Оценка потенциала выработки электроэнергии из отходов жизнедеятельности человека в системах электроснабжения городов

Page 1
background image

Page 2
background image

24

Оценка
потенциала выработки 
электроэнергии из отходов 
жизнедеятельности 
человека в системах 
электроснабжения городов

УДК 620.9:621.316

Одним

 

из

 

направлений

 

решения

 

проблем

 

истощения

 

запасов

 

природных

 

ресурсов

повышения

 

энергоэффективности

 

в

 

сис

-

темах

 

электроснабжения

 

и

 

загрязнения

 

окружающей

 

среды

 

является

 

развитие

 

альтернативных

 

и

 

возобновляемых

 

источни

-

ков

 

электрической

 

энергии

таких

 

как

 

твердые

 

коммунальные

 

(

ТКО

и

 

канализационные

 

отходы

 (

КО

). 

В

 

данной

 

статье

 

рассчи

-

тываются

 

нормы

 

накопления

 

массы

 

ТКО

 

и

 

КО

 

на

 

одного

 

чело

-

века

 

на

 

примере

 

крупного

 

города

указываются

 

значения

 

вы

-

хода

 

биогаза

 

из

 

рассматриваемых

 

источников

 

и

 

усредненный

 

морфологический

 

состав

 

ТКО

 

в

 

Москве

Произведен

 

анализ

 

существующих

 

технологий

 

переработки

 

отходов

 

жизнедеятель

-

ности

 

человека

 

с

 

оценкой

 

выработки

 

количества

 

электриче

-

ской

 

энергии

 

по

 

каждой

Выполнен

 

расчет

 

энергопотенциала

 

технологий

 

переработки

приведенный

 

к

 

количеству

 

отходов

производимых

 

одним

 

человеком

 

в

 

год

В

 

заключении

 

реализо

-

вана

 

оценка

 

потребления

 

электрической

 

энергии

 

одного

 

чело

-

века

 

в

 

год

и

 

сделан

 

вывод

 

об

 

эффективности

 

перспективного

 

использования

 

ТКО

 

и

 

КО

 

в

 

качестве

 

альтернативного

 

источника

 

энергии

.

Удинцев

 

Д

.

Н

.,

д.т.н., профессор

кафедры ЭЭС

ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ»

Шведов

 

Г

.

В

.,

к.т.н., доцент кафедры ЭЭС 

ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ»

Королева

 

Е

.

С

.,

аспирант кафедры ЭЭС

ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ»

Мерзликин

 

А

.

Б

.,

студент кафедры ЭЭС

ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ»

Ключевые

 

слова

:

переработка твердых комму-

нальных отходов, переработ-

ка канализационных отходов, 

возобновляемые источники 

энергии, альтернативные ис-

точники энергии, распреде-

ленная генерация, система 

электроснабжения города

В 

условиях  ограниченных  запасов  при-

родных энергетических ресурсов и за-

грязнения окружающей природной сре-

ды  созданием  «мусорных»  полигонов 

развитые  страны  активнее  переходят  к  поиску 

и внедрению альтернативных источников энер-

гии,  к  которым  для  решения  вышеуказанных 

проблем можно отнести отходы жизнедеятель-

ности  человека:  твердые  коммунальные  отхо-

ды (ТКО) и канализационные отходы (КО).

Внедрение  в  системы  электроснабжения 

городов  таких  источников  энергии  будет  спо-

собствовать, в свою очередь, и повышению их 

энергоэффективности:  источники  электроэнер-

гии  будут  располагаться  в  непосредственной 

близости от мест потребления. Кроме того, раз-

мещение объектов переработки отходов жизне-

деятельности человека вблизи жилой застройки 

позволит  снизить  энергопотребление  на  пере-

качку жидких стоков, нагрузку на транспортную 

инфраструктуру,  уменьшив  плечо  вывоза  ТКО, 

и  позволит  создать  дополнительные  рабочие 

места для жителей.

