ПРОГРЕСС ЭНЕРГО
Чем опасно сжигание мусора на старом оборудовании
Классические мусоросжигательные заводы с устаревшим оборудованием уже давно не строят в развитых странах. Сегодня их возводят только в России и Восточной Европе, в то время как жители Финляндии, например, высказывают активные протесты. Метод сжигания отходов без специализированной очистительной техники изжил себя. Ему на смену пришли новые, гораздо более безопасные технологии, которые не наносят вреда ни атмосфере, ни здоровью человека.
Выбросы от труб мусоросжигательных заводов распространяются на расстояние до 24 км. Более всего подвержены их опасному воздействию жители километровой зоны. Вдыхание воздуха, насыщенного диоксинами, способствует появлению онкологических заболеваний, астмы, серьезных аллергических реакций. Но это далеко не все негативные последствия:
- После сжигания в печах старого образца остается 10–30 % от первоначального объема отходов (шлаки), которые, как правило, принадлежат ко второму классу опасности. В России, к сожалению, не предусмотрен механизм дальнейшего безопасного обращения с ними, отсутствуют специализированные помещения.
- После переработки образуется около 5 % золы (3–4 класс опасности), для которой также необходим специальный подход к захоронению.
- Диоксины и фураны, которые выделяются при сжигании отходов, имеют свойство накапливаться в организме, поражать печень, нервную и иммунную системы.
- В процессе сжигания в воздух попадают также потенциально опасные вещества – ртуть, свинец, мышьяк, хром, кобальт, никель.
- Вследствие сгорания синтетических и полимерных отходов разрушается озоновый слой атмосферы – образуются озоновые дыры.
- Многие отравляющие вещества после сжигания попадают в грунт, а оттуда с водой – в жилые дома.
Мусоросжигательные заводы старого образца особую опасность представляют при несоблюдении технологий обработки мусора. После предварительной сортировки в нем не должно быть батареек, содержащих тяжелые металлы, и пластмассовых изделий, которые при сжигании образуют диоксины.
Какие прогрессивные технологии сжигания сегодня используют в мире
Во всем мире используют преимущественно две технологии:
- Метод слоевого сжигания на колосниковой решетке. Горячие воздушные потоки подаются на слой отходов на колосниковой решетке. Температура горения достигает 1000 °С. Утилизировать таким способом можно несортированные отходы. Сегодня в мире функционирует более 1500 установок на базе этой технологии мощностью 250 млн т, которые характеризуются очень высокой энергоэффективностью.
- Сжигание в кипящем слое. В топке энергетического котла создается кипящий слой из частиц топлива и негорючих материалов. Эта технология позволяет снизить выделение токсичных веществ, однако ввиду образования большого количества выбросов и шлаков – подходит только для сортированного мусора. Ее используют в разы реже, мощность предприятий – в несколько раз меньше.
Независимо от выбранной технологии, безопасность сжигания бытовых, промышленных, пищевых отходов во многом зависит от системы очистки выбросов. В Европе, к примеру, используют пяти- и шестиступенчатые системы, в отличие от России, где количество ступеней очистки в лучшем случае достигает трех.
Технология слоевого сжигания на колосниковой решетке доминирует в странах ЕС. В Швейцарии, Швеции, Австрии, Голландии, Японии на нее приходится около 91 %. Сжигание в кипящем слое практикуют в 6 % случаев. Еще 3 % составляют альтернативные проекты, например пиролиз.
Что такое пиролиз
Один из вариантов утилизации мусора – пиролиз. Технология более перспективна с точки зрения безопасности для экологии, однако пока принадлежит к альтернативным. Сложные органические вещества расщепляются при нагревании в безвоздушном пространстве на простые компоненты.
Преимущества пиролиза:
- Отсутствие загрязнения окружающей среды.
- Малое количество пиролизных отходов.
- Возможность безопасного захоронения переработанных остатков под землей.
- Эффективная утилизация потенциально опасных тяжелых металлов (уходят в золу и не восстанавливаются).
