Кіріспе
Қалдықтан алынған жанғыш фракция – бұл қалалық және басқа да қатты қалдықтардан алынған отын.
Refuse derived fuel (RDF) is a fuel produced from various types of waste such as municipal solid waste (MSW), industrial waste or commercial waste. The World Business Council for Sustainable Development provides a definition:
"Selected waste and by products with recoverable calorific value can be used as fuels in a cement kiln, replacing a portion of conventional fossil fuels, like coal, if they meet strict specifications. Sometimes they can only be used after pre processing to provide ‘tailor made’ fuels for the cement process". RDF consists largely of combustible components of such waste, as non recyclable plastics (not including PVC), paper cardboard, labels, and other corrugated materials. These fractions are separated by different processing steps, such as screening, air classification, ballistic separation, separation of ferrous and non ferrous materials, glass, stones and other foreign materials and shredding into a uniform grain size, or also pelletized in order to produce a homogeneous material which can be used as substitute for fossil fuels in e. g. cement plants, lime plants, coal fired power plants or as reduction agent in steel furnaces. If documented according to CEN/TC 343 it can be labeled as solid recovered fuels (SRF). Others describe the properties, such as:
Secondary fuels
Substitute fuels
“AF“ as an abbreviation for alternative fuels
Ultimately most of the designations are only general paraphrases for alternative fuels which are either waste derived or biomass derived. There is no universal exact classification or specification which is used for such materials. Even legislative authorities have not yet established any exact guidelines on the type and composition of alternative fuels. The first approaches towards classification or specification are to be found in Germany (Bundesgütegemeinschaft für Sekundärbrennstoffe) as well as at European level (European Recovered Fuel Organisation). These approaches which are initiated primarily by the producers of alternative fuels, follow a correct approach: Only through an exactly defined standardisation in the composition of such materials can both production and utilisation be uniform worldwide. First approaches towards alternative fuel classification:
Solid recovered fuels are part of RDF in the fact that it is produced to reach a standard such as CEN/343 ANAS. A comprehensive review is now available on SRF / RDF production, quality standards and thermal recovery, including statistics on European SRF quality.
Қалдықтан туындаған отын (RDF) – қалалық қатты қалдықтар (ҚҚҚ), өнеркәсіптік қалдықтар немесе коммерциялық қалдықтар сияқты әртүрлі қалдықтардан өндірілетін отын. Тұрақты даму жөніндегі Дүниежүзілік іскерлік кеңесі былай анықтайды: «Қалпына келтірілетін жылулық құндылығы бар таңдалған қалдықтар мен қосалқы өнімдер, егер олар қатаң талаптарға сәйкес келсе, цемент пешінде отын ретінде қолданылуы мүмкін, көмір сияқты дәстүрлі қазба отынның бір бөлігін алмастырады. Кейде оларды цемент өндіріс процесі үшін «жетілдірілген» отын алу үшін алдын ала өңдеуден кейін ғана пайдалануға болады». RDF негізінен мұндай қалдықтардың жанғыш компоненттерінен тұрады, мысалы, қайта өңдеуге жарамсыз пластик (ПВХ емес), қағаз, картон, жапсырмалар және басқа да толқынды материалдар. Бұл фракциялар әртүрлі өңдеу кезеңдері арқылы бөлінеді, мысалы, іріктеу, ауамен бөлу, баллистикалық ажырату, темір және бейірметалл материалдарды, шыны, тастар және басқа да жат материалдарды бөлу, содан кейін біркелкі дәнге дейін ұнтақталады немесе, мысалы, цемент зауыттарында, әк зауыттарында, көмірмен жұмыс істейтін электр станцияларында немесе болат қорыту пештерінде редуктор ретінде қолданылатын