в

о

з

о

б

н

о

в

л

я

е

м

а

я

 э

н

е

р

г

е

т

и

к

а

возобновляемая энергетика


Page 3
background image

25

Фактически  мощность  источника  электроэнер-

гии будет определяться численностью населения 

города.  В  зависимости  от  целого  ряда  факторов, 

в  том  числе  и  от  удельного  значения  электриче-

ской энергии, которую можно будет выработать из 

отходов  жизнедеятельности  человека,  будет  за-

висеть выбор места размещения, мощность и ре-

жимы  работы  рассматриваемых  альтернативных 

источников малой генерации. Поэтому получение 

корректных значений данного удельного показате-

ля является одной из важнейших задач в развитии 

направления  по  переработке  отходов  жизнедея-

тельности в электроэнергию. 

Еще  несколько  десятилетий  назад  мусор  про-

сто  вывозился  на  полигоны  и  оставался  лежать 

нетронутым.  Однако  во  всем  мире  на  сегодняш-

ний  день  имеется  уже  более  десяти  различных 

технологических решений в области переработки 

отходов  жизнедеятельности  человека  в  энергию 

как  тепловую,  так  и  электрическую.  Применение 

таких  технологий  позволит  улучшить  экологиче-

скую  обстановку  и  потребует  существенно  мень-

шего отчуждения земли в сравнении с полигонами 

захоронения. 

Большинство  новейших  технологий  требуют 

комплексного  подхода  к  переработке  мусора,  ко-

торый  включает  в  себя  предварительную  сорти-

ровку, вторичную переработку и вовлечение в хо-

зяйственный  оборот  с  дальнейшей  термической 

переработкой отходов, непригодных ко вторично-

му использованию, в энергию, что позволяет полу-

чать экономическую и «энергетическую» выгоду. 

Еще  одним  из  наиболее  распространенных 

решений  является  биоэнергетика  на  основе  воз-

обновляемых  биологических  ресурсов.  Это  на-

правление связано с получением биогаза за счет 

анаэробного сбраживания органических продуктов 

жизнедеятельности человека. При получении био-

газа нет горения и выделения в атмосферу вред-

ных  веществ  —  процесс  абсолютно  закрыт  и  нет 

никакой  опасности  для  окружающей  среды.  Тех-

нология производства биогаза некритична к каче-

ству сырья. Биогазовая станция 

может  не  только  окупить  себя, 

но  и  избавить  потребителей  от 

проблемы  утилизации  отходов, 

что  принесет  дополнительную 

прибыль.

Ежегодное  увеличение  объ-

емов  образования  ТКО  связано 

с  ростом  благосостояния  и  по-

купательской  способности  на-

селения.  Структура  потребле-

ния  меняется  в  сторону  более 

«отходоемких»  товаров  и  ус-

луг,  в  потребительской  корзине 

увеличивалась  доля  непродо-

вольственных  товаров,  исполь-

зование которых связано с обра-

зованием  большого  количества 

отходов  упаковки.  Со  временем 

начали  создаваться  нормы  на-

Табл. 1. Усредненный мор-

фологический состав ТКО 

г. Москвы [3]

Компоненты ТКО

%

Пищевые отходы

11

Бумажные отходы

20

Пластмасса

15

Стекло

16

Металлы

Камни
Текстиль

4

Дерево

1

Отсев (мелкая 

фракция)

33

Прочее

Табл. 2. Выход биогаза из различных ис-

точников [6]

Наименование

источника

Выход биогаза

из 1 тонны

сухого вещества

Обработанные ТКО 

(органические отходы)

150–600 м

3

(58–65% метана)

Канализационные 

отходы

200–500 м

3

 

(45–61% метана)

копления  мусора  на  душу  населения,  а  впослед-

ствии  эти  нормы  разделили  по  объектам  потре-

бления.  Таким  образом,  появилась  возможность 

оценить «вклад» одного человека в производство 

электрической энергии из переработанного сырья.

 

ОБЪЕМ

 

И

 

СОСТАВ

 

ОТХОДОВ

 

ЖИЗНЕ

-

ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

 

ЧЕЛОВЕКА

Согласно [1] в г. Москве за 2019 год суммарная мас-

са  всех  ТКО  достигла  внушительных  значений  — 

8 047 508 тонн, при этом большая часть этих отхо-

дов приходится на многоквартирные дома — около 

5 млн тонн/год. По прогнозу на ближайшую перспек-

тиву  в  10  лет  масса  образующихся  ТКО  возрастет 

к 2029 году на 5,6% и составит 8 497 181 тонн/год.

