Человек на Земле ведет себя как патогенный монстр, интенсивно  уничтожающий единственную во Вселенной обитель своего пребывания. Тратя на перепроизводство, в угоду рыночной экономике, накопленные  Землей ресурсы и даже не интересуясь их истинным предназначением, он бессистемно загаживает планету свалками нереализованной продукции, отвалами отходов производства и своего существования, занимая при этом всё новые территории. Это терриконы шахт от добычи угля, цветных и редких металлов, отвалы металлургических,  химических комбинатов и очистных сооружений, а также бытовые отходы, создающие рукотворные горы на земле и острова в мировом океане.

По данным Института энергетической стратегии,  в настоящее время ежегодный объем производимых органических отходов в АПК и в городах по всем регионам России, в сумме составляет почти 700 млн. т. Из них 350 млн. т. - животноводство, 23 млн. т. - птицеводство, 220 млн. т. - растениеводство, 30 млн. т. - отходы перерабатывающей промышленности, 56 млн. т. – ТБО.

Из этого количество отходов можно ежегодно получать до 58 млрд. куб. м. биогаза, до 90 млн. т. пеллет или 75 млн. т. «синтез-газа», который можно конвертировать в 160 млрд. куб. м водорода, а также получить до 330 тысяч тонн этанола, или до 88 млн. куб. м водорода и до 165 тысяч тонн растворителей (бутанола и ацетона).

Кроме этого, и об этом пока ещё никто не говорил, из газов переработки отходов  можно произвести методом биосинтеза не менее 14,5 млн. тонн белково-витаминного концентрата (БВК) и это при существующем у нас в стране и в мире дефиците животного белка в объеме не менее 30 млн. тонн в год. Таким образом, не тратя стратегический отечественный продукт – природный газ, а всего лишь комплексно перерабатывая отходы и очищая от них Россию, можно обеспечить собственное животноводство полнорационными сбалансированными кормами, перерабатывающую промышленность безопасным мясным сырьем отечественного производства, а население – доступными по цене высококачественными продуктами питания, укрепляя этим продовольственную независимость.  И при этом большую часть произведенного из отходов белка страна может экспортировать.

Одним из видов БВК является гаприн,  представляющий собой инактивированную и гранулированную биомассу метанотрофных (метанокисляющих) бактерий, которые в естественных условиях являются природным биофильтром, препятствующим попаданию биогенного и геогенного метана в атмосферу Земли. В тоже время, сами метанотрофные бактерии – первичное звено в пищевой цепи в океане, являются кормом простейших организмов в придонной зоне. Этот продукт предназначен для обогащения комбикормов для животных всех видов и возрастов, птицы и рыбы. С 1985 по 1994 г. г. гаприн производился на заводской опытно-промышленной установке, он успешно прошел испытания на эффективность и безвредность применения, на него имеются ТУ и утверждены Нормы ввода в комбикорма.

Подробнее о гаприне можно посмотреть в журнале КОМБИКОРМА:                         №6, 2014 г., стр. 8 – 13, "Способ усилить продовольственную безопасность";       №10, 2014 г., стр. 27-28, "Эффективный круговорот метана";                                                       

№1, 2015 г., стр. 63 – 68, "Корм вместо факелов";                                                        №5, 2015 г., стр. 39 – 42,"Метан угольных пластов и шахт - источник кормового белка".       

Или на сайте: https://sergeyglukhikh.jimdo.com/публикации/

Кроме метанотрофной биотехнологии имеются технологии биосинтеза на водороде, СО2 и С2-С4 алканах. Все эти газы,  вместе с метаном, являются основными финишными газами современных прогрессивных технологий переработки отходов.

Президент России В.В. Путин считает, что: «Нам нужен прорыв, мы должны прыгнуть в новый технологический уклад, без этого у страны нет будущего». 

На мой взгляд, предлагаемая технологическая стратегия и есть частный пример нового технологического уклада.