біртекті материал алу үшін гранулаларға айналдырылады. Егер ол CEN/TC 343 стандартына сәйкес құжатталса, онда оны қатты қалпына келтірілген отын (SRF) деп атауға болады. Басқалары оның қасиеттерін былай сипаттайды: екіншілік отын, ауыстыру отыны, «AF» – баламалы отынның аббревиатурасы. Ақырында, көптеген атаулар – қалдықтан немесе биомассадан алынған баламалы отынның жалпылама сипаттамалары ғана. Мұндай материалдар үшін жалпыға бірдей нақты жіктеме немесе ережелер жоқ. Заң шығарушы органдар да әлі баламалы отынның түрі мен құрамына қатысты нақты нұсқаулар әзірлемеген. Жіктеме немесе ережелерді жасауға жасалған алғашқы қадамдар Германияда (Bundesgütegemeinschaft für Sekundärbrennstoffe) және Еуропалық деңгейде (Еуропалық қалпына келтірілген отын ұйымы) кездеседі. Баламалы отын өндірушілер бастама көтерген бұл тәсілдер дұрыс бағытта: осындай материалдардың құрамын нақты стандарттау ғана өндіріс пен қолдануды бүкіл әлемде біркелкі етуге мүмкіндік береді. Баламалы отынды жіктеуге жасалған алғашқы қадамдар:
Refuse derived fuel (RDF) is a fuel produced from various types of waste such as municipal solid waste (MSW), industrial waste or commercial waste. The World Business Council for Sustainable Development provides a definition:
"Selected waste and by products with recoverable calorific value can be used as fuels in a cement kiln, replacing a portion of conventional fossil fuels, like coal, if they meet strict specifications. Sometimes they can only be used after pre processing to provide ‘tailor made’ fuels for the cement process". RDF consists largely of combustible components of such waste, as non recyclable plastics (not including PVC), paper cardboard, labels, and other corrugated materials. These fractions are separated by different processing steps, such as screening, air classification, ballistic separation, separation of ferrous and non ferrous materials, glass, stones and other foreign materials and shredding into a uniform grain size, or also pelletized in order to produce a homogeneous material which can be used as substitute for fossil fuels in e. g. cement plants, lime plants, coal fired power plants or as reduction agent in steel furnaces. If documented according to CEN/TC 343 it can be labeled as solid recovered fuels (SRF). Others describe the properties, such as:
Secondary fuels
Substitute fuels
“AF“ as an abbreviation for alternative fuels
Ultimately most of the designations are only general paraphrases for alternative fuels which are either waste derived or biomass derived. There is no universal exact classification or specification which is used for such materials. Even legislative authorities have not yet established any exact guidelines on the type and composition of alternative fuels. The first approaches towards classification or specification are to be found in Germany (Bundesgütegemeinschaft für Sekundärbrennstoffe) as well as at European level (European Recovered Fuel Organisation). These approaches which are initiated primarily by the producers of alternative fuels, follow a correct approach: Only through an exactly defined standardisation in the composition of such materials can both production and utilisation be uniform worldwide. First approaches towards alternative fuel classification:
Solid recovered fuels are part of RDF in the fact that it is produced to reach a standard such as CEN/343 ANAS. A comprehensive review is now available on SRF / RDF production, quality standards and thermal recovery, including statistics on European SRF quality.
Қатты қалпына келтірілген отын CEN/343 ANAS сияқты стандарттарға сәйкес өндірілетіндіктен, RDF құрамына кіреді. SRF/RDF өндірісі, сапа стандарттары және жылуды қайтару туралы толық шолу, соның ішінде еуропалық SRF сапасының статистикасы қазір қолжетімді.