В  [2]  для  многоквартирных  домов  установлены 

нормативы накопления ТКО с перерасчетом на одно-

го проживающего человека в размере 1,45 м

3

 (272 кг) 

отходов в год, не включающие крупногабаритные от-

ходы, и крупногабаритные отходы — 0,46 м

3

 (98 кг) 

в год. 

В  среднем  по  нормативным  данным  с  учетом 

школ,  медицинских  учреждений,  торговых  центров, 

административных  зданий,  стадионов  и  т.д.  на  од-

ного  человека,  проживающего  в  крупном  городе, 

приходится  около  583  кг  отходов  в  год  или  1,6  кг

в день.

Для того чтобы рассматривать ТКО как энергети-

ческий ресурс, необходимо оценить энергопотенци-

ал технологий их переработки. Эта задача частично 

связана с исследованием состава ТКО (таблица 1), 

их свойств и неравномерного распределения по ре-

гионам РФ. Состав ТКО может различаться в зави-

симости от территориального расположения региона 

и от времени года.

Примерно 35–45% общего объема ТКО за вычетом 

крупногабаритных  отходов  (485  кг  =  583  кг  –  98  кг) 

составляет  органический  мусор  [4],  который  впо-

следствии уходит на переработку с выделением био-

логического газа. Получим около 194 кг в год органи-

ческих отходов на душу населения в Москве. Норма 

накопления КО (на 1 человека) — 2–3,25 м

3

/год [5].

Энергопотенциал  органических  и  ка-

нализационных отходов оценивается ко-

личеством  содержащегося  в  них  сухого 

вещества,  из  которого  выделяется  био-

логический газ. В таблице 2 представле-

ны  среднестатистические  данные  выхо-

да биогаза из различных альтернативных 

источников  энергии,  характерных  для 

больших городов. 

 3 (60) 2020


Page 4
background image

26

ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ 

ЭНЕРГЕТИКА

АНАЛИЗ

 

СУЩЕСТВУЮЩИХ

 

ТЕХНОЛОГИЙ

 

ПЕРЕРАБОТКИ

С 1 января 2020 года были приняты изменения к ФЗ-

89  «Об  отходах  производства  и  потребления»,  ко-

торые  запрещают  сжигание  отходов  без  предвари-

тельной переработки и извлечения из них полезных 

фракций.

 

Прямое

 

сжигание

Технология прямого сжигания ТКО позволяет по-

лучать  тепловую  и  электрическую  энергию  от  сго-

рания отходов, а также сократить их количество на 

80–95%.  Такую  технологию  используют  мусоросжи-

гательные  и  мусороперерабатывающие  заводы  по 

всему  миру,  в  том  числе  10  мусоросжигательных 

и  243  мусороперерабатывающих  завода  в  России. 

Рассмотрим  основные  из  применяемых  технологий 

на примере конкретных мусоросжигательных и мусо-

роперерабатывающих заводов.

Мусоросжигательный

 

завод

  «

Энергия

 

из

 

отхо

-

дов

» 

в

 

Коломенском

 

городском

 

округе

г

Коломна

Россия

 (2020 

г

.).

 Сжигание отходов осуществляется 

на подвижной колосниковой решетке, охлаждаемой 

воздухом.  Максимальная  температура  в  зоне  горе-

ния составляет около 1260°С. Равномерный процесс 

горения исключает недожег, что обеспечивает эколо-

гическую безопасность завода. Горение отходов про-

исходит без использования дополнительного топли-

ва. Такая переработка предполагает, что из 1000 кг 

отходов получается 690 кВт·ч электроэнергии.

Центр

 

утилизации

 

отходов

 

в

 

Феррибридже

Ве

-

ликобритания

 (2015 

г

.).

