Актуальность проблемы переработки отходов

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА БИОТОПЛИВА

В декабре 1997 года на Третьей Конференции Сторон Рамочной конвенции ООН об изменении климата был принят Киотский протокол. Протокол закрепил количественные обязательства развитых стран и стран с переходной экономикой по ограничению и снижению поступлений парниковых газов в атмосферу. 22 октября этого года состоялась ратификация Киотского протокола парламентом Российской федерации. Итогом осуществления мер, предусмотренных Киотским протоколом, будет создание энергетики, работающей на альтернативных нынешним видах топлива. Уже сегодня среди нетрадиционных способов получения энергии – ветрового, солнечного, приливного, геотермального и прочих – биотопливо занимает значительное место. Его вес в балансе альтернативных источников превышает 30 %.

Вопрос производства и использования биотоплива ныне относится к наиболее важным не только для России, но и для многих других стран планеты. Это связано все с тем же “парниковым эффектом” и прогнозируемым в связи с этим кардинальным изменением климата на планете. Наступающие изменения климата Земли, наблюдаемые в настоящее время, происходят значительно быстрее, чем если бы это происходило без участия человека. Очень важно, чтобы парниковый эффект и биоэнергетика воспринимались серьезно. От этого во многом зависит будущее современной цивилизации. К тому же традиционные виды топлива – нефть, газ, уголь – относятся к невосполнимым источникам энергии. Рано или поздно, но придется искать им замену.

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ

Получение готовой продукции из древесины сопряжено с огромными потерями., которые принято называть отходами.

Отходы на этапе заготовки леса могут достигать нескольких десятков процентов (пни, сучья, хвоя и т.д.). Типичная лесопилка превращает около 60 % древесины в доски, при этом 12 % уходит в опил, 6 % - в концевые обрезки и 22% - в горбыль и в обрезки кромок. Объем опила и стружки на этапе деревообработки достигает 12 % от исходного сырья.

В настоящее время активно внедряется технология сжигания опилок, щепы, старой древесины. Этот процесс прямого использования отходов лесопиления и деревообработки имеет ряд недостатков. Во-первых, для повышения эффективности сгорания опилки и щепа должны быть сухими, что требует дополнительных технологических процессов. Во-вторых, требует решения проблема складирования. Помимо необходимости больших складских площадей, свежие опилки и щепа подвержены самовоспламенению. В-третьих, мелкофракционные древесные отходы ввиду их малой насыпной плотности экономически невыгодно перевозить на расстояния более 20-40 км.

Некоторой альтернативой прямого использования древесных отходов в виде топлива является изготовление и применение топливных брикетов. При этом решаются проблемы повышения теплотворности топливного материала и уменьшения необходимых складских площадей. При хранении топливные брикеты не самовоспламеняются. Увеличивается коэффициент полезного действия котельных. К недостаткам этого вида топлива можно отнести сложность автоматизации процесса загрузки топливных брикетов в топочное устройство.

Одним из видов биотоплива, которое решает перечисленные ранее проблемы, являются пеллеты.

Пеллеты (топливные гранулы) – это нормированное цилиндрическое прессованное изделие из высушенной, оставленной в природе древесины. Сырьем для их изготовления могут быть опилки, стружка, щепа и другие отходы деревообработки, также в состав пеллет может входить торф и измельченная древесная кора. Гранулы производятся без химических закрепителей под высоким давлением. Узнать о преимуществах пеллет перед традиционными видами топлива в цифрах вы можете в разделе преимущества перед традиционными видами топлива .

Само по себе производство гранул не является открытием 20-го века. Эта технология использовалась еще в 19 веке для превращения в компактную форму органических и неорганических материалов. Однако гранулирование древесины для получения древесных гранул с целью их дальнейшего использования в отопительных устройствах начало широко использоваться относительно недавно.