Refuse derived fuel (RDF) is a fuel produced from various types of waste such as municipal solid waste (MSW), industrial waste or commercial waste. The World Business Council for Sustainable Development provides a definition:
"Selected waste and by products with recoverable calorific value can be used as fuels in a cement kiln, replacing a portion of conventional fossil fuels, like coal, if they meet strict specifications. Sometimes they can only be used after pre processing to provide ‘tailor made’ fuels for the cement process". RDF consists largely of combustible components of such waste, as non recyclable plastics (not including PVC), paper cardboard, labels, and other corrugated materials. These fractions are separated by different processing steps, such as screening, air classification, ballistic separation, separation of ferrous and non ferrous materials, glass, stones and other foreign materials and shredding into a uniform grain size, or also pelletized in order to produce a homogeneous material which can be used as substitute for fossil fuels in e. g. cement plants, lime plants, coal fired power plants or as reduction agent in steel furnaces. If documented according to CEN/TC 343 it can be labeled as solid recovered fuels (SRF). Others describe the properties, such as:
Secondary fuels
Substitute fuels
“AF“ as an abbreviation for alternative fuels
Ultimately most of the designations are only general paraphrases for alternative fuels which are either waste derived or biomass derived. There is no universal exact classification or specification which is used for such materials. Even legislative authorities have not yet established any exact guidelines on the type and composition of alternative fuels. The first approaches towards classification or specification are to be found in Germany (Bundesgütegemeinschaft für Sekundärbrennstoffe) as well as at European level (European Recovered Fuel Organisation). These approaches which are initiated primarily by the producers of alternative fuels, follow a correct approach: Only through an exactly defined standardisation in the composition of such materials can both production and utilisation be uniform worldwide. First approaches towards alternative fuel classification:
Solid recovered fuels are part of RDF in the fact that it is produced to reach a standard such as CEN/343 ANAS. A comprehensive review is now available on SRF / RDF production, quality standards and thermal recovery, including statistics on European SRF quality.
Тарих
1950 жылдары шиналар алғаш рет цемент өнеркәсібінде қалдықтан алынған отын ретінде қолданылды. Содан кейін 1980-жылдардың ортасында Германияның Вестфалия цемент өнеркәсібінде "Brennstoff aus Müll" (BRAM) – қалдықтан алынған отын – әртүрлі қалдықтан алынған балама отындарды үздіксіз пайдалану басталды. Ол кезде өндірістегі күшті бәсекелестік қысымынан шығындарды азайту үшін, ең алдымен, шикізат отынын ауыстыру қажеттігі туындады. 1980-жылдардан бері Германияның Цемент өнеркәсібі қауымдастығы (Verein Deutscher Zementwerke e. V. (VDZ, Дюссельдорф)) Германияның федералды цемент өнеркәсібінде балама отынды қолдануды жүйелі түрде тіркеп келеді. 1987 жылы фоссильді отынның 5%-дан азы қалдықтан алынған отынмен ауыстырылды, ал 2015 жылы оның үлесі 62%-ға жуыққа өсті. Қалдықтан алынған отындар электр және жылу энергиясын (жылу/бу) өндіру үшін, 8-14 МДж/кг төмен жылулық мәні бар, 500 мм дейін бөлшектелген өңделген қалдықтан алынған отындарды пайдаланатын, түрлі арнайы қалдықтан энергия алатын кәсіпорындарда қолданылады, бұл энергия аудандық жылу жүйелеріне немесе өнеркәсіптік қажеттерге жұмсалады.