 Теплоэлектростанция (ТЭС) 

тепловой мощностью 2×117 MВт работает по тому же 

принципу, что и мусоросжигательный завод «Энергия 

из отходов», и предназначена для использования раз-

нообразного топлива, такого как бытовые и коммер-

ческие  отходы,  твердое  восстановленное  топливо 

и  древесные  отходы.  Установка  предполагает  сжи-

гание  на  колосниковых  решетках,  имеет  две  мусо-

росжигательные линии и вертикальный пятиходовой 

тип котла с внешним экономайзером, что позволяет 

номинально переработать 513 000 тонн/год с макси-

мальной выработкой электроэнергии в сеть в размере 

544,5 МВт·ч. В среднем по Великобритании потребля-

емая  мощность  одного  дома  составляет  3300  кВт·ч, 

применение  такой  технологии  сможет  обеспечить 

электроэнергией около 165 000 небольших домов.

Центр

 

утилизации

 

отходов

 

в

 

Севернсайде

Юж

-

ный

 

Глостершир

Великобритания

 (2016 

г

.).

 Данная 

установка  может  перерабатывать  до  400  тыс.  тонн 

(350 тыс. тонн номинально) ТКО в год, производимых 

1,6 млн человек, проживающих в западных районах 

Лондона. Электростанция мощностью 34 МВт произ-

водит достаточно электроэнергии, чтобы обеспечить 

электроэнергией примерно 50 000 квартир [7]. 

Современные

 

ТЭС

 

на

 

ТКО

 

в

 

России

  (

г

Москва

)

 

планируются к вводу в эксплуатацию. В ОАО «ВТИ» 

разработан типовой ряд современных экологических 

ТЭС  на  ТКО,  в  основе  которых  лежит  технология 

сжигания в топках с механическими наклонно-пере-

талкивающими колосниковыми решетками и много-

ступенчатая  газоочистка.  Производительность  по-

добных  ТЭС  180–360  тысяч  тонн  ТКО  в  год.  В  [8] 

приведены некоторые технические данные двух та-

ких ТЭС установленной мощностью 12 и 24 МВт, вы-

работка  электрической  энергии  которых  составила 

74 500 и 150 000 МВт·ч в год соответственно. В за-

висимости от времени года и запроса потребителей, 

ТЭС позволяет вырабатывать от 10 до 24 МВт элек-

трической энергии.

Новый

 

энергоблок

 

на

 

ТЭС

  «

Иру

», 

Эстония

 

(2013 

г

).

  На  ТЭС  «Иру»  осуществляется  сжигание 

ТКО в кипящем слое с комбинированной выработкой 

тепловой  и  электрической  энергии  (тепловая  мощ-

ность 50 МВт, электрическая — 17 МВт). В 2015 году 

было  термически  переработано  245  000  тонн  сме-

шанных ТКО (около 56% от общего количества обра-

зующихся в стране), в результате чего было отпуще-

но в городские сети более 270 ГВт·ч тепловой (15% 

от потребности Таллина) и примерно 130 ГВт·ч в год 

электрической энергии [9].

 

Пиролиз

 

и

 

плазменные

 

технологии

Более тридцати лет назад были разработаны тех-

нологии ПИРОКСЭЛ и ВАЛТРОН [10]. Между собой 

эти  методы  похожи,  в  них  осуществляется  процесс 

пиролиза при высоких температурах не ниже 1700°С. 

Отличие  лишь  в  том,  что  в  технологии  ПИРОКСЭЛ 

в качестве теплового источника процесса выступает 

электрическая дуга между угольными электродами, 

а в технологии ВАЛТРОН — это нагретый до 1700°С 

водяной  пар.  Применяя  данные  технологии,  удает-

ся  добиться  разложения  отходов  до  газообразного 

состояния в отсутствии кислорода, и затем сжигать 

полученный  синтез-газ  в  газотурбинных  (газопорш-

невых)  установках  для  получения  электроэнергии. 

Эти два процесса реализованы в конце 1980-х годов 

и имеют практическую реализацию.

При  использовании  технологии  ПИРОКСЭЛ  вы-

работка  тепла  и  электроэнергии  производится  при 

охлаждении  дымовых  газов  в  температурном  диа-

пазоне от 1050 до 230°С. Предельное значение вы-

рабатываемой тепловой и электрической энергии из 

тонны отходов составляет до 3 Гкал и 750 кВт·ч со-

ответственно. 

