Технология сверхкритического водного окисления позволяет использовать в качестве сырья (первичного энергоносителя) жидкие углеродсодержащие отходы (сельскохозяйственные, коммунальные, иные) и находящийся в болоте торф. Здесь используются свойства сверхкритической воды – воды, сжатой до давлений более 221 атм и разогретой до температур более 374 град.С. Возможны два варианта этой технологии. В обоих вариантах переработка сырья происходит в течение нескольких десятков секунд. Это позволяет перерабатывать сырьё в реальном времени, без традиционного накопления.


В первом варианте в сверхкритическую воду кроме сырья подаётся окислитель (как правило – кислород воздуха). Количество окислителя выбирается таким, чтобы происходило полное окисление углерода сырья до двуокиси углерода. Если количество углерода в реакционной смеси превышает 12%, то реакция становится экзотермичной. Выделяющегося при этом тепла больше, чем требуется для поддержания реакции. Это означает, что финансовые затраты на создание сверхкритической воды требуются только на начальном этапе работ. Это определяет экономическую эффективность процесса. Продукты реакции – высокоэнтальпийная парогазовая смесь и нерастворимые в сверхкритической воде минеральные компоненты сырья - выводятся из реактора. В случае переработки сельскохозяйственных или коммунальных отходов масса минеральных компонентов существенно меньше массы парогазовой смеси. Последняя состоит из воды, двуокиси углерода и азота воздуха (если для подачи кислорода использовался воздух). При понижении энтальпии смеси компоненты смеси разделяются. При этом задействуется паровая турбина, приводящая электрогенератор.
Появляется и сбросное тепло турбины. Т.о., в результате переработки отходов мы получаем вторичные энергоносители – электроэнергию и тепло. С понижением энтальпии смеси окислы азота не образуются, т.к. температура реакции не превышает 600 град.С. Если использовались сельскохозяйственные или коммунальные отходы, то двуокись углерода целесообразно направить в фотосинтез хлореллы – кормовой добавки для скота и птицы. Поскольку использование хлореллы исключает применение антибиотиков в кормах, то обозначенное направление двуокиси углерода означает путь к производству органической продукции сельского хозяйства.

Во втором варианте технологии происходит гидропиролиз сырья. Эта реакция эндотермичная и требует энергии из внешнего источника. Основным результатом реакции гидропиролиза является синтез-газа или водород (в зависимости от выбранных параметров реакции). Такие реакции протекают при температурах более 600 град. С и практической значимости пока не имеют.

В обоих вариантах технологии вода сырья обеззараживается действием высоких давлений, температур и может быть направлена в рецикл или возвращена в торфяное болото (если в качестве сырья использовался взятый из болота торф).
На фотографии этого раздела сайта показана одна из последних, изготовленных с участием автора сайта, установок. По краям установки расположены вертикальные конструктивы с закрытыми теплоизоляцией реакторами со сверхкритической водой. Высота конструктивов – 2,5 м. Производительность этой установки по жидкой суспензии углеродсодержащего сырья – 6 куб.м/сутки (при автоклавном режиме работы реакторов).
Имеется положительное решение Государственной экологической экспертизы об этой технологии, что делает возможным мелкосерийное производство соответствующего оборудования.


Работы с промышленным оборудованием для сверхкритического водного окисления в нашей стране были начаты Юрием Александровичем Мазаловым. Под его руководством технология сверхкритического водного окисления с успехом апробирована в нескольких установках при решении ряда задач: утилизация отходов сельскохозяйственных производств, уничтожение пестицидов, получение наноструктур гидрооксидов алюминия, дезактивация радиоактивной воды. Сегодня имеется более производительный реактор, начаты работы с производством соответствующего оборудования для сельского хозяйства.