В России 10 мусоросжигательных заводов. По официальным данным под полигоны ТБО и ТКО отведено более семи миллионов гектаров земли. Из общего количества ежегодно выбрасываемого мусора менее 10% отправляются на переработку и сжигание, остальное подлежит захоронению на полигонах. Подход к решению проблемы с утилизацией мусора — это строительство мусоросжигательных заводов.
Назначение завода
Мусоросжигательный завод (далее — МСЗ) — предприятие по утилизации отходов, путем их сжигания или плавления при высоких температурах. Такая переработка избавляет полигоны от твердых коммунальных отходов, а полученные горы золы используют для производства стройматериалов.
Работа МСЗ приводит к выработке большого количества электрической и тепловой энергии, которая тратится на обслуживание самого предприятия или близлежащих зданий.
Принцип работы
МСЗ работают по несложному алгоритму:
- Бытовые отходы доставляются на завод мусоровозами. Это мусор от предприятий или от сортировочных станций.
- Грузовики взвешивают, выгружают.
- Мусор сортируют, избавляют от высоко опасных предметов.
- Отходы больших размеров предварительно измельчают, а затем все сжигают в специальных печах. Температура там достигает 1000 градусов. При такой обработке уничтожаются все органические вещества.
- Во время утилизации выделяется газ, который обезвреживают с использованием многоступенчатой системы фильтрации. В воздух попадают водяной пар, азот и углекислый газ. Все, что остается после сжигания, отправляется как вторичное сырье на предприятия строительства или металлургические заводы.
Польза и вред от заводов
Действие МСЗ вызывает много споров. Речь об экологической безопасности и влиянии на здоровье людей. Сомнению подвергается даже экономическая эффективность предприятий. Но обо всем по порядку.
Принцип работы заводов подразумевает наличие большого количества фильтров для очистки выпускаемого пара. Около 2/3 всех расходов МСЗ должно приходиться на очистную систему. При таком подходе в воздух совсем не попадают вредные вещества. Поэтому МСЗ без вреда для окружающей среды избавляют планету от больших полигонов мусора и отходов.
Но на практике это не всегда так. Предприимчивые руководители предприятий попросту экономят, уменьшая затраты на обслуживание систем фильтрации. Они не справляются с тем количеством вредных веществ, которое образуется при сжигании мусора.
Все вредные выбросы попадают в воздух, наносят непоправимый вред экологии. Возле подобных заводов наблюдается рост аллергических реакций, онкологических заболеваний.
При сжигании остается много отходов, которые должны отправляться на утилизацию, но недобросовестные предприниматели иногда их просто выбрасывают на окраины городов. Поэтому пользу или вред МСЗ рассматривают в конкретном случае.
В экономическом вопросе мнения разделились на два лагеря. С одной стороны, вырабатываемая в процессе сжигания энергия обеспечит нужды самого предприятия и близлежащих зданий. Но в нашей стране такое количество энергии необходимо лишь в холодное время. Возникает вопрос: а куда ее тратить летом? При этом подсчеты некоторых экспертов утверждают, что производство энергии из отходов почти в 3 раза дороже традиционного способа.
Выбросы (диоксины и фураны, СО2 и другие)
Когда речь идет о МСЗ, можно услышать, что это — источники диоксинов и фуранов. Оба вещества из состава «грязной дюжины» Стокгольмской конвенции о стойких органических загрязнителях. Их производство запрещено, а уровень содержания контролируется во многих странах. Но при этом они распространены повсеместно.
В организм человека фураны и диоксины попадают через еду, воду и воздух. Опасность их в том, что они накапливаются, наибольшее поражение получает печень, иммунная и нервная системы. Вероятно проявление признаков отравления на коже. Согласно исследованиям, при сжигании 1 кг отходов, в состав которых входит пластик, выделяется 40 мкг диоксинов.
CO2 — углекислый газ. Это соединение также широко распространено в природе и негативно влияет на человека при высоких концентрациях, вплоть до повышения кислотности крови, ухудшения внимания, слабости, сонливости. При сжигании 1 т твердых отходов на МСЗ образуется 1 т углекислого газа.