Пользуясь  технологией  ВАЛТРОН  при  перера-

ботке 15 тонн ТКО в сутки, на выходе можно полу-

чить около 30% или 4,5 тонны пиролизной жидкости 

(дающей при переработке около 800–900 кг бензина 

и  столько  же  керосина,  остальное  —  дизтопливо), 

около  40%  газа,  что  составит  6  тонн  или  9677  нм

3

 

в объемном исчислении. В данном примере получа-

емого объема газа достаточно для обеспечения то-

пливом  несколько  газопоршневых  энергоустановок 

мощностью по 200 кВт каждая и выработки электро-

энергии до 33,6 МВт·ч в сутки.

Специалисты  проектно-производственного  объ -

единения  «Группа  Компаний  «ГринЭнерго»  предло-

жили  технологию  глубокой  переработки  органиче-

ских отходов, в основу которой заложены процессы 

вихревой газификации и быстрого пиролиза, объеди-

ненные в единый производственный процесс с полу-

чением энергетического газа, электроэнергии, тепла, 

пироуглерода, синтетической нефти и золы. 

Разработанные  предварительные  проектные  ре-

шения  большого  комплекса  на  100  тысяч  тонн/год 


Page 5
background image

27

по  переработке  подготовленных  ТКО  предусматри-

вают  в  составе  3  модуля,  с  производительностью 

одного модуля деструкции — 5 тонн/час. Энерготех-

нологический  комплекс  строится  для  переработки 

170 тыс. тонн/год ТКО на входе в сортировочную уста-

новку,  извлеченное  вторичное  сырье  направляется 

на продажу, хвосты (остатки) сортировки, измельчен-

ные и подсушенные в количестве 100 тыс. тонн/год,

подаются для глубокой переработки в комплекс ду-

плексной  деструкции  с  получением  электрической 

энергии 31 920 МВт·ч в год.

 

Анаэробное

 

сбраживание

 

в

 

метантенках

Всего в мире в настоящее время используется или 

разрабатывается около 60-ти разновидностей техно-

логий  получения  биогаза.  Наиболее  распространен-

ный  метод  —  анаэробное  сбраживание  в  метантен-

ках, без доступа воздуха, или в анаэробных колоннах. 

Часть энергии, получаемой в результате утилизации 

биогаза,  направляется  на  поддержание  процесса. 

Бактерии перерабатывают биомассу в метан при тем-

пературе от 25 до 200°С. Процесс основан на разло-

жении (гниении) под воздействием бактерий. 

В 2009 году на Курьяновских очистных сооружени-

ях была запущена в эксплуатацию мини-ТЭС, которая 

работает  на  биогазе,  образующемся  в  метантенках 

канализационно-очистной  станции.  Эта  мини-ТЭС 

обладает электрической мощностью 10 МВт и тепло-

вой мощностью 6,9 Гкал, она обеспечивает на 50% 

энергопотребление станции и работает параллельно 

с сетью ПАО «МОЭСК». КПД — 84,6%. На очистных 

сооружениях образуется 16 000 м

3

 осадка, который 

направляется  на  сбраживание  в  24  метантенка, 

сгруппированных по 4 штуки в 6 групп. Ежесуточно 

образуется 128 тыс. м

3

 биогаза.

 

Метан

 

с

 

полигонов

 

ТКО

Свалочный  газ  выделяется  в  результате  ана-

эробного  (при  полном  отсутствии  кислорода)  сбра-

живания  отходов  органического  происхождения  на 

свалках. Гниение мусора происходит благодаря воз-

действию бактерий.

ООО «ЛНК» в период с 2010 по 2011 год реали-

зовало проект дегазации крупнейшего, действующе-

го  на  Украине,  полигона  твердых  бытовых  отходов 

(ПТБО) № 5, расположенного в Обуховском районе 

Киевской области. Система дегазации части первой 

карты ПТБО № 5, состоящая из 42 скважин, позво-

ляет  генерировать  по  21  000  кВт·ч  электроэнергии 

в сутки при потоке биогаза около 480 м

3

/час и сред-

нем содержании метана 53%.

