Основные источники углеродсодержащих отходов в России, их примерная норма образования в год, состав и калорийность приведены в Таблице 1.
Объем загрязненного нефтепродуктами грунта, образующегося за год, составляет 510 млн. тонн. Норма образования ТБО - 130 млн. тонн. Объем осадков биологических очистных сооружений составляет 0,8 млн. тонн/год. Нормы образования нефтешламов - 3 млн. тонн. Хранение и утилизация вышеперечисленных отходов является наиболее острой проблемой для России. Объемы остальных отходов незначительны.
Для выработки концепции обезвреживания углеродсодержащих отходов оценим тепловой эффект сжигания отходов при температуре 1100°С с учетом влажности и фазовых переходов. При обезвреживании углеродсодержащих отходов сжиганием важной физико-химической характеристикой является теплотворная способность сырья. Рассчитаем наименьшую концентрацию нефтепродуктов в отходах, при которой тепловой эффект реакции - нулевой (неотрицательный) для различных содержаний механических примесей и влажности. Минимальные концентрации или содержания углеводородов в отходах сведены в Таблицу 2.
В среднем, как следует из Таблицы 2, для получения положительного теплового эффекта реакции горения отходов содержание углеводородов должно быть выше 10%. КПД печей сжигания не превышает 70-75%, поэтому, содержание углеводородов в отходах не должно быть меньше 14%. Таким образом, если отходы содержат более 14% нефтепродуктов, то их рациональнее сжигать, получая при этом тепловую или электрическую энергию, если менее 14% - то для обезвреживания таких отходов лучше использовать микробиологический метод.
Таблица 1
Источники углеродсодержащих отходов
| № п/п | Наименование источника отхода | Состав отхода | Количество отхода млн. тонн/год | Калорийность, ккал/кг |
| Твердые бытовые отходы | Органические вещества 60-70% (углерода - 35%), зольность 30-40%, влажность обшей массы 40-50% | В России - 130,0 [1] В Москве и Московской области ~ 6,0 [4] | ||
| Осадки биологических очистных сооружений городов поселков и предприятий | Сухое вещество активного ила 44-76% С, 5-8% Н, 1-3% S, 3-10% М 12-40% 0 | Железнодорожные предприятия . 0,1, Москва . 0,05, Россия в целом - 0,5 [3] | 1000-2000 при влажности 50-60% | |
| Нефтешламы из отстойников нефтеперерабатывающих вводов железнодорожных предприятий нефтебаз и ремонтных заводов | Нефтепродукты 20-30%, вода 20-30%, механические примеси 40-50% | В России в целом 3.0, нефтеперерабатывающие заводы - 1.4 нефтебазы 0.3 федеральные железные дороги- 1.3 [1] | 2500-3500 | |
| Загрязненный нефтепродуктами грунт территорий железнодорожных предприятий, нефтебаз нефтеперерабатывающих заводов | Нефтепродукты 0.1-5 г/кг, Влажность 40-50% от обшей массы | Железные дороги 330, нефтебазы 80, нефтеперерабатывающие заводы - 100 | 0.4-20.0 | |
| Угольный шлам | Углерод 10-30% Зольность 70-90% | 5.0[1] | 500-1500 | |
| Отработанные масла и смазки, бумажные фильтры машин и механизмов | Нефтепродукты 90%, влага 8%, металлические и минеральные включения - 2% | Железные дороги 0.06 по России в целом - 0 4 | 5500-6500 | |
| Старые деревянные шпалы | Древесина 75%, креозот 5%, влага - 20% | Железные дороги . 0.1, трамвайные пути . 0.015 | 4500-5500 |