Соңғы нарықтар
RDF электр энергиясын өндіру үшін әр түрлі жолдармен қолданылуы мүмкін, немесе табиғи отынды алмастыру ретінде пайдаланылуы мүмкін. Оны көмір электр станцияларында дәстүрлі отын көздерімен бірге қолдануға болады. Еуропада RDF цемент пештерінде қолданылуы мүмкін, онда Қалдықтарды өртеу директивасының қатаң ауа ластануын бақылау стандарттары қолданылады. RDF / SRF-ті цемент пештерінде пайдаланудың басты шектеу факторы – оның жалпы хлор (Cl) құрамы, орташа коммерциялық SRF-тің Cl құрамы құрғақ негізде 0,76 w/w (± 0,14% w/wd, 95% сенімділік деңгейі). RDF плазмалық дуалды газдандыру модульдеріне және пиролиз қондырғыларына да жіберілуі мүмкін. RDF таза өртеуге қабілетті болса немесе Киото протоколына сәйкес келетін болса, пайдаланылмаған көміртегі кредиттерін ашық нарықта көміртегі биржасы арқылы сату арқылы қаржыландыру көзіне айналуы мүмкін. Дегенмен, муниципалдық қалдықтармен жасалған келісімшарттардың қолданылуы және осы шешімдердің банктік тұрақтылығы әлі де жаңа ұғым болып табылады, сондықтан RDF-тің қаржылық артықшылығы күмәнді болуы мүмкін. Еуропалық қоқыс тастау директивасы және қоқыс тастау салығының енгізілуіне байланысты RDF өндірісінің еуропалық нарығы жылдам өсті. 2015 жылы Ұлыбританиядан Еуропаға және одан тыс елдерге RDF экспорты 3,3 миллион тоннаға жетеді деп күтілуде, бұл өткен жылмен салыстырғанда шамамен 500 000 тоннаға артық.
ҚҚҚ және ҚҚҚ қасиеттерін өлшеу: биогендік қамту
ҚҚҚ және ҚТҚ-ның биомассалық үлесі бірнеше парниктік газдар протоколдары бойынша ақшалай құндылыққа ие, мысалы, Еуропалық Одақтың шығарындыларды саудалау жүйесі және Ұлыбританиядағы жаңартылатын энергия сертификаттары бағдарламасы. Биомасса көміртегі нейтралды деп есептеледі, себебі биомассаның жануынан босатылған көміртегі өсімдіктерде қайта пайдаланылады. ҚҚҚ/ҚТҚ-ның жанған биомассалық үлесі стационарлық жану операторларының жалпы есептелген шығарындыларын азайту үшін қолданылады. Еуропалық CEN 343 жұмыс тобы ҚҚҚ/ҚТҚ-ның биомассалық үлесін анықтау үшін бірнеше әдіс әзірледі. Алғашқы екі әдіс (CEN/TS 15440) – қолмен сұрыптау әдісі және таңдамалы еріту әдісі; осы екі әдістің салыстырмалы бағалауы қолжетімді. Радиокөміртек даталау қағидаттарын пайдалана отырып, баламалы, бірақ қымбат әдіс әзірленді. 2007 жылы көміртек-14 әдісін сипаттайтын техникалық шолу (CEN/TR 15591:2007) жарияланды, ал көміртек даталау әдісінің техникалық стандарты (CEN/TS 15747:2008) 2008 жылы жарияланды. АҚШ-та ASTM D6866 стандарты бойынша эквивалентті көміртек-14 әдісі бар. Көміртек-14 даталау арқылы ҚҚҚ/ҚТҚ-ның биомассалық үлесін анықтауға болады, бірақ биомассаның жылу сыйымдылығын тікелей анықтау мүмкін емес. Жылу сыйымдылығын анықтау, жасыл сертификаттар бағдарламалары үшін, мысалы, жаңартылатын энергия сертификаттары бағдарламасы үшін маңызды. Бұл бағдарламалар биомассадан алынған энергия мөлшеріне негізделген сертификаттарды тағайындайды. Ұлыбританиядағы Жаңартылатын Энергия Ассоциациясының тапсырысы бойынша жасалған бірнеше зерттеу жұмыстары, көміртек-14 нәтижесі биомассаның жылу сыйымдылығын есептеу үшін қалай қолданылатынын көрсетеді.