Среди национальных программ развития России есть Нацпроект «Экология», он рассчитан на период до 2024 года и разработан в исполнение Указа Президента РФ о целях и стратегических задачах в части экологического благополучия. 
В рамках Программы, Указом Президента РФ создана Публично-правовая компания по формированию комплексной системы обращения с твердыми коммунальными отходами - «РОССИЙСКИЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ОПЕРАТОР».

До 2024 года в стране ежегодно намерены строить по 40 мусоросортировочных заводов. Всего к 2024 году планируют построить 200 заводов, на эти цели из бюджета выделяют 50–60 млрд. руб. Прошу обратить внимание на то, что это будут всего лишь заводы по сортировке мусора.

Общая стоимость проекта — 290 млрд. руб., из которых 180 млрд. руб. привлекут от частных инвесторов.

Расходы на создание инфраструктуры для переработки и сортировки мусора будут идти через «Российский экологический интегратор». В совокупности эта публично-правовая компания будет профинансирована из бюджета на сумму около 75 млрд. руб.

Конечно же, предлагаемая нами комплексная технология должна быть детально отработана в пилотном варианте, скомпонована в виде технологического стационарного или мобильного комплекса и подготовлена к тиражированию в оптимальном варианте производительности. Она должна быть надежной и простой в эксплуатации, автономной,  адаптированной к переработке максимально широкого ассортимента отходов.  

В мировой практике в настоящее время успешно реализованы  различные технологии переработки отходов. Наибольшее распространение среди них получили термические способы, к которым относятся:

1.     Сжигание мусора на полигонах. Этот способ является самым старым, и в то же время неэффективным способом утилизации.  Он помогает сократить объемы отходов, однако наносит ущерб экологии, поскольку все вредные вещества, содержащиеся в мусоре, при сжигании вместе с продуктами горения попадают в атмосферу. Кроме того, мусор, по сути, является сырьем - источником многих полезных веществ, поэтому довольно глупо сжигать то, из чего можно получать прибыль. 

2.     Засыпка полигона ТБО для получения свалочного газа. При данном способе утилизации мусор оказывается засыпанным слоем земли, где происходит его разложение, сопровождаемое выделением газа, содержащего метан. Данный газ, получивший название свалочного газа, после его очистки может применяться как обычный природный газ, поэтому данный способ является довольно выгодным с экономической точки зрения. Однако стоит помнить, что для такого способа подойдет не любой полигон, а только специально сконструированный  для этих целей. При этом земля под полигоном надолго выведена из оборота.

3.     Низкотемпературный пиролиз, при котором размельченный материал мусора подвергается термическому разложению при температуре до 900 град. Цельсия и заключается в необратимом химическом изменении отходов под действием температуры без доступа кислорода. После пиролиза не остается биологически активных веществ, поэтому отходы процесса не наносят вреда природной среде и могут быть использованы в качестве наполнителей в стройматериалах. Повышение температуры приводит к увеличению выхода газа и уменьшению выхода жидких и твердых продуктов.

4.     Высокотемпературный пиролиз, протекающий при температуре свыше 900 град. Цельсия. Этот способ утилизации есть не что иное, как газификация отходов. Высокотемпературный пиролиз ТБО является самым перспективным из всех методов термической переработки мусора, поскольку при данном способе не предъявляется каких-то жестких требований к исходному сырью, а значит, утилизироваться может и несортированный мусор. При данном способе образуется синтез-газ, который может быть использован для получения тепловой энергии и электричества. Также при данном процессе образуется совершенно безопасная вторичная продукция, используемая для изготовления керамической плитки и иных строительных материалов.

5.     Плазменная переработка является фаворитом быстрой и экологически безопасной системы утилизации отходов, позволяющая получать на выходе сырье для повторного использования в промышленных интересах. В плазменной технологии отходы перерабатываются в газ, который в дальнейшем используется для получения электроэнергии. Преимущества плазменного метода в том, что все токсичные материалы и газы сгорают, в отличие от прочих способов утилизации.
Плазменная система не требует какой-либо предварительной подготовки сырья. Плазменная переработка успешно применяется в Японии, Англии, Китае, США, Индии и в странах Евросоюза. 

