УДК 666.94 И.В. Ламзина, А.Ю. Бочкова, Г.А. Севрюкова ИСПОЛЬЗОВАНИЕ REFUSED DERIVED FUEL КАК АЛЬТЕРНАТИВНОГО ТОПЛИВА ДЛЯ ЦЕМЕНТНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Аннотация. Рассмотрены экономические и экологические аспекты проблем использования топливосодержащих отходов как альтернативного топлива (RDF) в цементной промышленности на примере ОАО ««Серебряковцемент». В условиях структурных изменений экономики России, а именно, повышение цен на бензин, природный газ и электричество, вопросы привлечения альтернативных источников энергии в топливный баланс страны приобретают приоритетное значение. При этом многие, из относящихся к альтернативным источникам, при их использовании снижают не только экономическую составляющую, но экологическую нагрузку на окружающую среду. Исследования ряда специалистов показали, что суммарная доля трех главных природных энергоносителей – нефти, природного газа и угля – в структуре российского энергопотребления сократилась с 93% до 88%. При этом удельный вес природного газа в общем энергопотреблении увеличился на 11%, а удельный вес нефти и угля сократился на 49% и 58% соответственно. За последние пять лет цены на газ для конечных потребителей выросли на 70%. Если разбить тарифную историю по годам, то получится, что в 2008 рост составил 25%, в 2009 – 27%, 2010 – 20%, 2011 – 15%, в 2012 и последующих годах – 15% [1, 2]. Сложившая ситуация обусловливает актуальность постановки вопроса о замене ископаемого источника энергии – природного газа – альтернативным топливом – твердое восстановленное топливо (англ. Refused Derived Fuel – RDF), с целью сокращения доли стоимости топлива в себестоимости выпускаемой продукции. Это помимо решения проблемы исходного ресурса, снизит нагрузку на существующие полигоны ТБО и решит проблему свалок. Учитывая, что отходы представляют экологическую опасность, занимают значительные территории изучение их морфологического состава, объемов, методов сбора, хранения и утилизации имеет важное народнохозяйственное значение. В виду того, что морфологический состав ТБО напрямую зависит от местных условий, то для использования твердых бытовых отходов в качестве сырья с целью получения альтернативного топлива в цементной промышленности необходимо провести их классификацию, измельчение и сушку [3]. Одним из лидеров в области использования альтернативных видов топлива является Германия, так например, в 2011 году доля альтернативных видов топлива в общем потреблении топлива составила 61%. В России базовым документом в сфере альтернативного топлива является Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ. В нем закреплено, что альтернативное топливо – твердое восстановленное топливо (RDF) является вторичным энергетическим ресурсом, подготовленное по специальной технологии из «хвостов» отходов, которое может использоваться цементной промышленностью для замены природного топлива (газа, угля, мазута) с целью снижения себестоимости цемента [Ошибка! Источник ссылки не найден.]. Разбирая вопрос о размещении такого производства ключевую роль играет наличие потребителя. В цепочке ТБО – RDF – Потребитель должна быть снижена транспортная составляющая. В связи с чем предлагается разместить производство RDF из ТБО мощностью 200 тыс. тонн в год на действующем полигоне города Волгограда. Готовое топливо RDF будет перевозиться на цементный завод ОАО «Серебряковцемент», расположенный в Михайловском районе Волгоградской области. Это снижает транспортные расходы, как на транспортировку ресурса, так и готового RDF. Современные технологии позволяют отобрать из общей массы поступающих смешанных городских ТБО от 35 до 50% вторичного сырья (а в случае «хорошего» морфологического состава ТБО до 65%) и решить задачи возврата для последующей переработки макулатуры, полимеров, пластика, стекла, металлов, текстиля и других вторичных материалов. Применение RDF для сжигания на цементных предприятиях может существенно уменьшить потребление первичных энергетиче- ских ресурсов (газа, мазута, угля) и снизить затраты на производство цемента. Использование цементной печи для сжигания отходов имеет много преимуществ, таких как: - нейтрализация кислых газов – оксидов серы и хлористого водорода активной известью, содержащейся в материале; - тяжёлые металлы поглощаются структурой клинкера; - не образуются побочные продукты, такие как зольные или жидкие осадки от очистки газа; - используется теплотворная способность отходов; - достигается высокая температура пламени (до 2000оС). Сжигание RDF с экологической точки зрения приемлемо, так как высокие температуры технологического процесса позволяют минимизировать количество вредных веществ в отходящих газах и обеспечивает химическое связывание в клинкерных минералах токсичных материалов, выделяющихся из отходов в процессе их переработки. Чистая теплотворная способность RDF составляет 23 МДж/кг, альтернативного топлива из смешанных ТБО 13 МДж/кг, природного газа – 32-35 МДж/м3. Исходя из теплотворной способности материалов, 1,7 кг RDF соответствует 1м3 газа. В случае получения синтез-газа по предложенной технологии (с калорийностью 2900 ккал/м3) его соотношение составит 2,7 м3 альтернативного горючего к 1 м3 природного газа (калорийность принята 8000 ккал/м3). Таким образом, для экономии около 100 млн. м3 природного газа необходимо примерно 200 000 т. RDF. С экономической точки зрения это будет выглядеть следующим образом. Как правило, RDF может заменить первичный вид ископаемого топлива, используемого на цементных заводах, на 15-20%. Использование RDF на предприятии ОАО «Себряковцемент» позволит сэкономить, в среднем 100-200 млн. руб при эквивалентном количестве использования топлива и неизменном количестве выпускаемой продукции. ОАО «Себряковцемент» потребляет 590 млн. м3 газа в год (по данным на 2013 год), тогда, с учетом запуска технологической линии сухого способа производства и частичной замены первичных энергоресурсов, возможна экономия 270 млн. м3 газа в год, что в денежном эквиваленте составит 1,08 млрд. руб. Кроме снижения рас- хода природного газа, использование данного вида альтернативного топлива уменьшит эмиссию вредных газов на 20-30%. Экономический эффект от внедрения RDF на цементных предприятиях позволит окупить вложения в реконструкцию предприятия, необходимую для перехода на RDF, в срок не более 3-4 лет. Переход на альтернативные источники энергии дает возможность получить экономию на энергоносителях и уменьшить зависимость производства от их поставок. При этом необходимо отметить, что технологии и оборудование для подготовки ТБО в России должны отличаться от принятых в Европе, что обусловлено с различием в морфологическом составе ТБО в России и странах ЕС. Литература 1. Будущее возобновляемой энергетики в России /IV ежегодная конференция [электронный ресурс] – http://www.bigpowernews.ru /news/document44727.phtml 2. Немировский, И.А. Переработка ТБО: проблемы и достоинства /И.А. Немировский //Энергосбережение. Энергетика. Энергоаудит. – № 6 (88), 2011. – С. 46-53. 3. Огородникова, С. Ю. Отходы производства и потребления: учебно-методическое пособие [Текст] /С.Ю. Огородникова. – Киров: «Старая Вятка», 2012. – 94 с. 4. Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» [электронный ресурс] – http://base.consultant.ru/cons/cgi/online.cgireq=doc;base=lawn=169445