РАСЧЕТ

 

ЭНЕРГОПОТЕНЦИАЛА

Расчет энергопотенциала технологий переработки от-

ходов жизнедеятельности человека в энергию в пере-

расчете на одного человека производится следующим 

образом. Для каждой технологии оценивается объем 

электрической энергии, выработанной за год с одной 

тонны ТКО. Полученные значения приводятся к коли-

честву отходов, производимых одним человеком в год 

(что, как показано выше, составляет 583 кг).

Например, технология сжигания отходов на под-

вижной колосниковой решетке, охлаждаемой возду-

хом,  относится  к  классу  технологий  прямого  сжига-

ния. При использовании такого метода переработки 

с одной тонны ТКО получим выработку электроэнер-

гии 690 кВт·ч. Таким образом, нетрудно определить 

выработку электроэнергии с 583 кг отходов в год:

690 · 583 / 1000 = 402 (кВт·ч/год). 

Результаты расчетов энергопотенциала остальных 

технологий  переработки  ТКО 

сведены в таблицу 3.

В  результате  получаем 

среднее  значение  энергопо-

тенциала ТКО на одного чело-

века в год, равное 402,3 кВт·ч.

Как было указано в начале 

статьи, количество органиче-

ских ТКО, получаемых от од-

ного жителя Москвы, состави-

ло  194  кг  в  год,  тогда  объем 

выработанного биогаза будет 

равняться 72,75 м

3

При  содержании  метана 

45–50%  биогаз  теоретически 

демонстрирует  энергетиче-

ский  потенциал  в  размере 

5 кВт·ч/м

3

.

Соответственно,  при  КПД 

газопоршневой  электростан-

ции  на  ПТБО  №  5  Киевской 

области, равном 40%, техни-

ческий потенциал биогаза со-

ставит 2 кВт·ч/м

3

. Количество 

электрической энергии, выра-

ботанной из количества ТКО, 

производимых одним челове-

ком в год, составит:

Табл. 3. Результаты расчетов энергопотенциала технологий переработки ТКО

Технология переработки отходов

Количество 

электроэнер-

гии, выра-

ботанной из 

1 тонны ТКО, 

кВт·ч

Количество электро-

энергии, выработан-

ной из ТКО, про-

изводимых одним 

человеком в год, 

кВт·ч

Сжигание отходов на подвижной колосни-

ковой решетке, охлаждаемой воздухом

690

402

Сжигание на колосниковых решетках 

с двумя мусоросжигательными линиями 

и вертикальным пятиходовым типом котла 

с внешним экономайзером

1061,4

618,8

Сжигание на колосниковых решетках 

с двумя мусоросжигательными линиями 

и горизонтальным пятиходовым типом 

котла 

938,6

547

Сжигание в топках с механическими на-

клонно переталкивающими колосниковы-

ми решетками

415,2

242

Сжигание ТКО в кипящем слое

530,6

309

ПИРОКСЭЛ (высокотемпературный пиро-

лиз с электродуговой ванной и с очисткой 

газа)

750

437

ВАЛТРОН (высокотемпературный пиролиз 

на водяном паре при 1700°С)

817,6

476,7

Вихревая газификация и быстрый пиролиз

319

186

 3 (60) 2020


Page 6
background image

28

72,75 · 2 = 145,5 (кВт·ч/год). 

Количество КО, вырабатываемых жителями круп-

ных городов за год, составляет около 2000 кг в год 

и состоит на 20% из сухого вещества, при сбражива-

нии которого выделяется биогаз объемом 80 м

3

 в год.

При  КПД  установки  на  Курьяновских  очистных 

сооружениях,  равном  84,6%,  технический  потенци-

ал биогаза составит 4,23 кВт·ч/м

3

. Количество элек-

трической энергии, выработанной из количества КО, 

производимых одним человеком в год, составит:

80,0 · 4,23 = 338,4 (кВт·ч/год).