6.     Сверхадиабатический нагрев - метод термической переработки горючих отходов основан на   использовании физического явления — фильтрационного горения в сверхадиабатических режимах, при которых температура в зоне реакции существенно превышает адиабатическую температуру горения. Целенаправленное использование сверхадиабатических режимов для проведения процессов получения синтез - газа  открывает широкие возможности для утилизации разного рода отходов с высокой энергетической эффективностью, экологической чистотой и относительно невысокими затратами. Большая часть тепла, выделяющегося в химических реакциях, не выносится из газификатора, а концентрируется в зоне газификации. В этом случае температура горения может быть существенно выше расчетной адиабатической, а энергетический КПД процесса может достигать 95%. Вопрос только в одном: Куда направить полученный синтез - газ?

7.     Технология сверхкритических флюидов становится одним из перспективных направлений переработки отходов. Произведенный из отходов СКФТ – газ, близок к природному газу или синтез - газу. Вещества в сверхкритическом состоянии обладают аномально большой проникающей способностью. Можно сказать, что сверхкритические среды - это газы, сжатые до плотностей, приближающихся к плотностям жидкостей. Этим и объясняется тот факт, что сверхкритическое вещество являются хорошим растворителем. Изменяя температуру или давление флюида, можно менять его свойства в широком диапазоне. Возрастающий интерес к этой технологии обусловлен тем, что растительная биомасса, как и различные отходы, являются возобновляемыми ресурсами, а в регионах с большими запасами такого сырья, особенно в отдаленных районах, использование собственного сырья вместо нефтяного топлива может быть экономически целесообразным. Внедрение СКФ технологии для нужд ЖКХ позволит оперативно утилизировать бытовые отходы, сократить затраты городского хозяйства на транспортировку мусора за счет уменьшения транспортного плеча, сократить и даже ликвидировать полигоны бытовых отходов, снизить расходы населения на оплату тепла и электроэнергии, если СКФТ – газ использовать для получения тепловой и электрической энергии.

 

Заключение.

Все способы, кроме сжигания на полигонах, не отравляют окружающую среду, т.к. выделенный газ используется для получения тепла и электроэнергии.

Встает вопрос, а кому поставлять это тепло и электроэнергию?  И как осуществить эту поставку? Нужны сети, их прокладка и договоры с потребителями. Тем более, потребители,  как правило, находятся вдали от полигонов ТБ и других отходов и уже стабильно обеспечены теплом и электрической энергией.

Белковый биосинтез, в качестве альтернативы энергетическому сжиганию СКФТ и других газов, получаемых в результате рассмотренных выше цивилизованных методов переработки отходов, позволяет производить транспортируемый целевой продукт - БВК, обладающий высоким спросом в любой точке страны. Процесс использования газов от переработки отходов аналогичен предложению по переработке попутного нефтяного газа (ПНГ), описанному в статье "Корм вместо факелов", журнал КОМБИКОРМА №5, 2015 г., стр. 39 – 42.                                                                                            https://sergeyglukhikh.jimdo.com/публикации/корм-вместо-факелов/

От химического состава газа, получаемого при переработке отходов,  зависит конструкция непрерывного биотехнологического процесса, подбор производственных культур инокулята, состав питательных сред, формируемые параметры биосинтеза. Но это всё рутинные, отработанные в НИОКР вопросы, а нужна действующая пилотная модель этого комплексного подхода. Для этого нужны инвестиции, пусть относительно шикарных экономических и экологических результатов метода и не существенные, но реальные. Получение грантов от целевых Программ и от Госфинансирования требует кубометров бумажных обоснований и огромных затрат времени на их оформление, которого уже нет.

И, как показал опыт, деньги на создание новых госструктур правительством выделяются, а денег для дел, ради которых эти госструктуры создаются, не добьёшься.

Как быть с этим противоречием?