продмаш». Проект рассчитан до конца 2020 года. Предполагается, что ростовчане будут выпускать оборудование в разных комплектациях, исходя из потребностей конкретных заказчиков.

— Площадь установки невелика, а сам процесс в ней идет около часа, то есть мы относительно быстро подвергаем термообработке большие объемы биомассы, — подчеркнул Рафаил Исьемин. — Утилизация отходов все равно выходит недешевой, но от нее никуда не денешься. Можно применять и прямое сжигание помета — сейчас разрабатываем такой вариант, чтобы использовать тепловую энергию для обжига биомассы, а его побочные продукты — для получения электроэнергии. Это позволит снизить затраты на гранулирование.

Кстати

Над повышением эффективности сжигания твердого топлива в ТГТУ работают около 30 лет. Ранее по проектам тамбовских инженеров выполняли реконструкцию старых угольных котельных в селах и малых городах. Оборудование, установленное там в советское время, было рассчитано на сортовое топливо с минимальным содержанием золы. Но качество угля неуклонно снижалось. Из-за недожога пропадали большие объемы топлива, а тепла выделялось меньше, чем следовало. По чертежам тамбовчан было создано более 150 теплогенераторов — помимо домашнего региона, они работают, к примеру, во Владимирской, Калужской, Костромской, Ростовской, Московской областях и в других регионах. В 2016-м комплекс для предварительного обжига низкосортного угля поставили в Грецию.