В  большинстве  источников  отсутствует  инфор-

мация  о  том,  учтен  ли  расход  электроэнергии  на 

собственные нужды или его следует вычесть из по-

лученных значений. Это может несколько скорректи-

ровать результаты в сторону уменьшения. 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При  раздельном  сборе  мусора  с  отделением  орга-

нических  отходов  от  других  видов  ТКО,  выработка 

электроэнергии  с  неорганической  части  ТКО,  про-

изводимых  одним  человеком  за  год,  составит  при-

мерно 260 кВт·ч. Примерно 33,3% вырабатываемой 

электроэнергии от сжигания 583 кг ТКО, производи-

мых одним человеком за год, приходится на органи-

ческие отходы и составляет 129,4 кВт·ч в год, что со-

поставимо с данными по технологиям сбраживания 

этой же части ТКО. Можно заключить, что примене-

ние технологии сбраживания и сжигания ТКО одина-

ково энергоэффективно.

В домашнем хозяйстве на одного человека, про-

живающего в многоквартирном доме с центральным 

отоплением,  расход  электроэнергии  составляет 

в среднем от 50 до 100 кВт·ч в месяц или от 600 до 

1200  кВт·ч  в  год.  Учитывая  энергопотенциал  пере-

работки ТКО и КО, производимых одним человеком 

в год (от 186 кВт·ч до 675 кВт·ч), получаем, что ис-

пользование ТКО и КО в качестве альтернативного 

источника электрической энергии позволит покрыть 

от 16 до 100% потребности домохозяйств в электро-

энергии.

Полученный  показатель  достаточно  высок,  что 

свидетельствует  о  перспективности  применения 

данных технологий и интеграции их в системы элек-

троснабжения крупных городов.  

ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ 

ЭНЕРГЕТИКА

ЛИТЕРАТУРА

1.  Приложение  №  1  Распоряжения 

Департамента 

жилищно-комму-

нального хозяйства города Москвы 

№  01-01-14-590/19  от  26.12.2019 

«Об  утверждении  территориаль-

ной схемы обращения с отходами 

города  Москвы».  URL:  http//:www.

mos.ru/. 

2.  Распоряжение  департамента  ЖКХ 

Москвы от 27 ноября 2019 г. № 01-

01-14-513/19  «Об  утверждении 

нормативов  накопления  ТКО». 

URL: http//:www.mos.ru/. 

3.  Тугов А.Н., Смирнова О.А. К вопро-

су  о  строительстве  в  Московской 

области заводов по сжиганию ТКО 

// Твердые бытовые отходы, 2018, 

№ 10. С. 8–12.

4.  МДС  13-8.2000.  Концепция  обр а-

щения  с  твердыми  бытовыми  от  -

ходами  в  Российской  Федерации. 

URL:  http://docs.cntd.ru/docu ment/

1200005351.

5.  Постановление от 29 декабря 2006 

года № 136 «Об утверждении норм 

накопления  твердых  бытовых, 

жидких  бытовых  отходов,  крупно-

габаритного  мусора  и  мерах  по 

повышению  эффективности  их 

вывоза».  URL:  http://docs.pravo.ru/

document/info/14607340/.

6.  Эдер  Б.,  Шульц  Х.  Биогазовые 

установки:  практическое  пособие. 

Пер.  с  немецкого  выполнен  ком-

панией ZorgBiogas под научн. ред. 

И.А. Реддих, 2011. 268 с.

7.  Hitachi Zosen INOVA. URL://http:www.

hz-inova.com/. 

8.  Тугов А.Н. Сжигание твердых ком-

мунальных отходов как наилучшая 

доступная  технология  обезвре-

живания  ТКО  /  IX  Всероссийская 

конференция  с  международным 

участием  «Горение  топлива:  тео-

рия,  эксперимент,  приложения», 

16–18  ноября  2015  года,  Новоси-

бирск, ИТ СО РАН.

9.  Тугов  А.Н.,  Родионов  В.И.  Терми-

ческая переработка ТКО в мире // 

Твердые  бытовые  отходы,  2016, 

№ 8. С. 20–24.

10. Мазурин  И.М.,  Понуровская  В.В., 

Колотухин  С.П.  Экологический  ту-

пик от сжигания мусора и возмож-

ные пути его преодоления // Элек-

тронное  научное  издание  Альма-

нах  Пространство  и  Время,  2018, 

т.  16,  вып.  3–4.  URL://  http://www.

j-spacetime.com/.