РҚҚ және РҚҚ қасиеттерінің сапаны қамтамасыз ету: зертханалық үлгілерді іріктеу
Сапаны қамтамасыз ету және әсіресе RDF / SRF отынды жағу кезіндегі жылу қалпына келтіру қасиеттерін дәл анықтаумен байланысты маңызды қиындықтар бар, себебі олардың құрамы өте өзгермелі (әртүрлі). Жақындағы жетістіктер SRF / SRF үлгісінен, мысалы 1 кг-дан бастап, граммға немесе миллиграммға дейін сынақ үшін алынатын оптималды бөлшек үлгілерді анықтауға мүмкіндік береді, олар бомбалық калориметрия немесе TGA сияқты талдау құралдарында тестіленеді. Мұндай шешімдердің арқасында өкілді бөлшек үлгі алу қамтамасыз етіледі, бірақ хлордың мөлшері үшін бұл дәрежеде емес. Жаңа мәліметтер үлгі алу теориясы (ToS) өкілді бөлшек үлгі алу үшін қажетті жұмыс көлемін шамадан тыс бағалауы мүмкін екенін көрсетеді.
Кампания
2009 жылы Италияның Кампания аймағындағы Неаполь қалдықтарын басқару мәселесіне жауап ретінде Acerra күйдіру зауыты 350 миллион евродан астам қаржыға салынды. Күйдіру зауыты жылына 600 000 тонна қалдықты өңдейді. Зауыттан өндірілетін энергия жылына 200 000 үйді қуатпен қамтамасыз етуге жеткілікті.
Айова штаты
АҚШ-тағы қалдықтан энергия өндіретін алғашқы толыққанды нысан 1975 жылы Айова штатының Эймс қаласында салынған Арнольд О. Чантленд ресурстарды қайта өңдеу зауыты болды. Бұл зауыт сонымен қатар жергілікті электр стансасына қосымша отын ретінде жіберілетін RDF-ты да өндіреді.
Манчестер
Англияның солтүстік-батысындағы Манчестер қаласы, үлкен PFI келісімшартының бөлігі ретінде жоспарланып отырған механикалық-биологиялық өңдеу нысандарынан шығарылатын RDF пайдалану құқығына келісімшарт беру процесінде. Greater Manchester Waste Disposal Authority жақында жылына 900 000 тоннаға дейін өндірілуі күтілетін RDF пайдалануға қатысты алғашқы өтінімдерге нарықтағы үлкен қызығушылық бар екенін хабарлады.
Бөлнес
2008 жылдың көктемінде Швециядағы Bollnäs Ovanåkers Renhållnings AB (BORAB) компаниясы жаңа қалдықтан энергия алатын зауытын іске қосты. Қалалық тұрмыстық қалдықтар және өнеркәсіптік қалдықтар қалдықтан туынды отынға (RDF) айналдырылады. Жыл сайын өндірілетін 70 000 – 80 000 тонна RDF жақын орналасқан BFB электр станциясын қуаттандыру үшін қолданылады, ол Bollnäs қаласының тұрғындарына электр энергиясымен және жылумен қамтамасыз етеді.
Израиль
2017 жылдың наурыз айының соңында Израиль Хирия қайта өңдеу паркінде өзінің ЖҚҚ зауытын іске қосты; ол күн сайын шамамен 1500 тонна тұрмыстық қалдық қабылдайды, бұл жыл сайын шамамен жарты миллион тонна қалдыққа тең, ал күніне 500 тонна ЖҚҚ өндіріледі деп күтілуде. Бұл зауыт Израильдің "Израильде қалдықтарды басқаруды жақсарту және дамытуға бағытталған тыранысты күш-жігерінің" бір бөлігі болып табылады.
Біріккен Араб Әмірліктері
2018 жылдың қазан айында БАӘ Климаттық өзгерістер және қоршаған орта министрлігі Умм Аль Кувейн әмірлігінде RDF зауытын салу және пайдалану үшін Emirates RDF (BESIX, Tech Group Eco Single Owner, Griffin Refineries) компаниясымен концессиялық келісімге қол қойды. Зауыт күніне 1000 тонна тұрмыстық қалдық қабылдап, Аджман және Умм Аль Кувейн әмірліктерінің 550 мың тұрғынынан жиналған қалдықтарды RDF-қа айналдырады. RDF цемент зауыттарында газ бен көмірді ішінара алмастыру үшін қолданылады.