Energy Efficiency Features of Carbon-Containing Waste Recycling by High-Temperature Plasma Gasification

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The development of the best technologies for waste disposal and neutralization, their implementation and improvement is an urgent task. One of the promising technologies based on thermal effects, namely high-temperature plasma gasification, is considered in this paper from the energy efficiency point of view. Among the wide variety of waste, the emphasis is placed on waste from the municipal sector and solid fuels produced from them. Based on parametric calculations, it is shown that due to the high degree of dispersion of waste characteristics, it is not possible to obtain a stable plasma gasification process with a positive energy balance without special waste treatment that stabilizes their characteristics. At the same time, when solid fuels from household waste of grades 1–3 (according to GOST 33516-2015 classification) are used as raw materials, the plasma gasification process will take place with positive energy efficiency parameters.

About the authors

A. S. Kozaev

JSC “Keldysh Research Center”

Email: kozaevalan@gmail.com
Moscow, Russia

R. D. Berdov

JSC “Keldysh Research Center”

Email: berdovrd@mail.ru
Moscow, Russia

References

  1. Паспорт Национального проекта “Экология” [Электронный ресурс] / Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации. URL: http://www.mnr.gov.ru/activity/directions/natsionalnyy_proekt_ekologiya/ (дата обращения: 17.02.2025).
  2. Федеральный закон “Об отходах производства и потребления” от 24.06.1998 № 89-ФЗ (ред. от 28.12.2016).
  3. Губертов А.М., Миронов В.В., Голлендер Р.Г. и др. Процессы в гибридных ракетных двигателях / под ред. А.С. Коротеева. М.: Наука, 2008.
  4. Орлов Б.В., Мазинг Г.Ю. Термодинамические и баллистические основы проектирования ракетных двигателей на твердом топливе. М.: Машиностроение, 1968.
  5. Rutberg P.G., Kuznetsov V.A., Popov V.E., Bratsev A.N., Popov S.D., Surov A.V. Improvements of biomass gasification process by plasma technologies // Green Energy and Technology. 2013. Vol. 115. P. 261–287.
  6. Рутберг Ф.Г., Братцев А.Н., Кузнецов В.А., Попов В.Е., Попов С.Д., Суров А.В. Возобновляемые источники энергии на основе плазменных процессов // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. 2012. Т. 147. № 1–1. С. 19–38.
  7. Братцев А.Н., Кузнецов В.А., Попов В.Е., Уфимцев А.А. Плазменная газификация биомассы на примере отходов древесины // ТВТ. 2011. Т. 49. № 2. С. 251–255.
  8. Братцев А.Н., Попов В.Е., Рутберг А.Ф., Штенгель С.В. Установка для плазменной газификации различных видов отходов // ТВТ. 2006. Т. 44. № 6. С. 832–837.
  9. Аньшаков А.С., Фалеев В.А., Даниленко А.А., Урбах Э.К., Урбах А.Э. Исследование плазменной газификации углеродсодержащих техногенных отходов // Теплофизика и аэромеханика. 2007. Т. 14. № 4. С. 639–650.
  10. Чередниченко В.С., Аньшаков А.С., Фалеев В.А., Даниленко А.А. Плазменная переработка углеродсодержащих техногенных образований и отходов // Электрометаллургия. 2007. № 12. С. 32–35.
  11. Мессерле В.Е., Моссэ А.Л., Никончук А.Н., Устименко А.Б., Баймулдин Р.В. Плазменная переработка модельных твердых бытовых отходов // Инженерно-физический журнал. 2017. Т. 90. № 5. С. 1254–1259.
  12. Моссэ А.Л., Савчин В.В. Плазменные технологии и устройства для переработки отходов. Минск, 2015.
  13. Пляскина Н.И., Харитонова В.Н., Вижина И.А. Эколого-экономическая оценка энергетического потенциала утилизации твердых бытовых отходов в регионе // Вестник НГУ. Серия: Социально-экономические науки. 2013. Т. 13. № 2. С. 46–58.
  14. Определение теплотехнических характеристик твердых бытовых отходов вывозимых ООО “МКМ-Логистика” с территории города Москвы расчетным методом. Расчеты по результатам весеннего определения морфологического состава: отчет о НИР. Этап 1. Том 1 / ОАО “Центр благоустройства и обращения с отходами”; исполн.: В.Н. Абрамов. Москва, 2014.
  15. Балан Р.К. Термодинамический анализ огневой переработки твердых бытовых отходов. Дис. … канд. физ.-мат. наук. Каракол, ИГУ им. К. Тыныстанов, 2010.
  16. Карапетьянц М.Х. Химическая термодинамика. М.: Химия, 1975.
  17. Трусов Б.Г. Программная система TERRA для моделирования фазовых и химических равновесий. / Труды XIV Межд. конф. по хим. термодинамике, СПб, 2002.
  18. Гурвич Л.В., Вейц И.В., Медведев В.А. и др. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. Справочное издание: В 4-х т. М.: Наука, 1978–1982.
  19. Даниленко А.А. Экспериментальные и теоретические исследования процессов плазменной газификации углеродсодержащих техногенных отходов / Дис. … канд. техн. наук, Новосибирск, НГТУ, 2012.
  20. Дьяков М.С., Цыбина А.В., Груздева У.В. Технологии переработки и обеззараживания осадков сточных вод: ретроспектива и перспективные направления развития // Вестник ПНИПУ. Прикладная экология. Урбанистика. 2014. Т. 15. № 3. С. 111–126.
  21. ГОСТ 33564-2015. Топливо твердое из бытовых отходов. Термины и определения. М., 2016.
  22. ГОСТ 33516-2015. Топливо твердое из бытовых отходов. Технические характеристики и классы. М., 2016.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».