Термическая утилизация отходов: сжечь или переработать

Что такое термическая утилизация отходов

Термическая утилизация (её ещё называют термическим обезвреживанием) — переработка отходов нагревом. При высокой температуре органическая часть отходов разлагается или сгорает, объём уменьшается в разы, а то, что было мусором, становится теплом, газом, топливом или углём.

Способов три, и различаются они тем, сколько воздуха получают отходы:

• сжигание — воздуха много, отходы горят, на выходе тепло и зола;
• газификация — воздуха мало, отходы тлеют и дают горючий газ, который тут же сжигают;
• пиролиз — воздуха нет совсем, отходы не горят, а разлагаются на жидкое топливо, твёрдый остаток и газ.

Какой способ выгоднее, зависит от того, какие у вас отходы и что вам нужно на выходе: избавиться от отходов и получить тепло или заработать на продуктах переработки.

Иллюстрация: контейнеры с обрезками дерева, картона, плёнки и ткани на площадке.

Сжигание и газификация: отходы превращаются в тепло

При сжигании отходы горят в топке или камере инсинератора. Это быстрый и простой способ уменьшить объём: остаётся зола. Слабые места — дым, который нужно очищать, и то, что всё ценное в отходах просто сгорает. Поэтому сжигание выгодно, когда тепло идёт в дело: на отопление цехов, горячую воду, сушку.

Газогенераторные котлы работают в два этапа. Сначала отходы тлеют при недостатке кислорода и выделяют горючий генераторный газ, затем этот газ сгорает. Горение получается ровным и полным, а выходящие газы почти не содержат токсичных примесей — чище, чем при обычном сжигании в топке.

Так устроены газогенераторы КДО завода. Они сжигают отходы деревообработки (щепу, опилки, обрезки, кору, отходы ДСП и МДФ), сельского хозяйства (шелуху, лузгу, солому, навоз, помёт), брикетированные осадки очистных сооружений и отходы, содержащие целлюлозу, — а тепло идёт на отопление помещений, горячую воду и пар.

Пиролизный газогенератор для сжигания древесных отходов.

Почему отходы нельзя просто жечь в обычной печи

Самый дешёвый на первый взгляд способ — сжечь отходы в бочке, в старой котельной или на костре. На деле он обходится дорого. В обычной топке или на открытом огне температуры не хватает, воздух поступает неравномерно, и отходы сгорают не до конца: идёт густой дым с сажей, остаются недогоревшие куски, а резина и пластик дают едкий чёрный дым с вредными веществами. Такое сжигание видно издалека и быстро приводит к жалобам и проверкам.

Промышленная установка для сжигания отходов работает иначе. Инсинераторы держат в камере высокую температуру — у котлов КДО это 1100–1200 °C, — подают воздух так, чтобы отходы сгорали полностью, и дожигают газы. Поэтому промышленная печь для утилизации отходов — это не «бочка побольше», а оборудование, рассчитанное на конкретные отходы. Подбирать её нужно под то, что вы собираетесь сжигать.

Пиролиз решает эту задачу по-другому: в камере вообще нет огня. Отходы разлагаются без воздуха, а сгорает уже чистый газ — в топке, под контролем.

Пиролиз: отходы превращаются в топливо

В пиролизной установке отходы загружают в закрытую камеру и нагревают до 600 °C без доступа кислорода. Они не горят, а разлагаются: пары конденсируются в печное топливо, в камере остаётся твёрдый остаток — технический углерод, а газ сгорает в топке и греет камеру. Топливо со стороны нужно только для запуска.

Главное отличие от сжигания: углеводороды в отходах не сгорают, а становятся товаром. Из автомобильных шин получается 40–60 % печного топлива, 25–35 % технического углерода и 7–12 % металлокорда. Поэтому пиролиз выгоден для отходов, богатых углеводородами: шин и резины, пластика, нефтешламов, отработанных масел. Подойдут и твёрдые коммунальные отходы — сортировать и измельчать их не нужно.

Пиролизные установки бывают мобильными — их перевозят грузовиком и ставят без фундамента и коммуникаций — и стационарными промышленными. Например, в 2025 году завод испытал и отгрузил горизонтальную установку для пиролиза промышленных отходов (новость).

Горизонтальная пиролизная установка с реактором 10 м³, 2025 год.

Сжигание или пиролиз: сравнение

Если предприятию нужно тепло, а отходы — древесные или сельскохозяйственные, проще и дешевле газогенератор: он заменит покупное топливо в котельной. Если отходы — резина, пластик, нефтепродукты, сжигать их невыгодно: в них много углеводородов, и пиролиз превратит их в топливо, которое можно продать.

Какой способ выбрать под свои отходы

1 — из чистых древесных отходов делают древесный уголь; 2 — если нужно тепло, отходы сжигают в газогенераторе КДО; 3 — шины, пластик, нефтешламы и масла перерабатывают пиролизом в топливо и углерод.

1. Чистая древесина — обрезки, горбыль, щепа. Её можно не сжигать, а превратить в древесный уголь — товар на продажу: для этого есть углевыжигательные печи — тот же пиролиз, только для дерева.
2. Древесные и сельхозотходы, когда нужно тепло. Газогенератор КДО сжигает их и греет цех, сушильную камеру или воду.
3. Шины, резина, пластик, нефтешламы, отработанные масла, смешанный мусор. Их перерабатывают в пиролизной установке и продают печное топливо, технический углерод и металл. Подробнее — в статьях «Пиролизное топливо: что это и кому его продать» и «Утилизация нефтешламов».

Бывает, что подходят оба способа. Тогда считают, что выгоднее: сэкономить на покупке тепла или заработать на продаже топлива и углерода. Учтите и площадку: пиролизной установке нужны земли промышленного назначения и санитарная зона 500 м от жилья, а для работы с чужими отходами — разрешительные документы (их состав уточните в Росприроднадзоре).

С чего начать

1. Перечислите отходы, которые у вас копятся, и оцените объём каждого в месяц.
2. Решите, нужно ли предприятию тепло и сколько: отопление, горячая вода, пар, сушка.
3. Узнайте, кому рядом можно продать печное топливо, технический углерод или древесный уголь.
4. Испытайте оборудование: на производстве завода постоянно работает пиролизная установка — можно приехать и проверить её на своих отходах.

Позвоните в офис: +7 8172 27-96-20 — подскажем, что подойдёт под ваши отходы: пиролизная установка, газогенератор или углевыжигательная печь.