Гранулы обычно используются для сжигания в домашних каминных печах и отопительных устройствах. Это печи с открытым пламенем, которые устанавливаются внутри помещения и отдают тепло за счет теплового излучения или вследствие конвекции. Именно этот тип теплового излучения считается наиболее комфортным для человека.

Нагревательные устройства, работающие на древесных гранулах, регулируются в полностью автоматическом режиме. Единственный недостаток этих отопительных систем – необходимость периодического удаления золы.

Зола, образующаяся в процессе сгорания, может быть применена в качестве удобрения, либо просто удаляться как мусор. Насыпная плотность гранул составляет 650 кг/куб.м. Это достаточно много для древесных материалов, и вследствие своей энергетической плотности они требуют гораздо меньшего объема складов для хранения, чем древесные поленья или щепа. При сжигании древесных гранул процент выделения вредных веществ имеет рекордно низкий показатель, кроме того, затраты энергии на их производство составляют примерно 3 % от содержания энергии, что гораздо ниже затрат на получение природного газа или мазута. Древесные гранулы могут использоваться для отопления как в сочетании с другими возобновляемыми источниками энергии, как и без них.

Т.о. пеллеты можно считать наиболее перспективным видом биотоплива, т.к.

Во-первых, древесные гранулы, как производные древесины, являются безопасным и экологически чистым топливом.

Во-вторых, древесные гранулы обладают высокой энергоконцентрацией при незначительном занимаемом объеме.

В-третьих, гранулы могут перемещаться в автоматических печах и могут вдуваться на склад и транспорт.

В-четвертых, так как гранулы обладают большой насыпной массой, не требуется больших площадей для складирования.

В-пятых, гранулы обладают низкой зольностью при сгорании. Зола может использоваться как удобрение

Тенденции развития рынка пеллет

На сегодняшний день потребление древесных гранул как вида топлива растет колоссальными темпами. По исследованиям маркетологов в ближайшее время ожидается скачек спроса на этот вид продукции. Это обусловлено в том числе и требованиями Киотского протокола.

Среди европейцев, обеспокоенных сохранением окружающей среды, сегодня особую популярность приобрели котельные, работающие на биотопливе. С точки зрения экологии, они предпочтительнее обычных, работающих на угле или мазуте.

В Германии только в течение 2002 года было установлено более 5.000 котлов, работающих только на Пеллетс, что составило 100% прироста. В 1998 году было всего 300 котлов.

Только в одной земле Германии, Северная Рейн Вестфалия, Правительством земли планируется до 2006 года заменить 500.000 устаревших котлов на экологические котлы, работающие на Пеллетс. Правительство земли спонсирует каждый установленный котел в размере 3.000 Евро (по Германии 1500 Евро плюс 50 Евро за каждый кВт).

По прогнозам Института энергетики и охраны окружающей среды ФРГ к 2007 году в Германии будет работать более 1 000 000 котлов и печей на топливных гранулах, и расходоваться около 4 000 000 тонн Пеллетса ежегодно.

Потребление топливных гранул в Швеции ежегодно растет примерно на 30%. Правительственная программа Швеции предусматривает к 2010 году увеличить потребление пеллет до 7 000 000 тонн в год.

Растет количество производителей автоматических котлов, работающих на Пеллетс. Сейчас их насчитывается около 50-ти. В 1998 году их было всего три. Сегодня каждый третий устанавливаемый котел в Германии - древесный.

Постепенный перевод котельных европейских стран на пеллеты ставит перед ними проблему гарантированной и бесперебойной поставки этого вида топлива. А это невозможно без импорта.

В России же запасы сырья для производства биотоплива огромны и исчисляются миллиардами кубометров Сейчас на каждом гектаре рубки остается 40-60 куб.м. отходов лесопиления.

Российские предприниматели уже осознали тот факт, что в лесном секторе экономики основные прибыли приходятся на переработку древесины, а не на поставки кругляка за рубеж. Из этого можно предположить, что скоро весьма значительная часть мировых пиломатериалов будет производиться в России, в том числе и топливных гранул.