REFERENCES

1.  Appendix  no.  1  to  the  Order  of  De-

partment  of  Housing,  Utilities  and 

Amenities of the Moscow city no. 01-

01-14-590/19  of  26.12.2019  “On  ap-

proval  of  territorial  scheme  of  sol-

id  municipal  waste  treatment  in  the

Moscow city” URL: http//:www.mos.ru/. 

2.  Order  of  Department  of  Housing, 

Utilities  and  Amenities  of  Moscow 

of  November,  27,  2019  no.  01-01-

14-513/19 “On approval of norms of 

solid municipal waste accumulation”. 

URL: http//:www.mos.ru/. 

3.  Tugov  A.N.,  Smirnova  O.A.  More 

about construction of solid municipal 

waste  combustion  factories  in  the 

Moscow  region  //  Tverdiye  bytovyie 

otkhody  [Solid  municipal  waste], 

2018, no. 10, pp. 8–12. (In Russian)

4.  Methodical  guidelines  in  construc-

tion  MDS  13-8.2000.  Concept  of 

solid  municipal  waste  treatment  in 

the Russian Federation. URL: http://

docs.cntd.ru/docu ment/1200005351.

5.  Order of December, 29, 2006 no. 136 

“On  approval  of  norms  of  solid,  liq-

uid municipal waste, bulk waste and 

measures to improve effi  ciency of its 

removal”.  URL:  http://docs.pravo.ru/

document/info/14607340/.

6.  Eder B., Schulz H. Biogas units: practi-

cal guide. Translated from German by 

ZorgBiogas company under scientifi c 

editing of Reddikh I.A., 2011. 268 p.

7.  Hitachi Zosen INOVA. URL://http:www.

hz-inova.com/. 

8.  Tugov  A.N.  Solid    municipal  waste 

combustion  as  the  best  available 

technology  of  its  disinfection  / 

IX All-Russian conference with inter-

national  participants  involved  “Fuel 

combustion:  theory,  experiment,  ap-

plications”, November, 16–18, 2015, 

Novosibirsk, SB RAS.

9.  Tugov  A.N.,  Rodionov  V.I.  Thermal 

processing  of  solid  municipal  waste 

in  the  world  //  Tverdiye  bytovyie  ot-

khody [Solid municipal waste], 2016, 

no. 8, pp. 20–24. (In Russian)

10. Mazurin  I.M.,  Ponurovskaya  V.V., 

Kolotukhin  S.P.  Deadlock  provoked 

by  waste  combustion  and  possible 

bailout  plan  // 

Elektronnoye nauch-

noye izdaniye Almanakh Prostranst-
vo i Vremya

 [Electronic scientifi c edi-

tion Almanac Space and Time], 2018, 

vol.16, issues 3–4. URL://http://www.

j-spacetime.com/.


Читать онлайн

Одним из направлений решения проблем истощения запасов природных ресурсов, повышения энергоэффективности в системах электроснабжения и загрязнения окружающей среды является развитие альтернативных и возобновляемых источников электрической энергии, таких как твердые коммунальные (ТКО) и канализационные отходы (КО). В данной статье рассчитываются нормы накопления массы ТКО и КО на одного человека на примере крупного города, указываются значения выхода биогаза из рассматриваемых источников и усредненный морфологический состав ТКО в Москве. Произведен анализ существующих технологий переработки отходов жизнедеятельности человека с оценкой выработки количества электрической энергии по каждой. Выполнен расчет энергопотенциала технологий переработки, приведенный к количеству отходов, производимых одним человеком в год. В заключении реализована оценка потребления электрической энергии одного человека в год, и сделан вывод об эффективности перспективного использования ТКО и КО в качестве альтернативного источника энергии.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 5(62), сентябрь-октябрь 2020

Статус-кво и перспективное развитие мировых центров по зарядке электромобилей и замене аккумуляторных батарей

Электрозарядная инфраструктура / Электромобили Экология Мировой опыт
По материалам журнала Global Energy Interconnection Information — официального издания Организации по развитию и сотрудничеству в области глобального объединения энергосистем GEIDCO
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»