На основе мирового и российского опыта, а также проведенных экспериментальных исследований установлена высокая эффективность переработки твердых и жидких органических отходов на основе биогазвермитехнологии. На базе Горного университета создана физическая модель биогазвермитехнологического бурта, на основе которой изучались биогазовый и вермитехнологический процессы переработки органических отходов. Проанализированы физико-химические свойства исходного сырья, а также получаемого продукта – биогумуса и биогаза.
Научной школой СПГГИ (ТУ) разрабатывается комплекс мер по защите окружающей среды от вредного воздействия технологических процессов при открытой и подземной разработке угля, который сегодня является востребованным природным энергетическим ресурсом, а в перспективе станет одним из главных, так как обеспеченность им может удовлетворить потребности всех отраслей на несколько сотен лет. Проблема стабильного обеспечения теплом и электрической энергией отдаленных территорий севера, населенных пунктов, объектов жизнедеятельности человека является трудноразрешимой на современном уровне развития топливно-энергетического комплекса России. Применение новых технологий по использованию местных возобновляемых источников энергии в малой энергетике позволит существенно приблизить энергопроизводства к потребителю и привлечь к производству тепла и электричества альтернативные виды топлива.
Добыча полезных ископаемых тесно связана с процессами воздействия человека на окружающую среду с целью обеспечения сырьевыми ресурсами и их частичной потерей. При суммарной добыче минеральных ресурсов более чем 6,5 млрд т общие потери в недрах составляют 2,5 млрд т: в атмосферу выбрасывается около 50 млн т вредных веществ, в водоемы сбрасывается более 2 млрд м3 загрязненных сточных вод и складируется на поверхности земли более 8 млрд т твердых отходов. Научной школой СПГГИ разрабатывается комплекс мер по защите окружающей среды от вредного воздействия технологических процессов при открытой и подземной разработке угля, который сегодня является востребованным природным энергетическим ресурсом, а в перспективе станет одним из главных, так как обеспеченность им может удовлетворить потребности всех отраслей на период в несколько сотен лет.
Увеличение использования твердых отходов в мировой промышленности происходит в течение всего ХХ в. с разным эффектом в различных отраслях промышленности с целью более эффективного использовании твердых энергоносителей. Основными поставщиками твердых горючих углеродсодержащих отходов являются горно-добывающая, химическая, металлургическая, топливно-энергетическая отрасли. Создание технологий переработки и облагораживания твердых горючих отходов и получение из них экологически чистых, горючих высококалорийных веществ позволит сэкономить труд, получить серьезный экологический эффект и повысить использование топливно-энергетических ресурсов.
Ежегодное количество органических отходов по разным отраслям народного хозяйства России составляет более 390 млн т. Эффективная утилизация переработанной твердой биомассы обеспечивается созданием искусственных структурированных комплексов – блоков, брикетов, гранул для последующего сжигания в бытовых или промышленных топочных устройствах. Новый способ получения брикетов основан на экспериментально установленном, неизвестном ранее явлении миграции в толще брикета сложных флюидных систем, и включает подготовку брикетируемой массы смешиванием измельченной соломы со связующим тонкодисперсным материалом, вводимых в сухом виде; брикетирование массы и последующую температурную обработку при 120-150 °С. Разработан состав нового брикета, с интенсификатором горения и образования воздушных каналов для поддержания горения в объеме.
В результате исследований по оценке возможности использования углеродсодержащих отходов деревообрабатывающей промышленности Ленинградской области для производства тепловой энергии определены рациональные составы энергетического сырья и способы его переработки. Наиболее целесообразным, как показывают расчеты, является использование для этих целей многотоннажных отходов лесопереработки. Предложены наиболее эффективные методы переработки сырья и обоснованы варианты размещения лесоперерабатывающих комплексов на территории Ленинградской области в зависимости от расстояния до потребителя и цен на альтернативные энергоносители.
Ленинградская область имеет весьма незначительные запасы основных видов топливно-энергетических ресурсов, представленных, в основном, древесиной, торфом, горючими сланцами и ураном, разработка месторождений которого из экологических соображений не планируется даже в отдаленной перспективе. Однако при последовательном внедрении новых технологий переработки топливно-энергетических ресурсов, вовлечении в топливно-энергетический баланс местных ресурсов, в первую очередь древесного, торфяного и сланцевого топлив, и создании на этой основе перерабатывающих и энергопроизводящих комплексов локального типа возможно обеспечение энергетической безопасности и изменение как экономической, так и демографической ситуации в Ленинградской области.
Одним из главных направлений изменения топливно-энергетического баланса страны является увеличение доли угля, а также рациональное использование горючих отходов добывающих отраслей (угольная, сланцевая, лесная и др.). До 10 % (угольная) и до 70 % (лесная) добываемого сырья не только не используется, но и наносит значительный ущерб окружающей среде, загрязняя ее. Создание технологий переработки и облагораживания продукции, получение экологически чистых, высококалорийных горючих веществ, позволит сэкономить труд и получить серьезный экологический эффект, повысит эффективность использования топливно-энергетических ресурсов .