Внутренний рынок России уже активно формируется и вскоре начнет расширяться. Топливные гранулы используются для отопления коттеджей, коммунальных котельных и являются прекрасным заменителем других твердых и жидких видов топлива.

Используя биотопливо, получаемое из отходов лесной промышленности, для теплоснабжения городов и поселков, Россия могла бы экономить 15-20 % ископаемого топлива в год.

Т.о. в ближайшие годы предполагается увеличение сбыта древесных гранул и отопительных устройств, работающих на гранулах, поэтому этот энергоноситель можно в буквальном смысле считать топливом будущего.

Альтернативная энергетика – решение газового кризиса в Европе

Провалившиеся переговоры России и Украины по поводу транспортировки газа и его поставок в очередной раз показали энергозависимость стран потребителей. Затянувшиеся прения, разногласия сторон, обвинения друг друга - всё это может длиться бесконечно долго, но страдает третья сторона, которой нужен газ, тем более за который она уже заплатила. Выход из этой ситуации - альтернативная энергетика. Это единственный путь развития энергетики Европы, при котором в будущем не будет зависимости от условий поставки газа Россией и условий его транспортировки Украины. В Европе давно воплощается план методичного перехода на альтернативные виды топлива, но, к сожалению, продвигается он очень медленно.

Рассматривать нужно любые варианты, начиная от строительства новых АЭС, заканчивая использованием солнечной энергии и энергии ветра. Учёные всего мира давно бьются над проблемой замещения традиционных источников энергии.
В свете этих событий свою актуальность вновь приобрела тема использования отходов деревообработки, а именно использование топливных брикетов и пеллет.

Топливные брикеты, в отличие от пеллет, можно производить не только из опилок, но также из древесно-угольного отсева, шелухи подсолнечника, гречихи, других сельскохозяйственных культур, соломы, камыша и т.д. Топливные брикеты обладают высокой теплотворной способностью, продолжительностью горения, малой зольностью, экологичностью. Топливные брикеты очень удобны в транспортировке из-за своих размеров и формы.

Многие страны уже давно перешли на отопление топливными брикетами. В некоторых странах Европы, где рынок альтернативных источников энергии наиболее развит, гранулами или брикетами отапливается немалая часть жилых помещений. Это вполне обоснованно, ведь топливные брикеты являются самым удобным, недорогим и экологически безвредным видом топлива.

Топливные брикеты на мировых рынках альтернативных энергоносителей

Топливные брикеты описание

Топливные брикеты, изготовленные методом шнекового прессования, не включают в себя никаких вредных веществ в т.ч. клеев и других связующих добавок, золы после сгорания брикета практически не остается.
Прочность приобретается за счет содержащегося в древесине вещества - лигнина, который расплавляется под воздействием температуры и нагрева.

Топливные брикеты имеют широкое применение и могут использоваться для всех видов топок, котлов, отлично горят в каминах и печках, грилях и тд. Хорошим качеством брикетов является постоянство температуры при сгорании, на протяжении 4 часов, также при их использовании Вы и Ваша одежда останетесь чистыми в отличии от торфобрикетов и угля.
Возможности сбыта брикеты и где.
Топливные брикеты стандарта Pini&Kay представляют собой эффективное топливо и имеют стабильный покупательский спрос.

Рынок западной Европы

На сегодня основное применение топливных брикетов имеют именно там. Европейских партнеров интересует в первую очередь фиксированный объем и стабильное выполнение условий поставок российской стороной. Чем больше вы можете выпускать брикетов, тем больше шансов вам найти хорошего партнера и по хорошей цене.
Что бы иметь шанс выйти на прямого покупателя вам надо производить не менее 1000 тон в месяц.

Отечественный рынок

По аналогии с Европой, все хорошее оттуда рано или поздно приходит и к нам, поэтому топливные брикеты будут продаваться в супермаркетах, на заправках, будут работать фирмы по доставке топливных брикетов в коттеджи.

