18. Нетрадиционные виды топлива. Щепа, отходы лесопереработки, "пеллеты"

Нетрадиционные виды топлива:

-муниципальные отходы;

-биотопливо.

Получение энергии с использованием муниципальных отходов

Существует ряд технологий получения энергии из муниципальных отходов. Среди них - разделение мусора по видам и сжигание того, что можно сжечь; улавливание газов, выделяющихся на свалках для получения тепла и т.д. Но все эти технологии также требуют серьезных интеллектуальных, технологических, временных и финансовых затрат. Даже обладая большим объемом теоретической и практической информации по этому вопросу, приходится признать, что получение тепла и энергии с использованием технологий переработки и сжигания отходов пока остается далекой перспективой.

Такие отходы можно сжигать только в установках большой мощности, иначе не достичь необходимого эффекта. Подобные установки требуют не только больших вложений в сам источник тепла (и в систему очистки топочных газов от всевозможных вредных примесей), но и в тепловые магистрали и трубопроводы.

В Европе были сделаны попытки произвести гранулы из Твердых Городских Отходов (ТГО). Такое решение могло бы стать приемлемым, если бы в ТГО отсутствовали бумажные отходы. В реальности они составляют существенную часть ТГО, вследствие чего возникают проблемы, связанные с компонентами, использующимися при ее производстве (глина и др.). К тому же ТГО содержат много тяжелых металлов и т.п. (люди выбрасывают старые элементы питания, батарейки, различные запчасти от старых приборов и т.д.). Эти факторы влияют на то, что очистка отработанных газов становится неприемлемо дорогой.

Использование биотоплива в качестве альтернативного источника энергии Понятия и определения:

а) Биотопливо - топливо биологического происхождения и подразделяется на различные группы в зависимости от происхождения, методов производства и фракции.

б) Лесное топливо - топливо, которое ранее не использовалось вообще. К этому виду топлива относится топливо, произведенное из стволов, веток и верхушек, коры и пней, а также топливо, произведенное из остатков лесной промышленности и побочных продуктов, таких как кора, щепа и стружки.

в) Первоначальное лесное топливо - топливо, поступающее непосредственно из леса.

г) Энергетическое лесное топливо - топливо, производящееся из быстрорастущих видов дерева, которые выращиваются специально для энергетических целей.

д) Древесное топливо - все виды топлива, для которого дерево или части дерева являются исходным материалом и где не происходит никакой химической обработки. Примеры: кора, опилки, стружка, щепа, обрезки и т.д.

е) Переработанное древесное топливо - топливо, которое раньше использовалось в других целях. Сырье идет из строительной и упаковочной промышленностей.

ж) Облагороженное древесное топливо - топливо, получаемое через дальнейшую переработку древесного топлива, которое служит сырьем для получением последнего. Примеры: топливные брикеты, гранулы, древесный порошок (пудра).

з) К биотопливу относятся также: торф, отходы сельского хозяйства и животноводства, в т.ч. солома, шелуха от зерен, помет и навоз, биогаз и др.

Опилки и щепа

Опилки и древесная щепа могут рассматриваться как биотопливо, прошедшее меньшую степень переработки. Содержание влажности в нем может быть достаточно большим, до 60%, что позволяет считать опилки и щепу "влажным" топливом.

Опилки и щепа могут быть достаточно сухими, если их получают в процессе производства мебели или сухих пиломатериалов. В таком случае возрастает экономия энергии в процессе сгорания, что приводит к более высокой суммарной эффективности процесса. Это позволяет говорить о преимуществах использования просушенных опилок и стружки.

Однако в большинстве случаев опилки и щепа являются отходами деятельности лесопилок. Кроме всех вышеописанных, есть и другие источники получения этого типа топлива. В принципе, в каждом городе будет оставаться большой объем "древесных отходов" при сносе старых деревянных домов, или когда город очищают от старых деревьев, которые могут рубиться и превращаться в древесную щепу.

Важным недостатком свежей древесной щепы и опилок является то, что они представляют собой т.н. "живой материал", не прошедший "дезинфекцию" в процессе сушки. В этом материале споры функционируют, что может привести к следующим результатам:

- температура топлива возрастает и происходит самовоспламенение;

- может иметь место аллергическая реакция у рабочих; "болезнь древесной щепы" не очень приятная и стоит много рабочих дней для тех, кто работает слишком близко к "свежему топливу".

При применении опилок и щепы в качестве топлива, необходимо учитывать свойства лиственных и хвойных пород древесины. Древесины мягких (хвойных) пород лучше подходит для сжигания в котельных любой мощности, причем, чем ниже мощность установки, тем выше необходимость использовать именно хвойные опилки и щепу. Проблема заключается в том, что древесина лиственных пород содержит больше тяжелых металлов и иных элементов, губительных как для самой установки, так и для окружающей среды. В отличие от хвойных, лиственные деревья в процессе роста впитывают все вещества, содержащиеся в почве, что и приводит к концентрации пагубных элементов в лиственных опилках и щепе. Элементы, содержащиеся в древесине хвойных пород также приводят к упоминавшейся проблеме ошлакования.

Древесные топливные гранулы (пеллеты)– это цилиндрические спрессованные отходы деревообработки (опилки и стружка хвойных пород дерева).

Процесс формирования пеллет происходит под давлением около 300 атм, без каких-либо добавок и клея. Длина пеллет в среднем имеет от 10 до 30 мм в длину и от 6 до 10 мм в диаметре.

Классификация гранул

Гранулы можно изготавливать как из чистой древесины, так и из древесины в смеси с корой, лузги семечек, камыша, соломы, или из специально вырощиных культур, и даже из торфа( так называемые торфяные пеллеты ). И те, и другие имеют свою стоимость и востребованы на рынке. Гранулы с низким содержанием коры до 0,5%, имеют самый низкий процент зольности, считаются продуктом высокого качества, наиболее экологически чистыми считаются пеллеты из древесины ( древесные пеллеты ) они и  идут в основном на отопление частных домов. При производстве промышленных гранул допускается наличие коры до 10% от общего объема перерабатываемого сырья. Эти гранулы используются при производстве тепла в больших и средних тепловых установках на промышленных объектах.

В целом древесные топливные гранулы предназначены для использования:

-в котлах и каминах для отопления частных домов, любых помещений в которых требуется экономное отопление;

-котельными жилищно-коммунального хозяйства;

-в системах комбинированного производства тепла и электроэнергии (КПТЭ) для тепло-энергоснабжения

-наполнители для кошачьих туалетов

-локализации и удаления жидких продуктов в аварийных ситуациях.

В основном Пеллеты применяются как одно из самых экологических и экономных видов топлива для отопительных автоматических водогрейных котлов. Имея однородное качество и европейские стандарты, дает возможность создать очень надежные автоматические системы отопления и практически равные по автоматизации газовым и электрическим отопительным водяным системам.