- Возможность перерабатывать объекты, которые нельзя сжечь, например автопокрышки, пластмассы, отработанные масла.
- Удобство перевозки остаточных продуктов.
В зависимости от типа отходов и выбранного температурного режима получают разные продукты распада: топливо в жидком состоянии, синтез-газ, электро- и тепловую энергию, мазут. Все они безопасны для атмосферы и человека, поэтому пригодны для повторного использования.
Утилизация отходов по технологии пиролиза гораздо более безопасна для атмосферы и человека, чем сжигание.
Как сжигают мусор в Европе
Сегодня в ряде европейских городов функционируют мусоросжигательные заводы нового образца, о которых России пока остается только мечтать. Они не просто безопасны для экологии, но еще и производят электро- и тепловую энергию.
В центре Вены, по соседству с офисными зданиями, элитной недвижимостью и детским садом, расположен легендарный завод Шпиттелау, где ежегодно утилизируют 250 тыс. т мусора. Из образованной золы здесь производят искусственный песок или керамику, а тепло, которое выделяется при переработке, отапливает более 60 тыс. городских квартир.
Более двух третей завода занимают очистные сооружения, где выхлопной газ проходит многоступенчатую очистку. Наверху здания расположено видовое кафе: завод радушно принимает туристов.
Не опасаются строить мусоросжигательные заводы в городах и французы. К примеру, завод в Исси-ле-Мулино, утилизирующий 2,3 млн т отходов в год, обеспечивает всему городу централизованное отопление и не представляет никакой опасности для экологии.
Самый мощный завод в мире расположен в Швеции, в 70 км от Стокгольма, в городке Уппсала. Он обеспечивает горячей водой и отоплением город и окрестности, а также 40 % объектов шведской столицы. Разумеется, вопрос о загрязнении атмосферы здесь давно решен, как и на остальных шведских мусороперерабатывающих предприятиях, каковых в стране 32.
Создатели самого чистого в мире мусоросжигательного завода в Копенгагене открыли на его крыше горнолыжный курорт. Они настолько убеждены в экологической безопасности окружающей атмосферы, что даже рекомендуют проводить там пикники.
Азиатский подход к сжиганию мусора
Сегодня в черте Токио функционирует 22 суперсовременных мусоросжигательных завода, например Katsushika. Мусор сбрасывают в яму глубиной 30 м, перемешивают специальным ковшом, только потом сжигают. Выхлопной газ очищают от вредных примесей и выпускают через высокую трубу в атмосферу.
Чего ждать в России
В России современные технологии безопасного сжигания мусора пока не настолько развиты, однако к этому есть предпосылки. В 2019 г. правительство утвердило так называемую мусорную реформу, которая вступит в действие в 2022 г. Одна из ее стратегических задач – полный отказ от полигонов (свалок) к 2030 г. Особое внимание уделено и вопросу сжигания отходов.
В ближайшем будущем в рамках национального проекта «Экология» в России появятся мусоросжигательные заводы, разработанные по швейцарской технологии Hitachi Zosen Inova – дочерней компании Hitachi. Она уже построила около пятисот таких предприятий по всему миру, двести из которых расположены в Европе. Первый появился в 1965 г. в Осаке.
Запланировано возведение двух инновационных мусоросжигательных заводов в Московской области к 2021 г., затем еще двух – там же. Пятый будет построен в Татарстане.
Мусор будет утилизироваться с помощью атмосферного сжигания при очень высоких температурах (1260 °С). Затем его обработают в камере дожига при 850 °С. Выделившийся газ очистят через трехступенчатый фильтр. (??? - устаревшая и не эффективная система очистки). Летучая зола будет нейтрализована посредством цементирования, пар переработают в электроэнергию, из шлаков отберут полезные фракции и отправят на строительство дорог. По заверениям представителей Hitachi, такие заводы не оказывают негативного воздействия на атмосферу и людей, которые проживают даже напротив них.