Технология экологически чистой переработки токсичных отходов биомассы

Ученые Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН разработали технологию одностадийной экологически чистой переработки токсичных отходов биомассы посредством окисления сверхкритическим водокислородным флюидом. Благодаря этой технологии свиноводческое предприятие может вырабатывать большие объёмы горячей воды для повторного использования в технологическом процессе, то есть обеспечивать своё производство не только теплом, но и технической водой, снижая при этом нагрузку на окружающую среду.

Переработка отходов биомассы вызывает интерес из-за возможности одновременного снижения нагрузки на окружающую среду и восстановления ресурсов. Отходы биомассы являются не только отходами III класса опасности, но и возобновляемым топливом с нулевым углеродным следом. Например, свинокомплекс численностью 100 тысяч голов ежедневно производит около 640 тонн отходов. Исходя из содержания воды в отходах (около 80%) и высшей теплоты сгорания сухой массы отходов (около 18 МДж/кг), легко оценить, что количество запасенной энергии в таком топливе составляет 2,3х1012 Дж. Это количество энергии эквивалентно тепловыделению при сжигании 64,7 тысяч кубометров природного газа с теплотой сгорания 35,6 МДж/м3.

Трудности переработки отходов заключаются в его сложном составе, включающем белки, жиры, углеводы, лигнин-содержащие и минеральные компоненты, а также высокой степени обводнённости (от 70 до 90%). Для переработки используют анаэробное сбраживание, пиролиз и сжигание. Однако анаэробное сбраживание нуждается в поддержании определённого температурного режима, что связано с дополнительными энергозатратами, а пиролиз и сжигание требуют предварительного удаления влаги, вместе с которой в атмосферу выделяются токсичные вещества.

Статья «Отслеживание загрязняющих веществ в водных стоках при газификации и окислении отходов биомассы сверхкритической воде в проточном режиме» научных сотрудников Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН Оксаны Федяевой, Сергея Морозова и Анатолия Вострикова опубликована в The Journal of Supercritical Fluids.

Источник: Официальный канал РАН.