Топливные брикеты имеют ряд преимуществ перед каменным углем и дровами, имеют высокую калорийность, долго горят, практически не оставляют золы, выделяют значительно меньше CO, не пачкаются, удобны в складировании и перевозке, внешне эстетично выглядят, и они могут гореть разным цветом если добавить небольшие добавки при производстве брикетов. Добавки обсалютно экологически чисты. Упаковку брикетов вполне можно взять с собой на природу вместо дров.

В пересчете на килокалорию (по крайней мере если говорить о коттеджных поселках вокруг больших городов) стоят дешевле и уступают (пока!) у нас только газу, который.есть не везде.

На сегодня на россиийском рынке топливных брикетов производителей не очень большое количество. Все производители удовлетворяются экспортными поставками. Другая картина, например, в Беларуси и Украине , где брикеты можно видеть на заправках и в гипермаркетах.

Переработка в древесный уголь

Из брикетов, с помощью углевыжигательной печи, получается древесный уголь, по качеству превосходящий березовый. Этот уголь применяется как для бытовых целей, так и для нужд промышленности, в частности в металлургии, в производстве кремния и т.д., а также поставляется на экспорт, большой интерес к нему, помимо Европы, в Японии, Корее и в странах восточной азии.

Производство топливных брикетов – направление рынков сбыта

Тема производства топливных брикетов - это типичный предмет для малого и среднего бизнеса как по объему продукции и соответственно потенциальной прибыли, так и объему необходимых инвестиций.
Принятие решения о создании производства топливных брикетов, связано, помимо прочего с предварительным изучением потенциальных рынков сбыта.

Основные направления:
• Использование для удовлетворения собственных энергетических потребностей
• Реализация на внутреннем рынке
• Экспорт

По мере роста цен на энергоносители спрос на альтернативные источники неизменно растет. Основные потребители биотоплива это Дания, Германия, Австрия, Швеция, Польша, страны Балтии. Существуют отдельные мнения о том, что топливные брикеты произведенные в Восточной Европе, не будет иметь спроса на зарубежных рынках. Безусловно, это не так. Спрос на топливный брикет значительно превышает предложение и имеет тенденцию постоянного роста. Тут практически нет конкуренции. Уточним лишь, что европейский потребитель привык к качественному товару, это относится и к топливным брикетам. Заметим, что топливные брикеты, производимые на отечественном оборудовании, по всем своим характеристикам не уступает западным аналогам.

К производителям брикета, постоянно обращаются представители фирм, продающих биотопливо в Европе и они не в состоянии обеспечить запрашиваемые объемы. Цена на брикет типа Piny& Kay достаточно конкурентоспособна и немного выше, чем на другие виды брикета. Большое значение имеет внешняя поверхность, отсутствие загрязнений в отверстии, ровный срез брикета. О прочности пиникеевского брикета широко известно. Восьмигранная форма брикета является наиболее рациональной для упаковки и хранения. Материал и качество подготовки сырья также имеет значение. Западные потребители покупают в основном брикет из древесных опилок , но уже есть отдельные запросы на топливные брикеты из такого сырья, как подсолнечник и солома. Иностранные потребители, как правило, предоставляют производителям брикета свою этикетку, поэтому в розничной сети, например Польши и Германии на упаковке брикета, произведенного в странах бывшего СНГ, вы не увидите “истинного производителя”. Конечно, и некондиционный товар (обломки), который может иметь место на производстве, может быть реализован местным котельным и населению. В весенне-летний сезон происходит незначительное снижение цены на топливные брикеты. Начиная с августа, начинает цена расти и в окончательно формируется рынком к октябрю. Предусмотрительные оптовики закупают топливные брикеты и пеллеты в больших объемах именно весной и летом, чтобы продать в сезон мелким оптом и в розницу по максимальной цене. При наличии складских помещений (или хотя бы открытой площадки под навесом), колебания цен не отразятся на объемах реализации.