Помимо указанных также образуются оксиды серы, азота, соляная кислота, тяжелые металлы и дисперсионная пыль. Количество этих веществ колеблется от 4 до 8 м3 на 1 т.
Используемые технологии
При сжигании отходов на МСЗ применяют различные технологии. Классификация зависит от типа печей, используемых для этого процесса.
Слоевое сжигание
Самый древний способ сжигания твердых отходов. Применяется зачастую для крупнофракционного и кускового мусора. Он подается на колосниковую решетку — чугунную или стальную решетку, которая служит для поддержания слоя сжигаемых отходов. Сквозь нее продувается горячий воздух. Различают следующие разновидности этого способа:
- применение неподвижной решетки
- применение неподвижного слоя отходов
- с подвижной или неподвижной цепной решеткой
Преимущества слоевого сжигания — это простота конструкции, минимальное количество движущихся частей, низкая цена, быстрая окупаемость. Оборудование занимает мало места, потребляет мало энергии, имеет широкий диапазон регулировки мощности.
К недостаткам относят низкую эффективность при работе с высокозольными отходами из-за блокировки дутьевых щелей спекающейся золой.
Данный метод также включает технологию кипящего слоя. Но он подходит только для гомогенных отходов, то есть однородных по структуре. Такой мусор сжигают в специальных топках с применением высоко теплопроводного адсорбента (песка, крошки).
Пиролиз и газификация
Это похожие процессы, которые используют нагревание мусора в бескислородной среде. При таких условиях образуются газы или жидкости с высоким показателем удельной теплоты сгорания. Эти продукты используют как топливо. Метод пиролиза и газификации — один из самых перспективных, т. к. подходит даже для утилизации опасных отходов.
Дожигатели диоксинов
В результате сжигания отходов образуются летучие газы с повышенным содержанием диоксинов. Чтобы понизить эту концентрацию до предельно допустимых значений, газы пропускают через специальную камеру. Температуру доводят до отметки 1250 градусов. При таких условиях диоксиновая решетка разрушается. И содержание диоксинов в выбросах значительно уменьшается.
Очистка
Сейчас разработано большое количество способов очистки газов от загрязняющих веществ. Эти методы могут применяться по отдельности, но чаще применяют комплексно. Самые распространенные способы:
- Абсорбционный — газ поглощается жидким растворителем.
- Адсорбционный — основной вспомогательный компонент — активированный уголь, самый распространенный метод защиты атмосферы от вредных веществ.
- Термокаталитический — универсальный метод очистки, менее распространен ввиду трудности, а также высокой цены применения.
- Озонный — хороший, но затратный метод очистки и дезодорации газовых выбросов МСЗ.
- Термическое дожигание — обезвреживание газов под воздействием высоких температур, позволяет очистить вещество на 99%.
Использование этих процедур по отдельности и комплексно при сжигании мусора не позволяет вредным веществам загрязнять атмосферу.
Мусоросжигательные заводы РФ
Сейчас половина мусоросжигательных заводов в России функционируют в Москве и Подмосковье. Их технологии устаревают, соблюдение параметров безопасности становится сложнее. По этой причине Россия запустила проект «Энергия из отходов», который подразумевает строительство 4 заводов в Москве и 1 в республике Татарстан.
Планируется, что мусор на эти заводы будет поступать уже отсортированным. Сжигать его будут при температуре 1260 градусов, что уменьшает количество диоксинов и фуранов, а также снижает выбросы других вредных веществ. Отходы, оставшиеся после сжигания, будут подвергать вторичной переработке, использовать при изготовлении стройматериалов. А тепловая энергия должна будет трансформироваться в электрическую. Эти принципы используются МСЗ за рубежом.
Почему в приоритете завод по сжиганию мусора
Вокруг МСЗ кружится много мифов и страшилок. Но если разобраться подробнее, то МСЗ намного предпочтительнее.
- Во-первых, переработка мусора не приносит больших доходов, она экономически невыгодна малому и среднему бизнесу. Перерабатывать мусор берутся только крупные предприятия, потому что это дело требует инвестиций
- Во-вторых, МСЗ вырабатывают большое количество энергии. По этому показателю ее сравнивают с ТЭС, только топливом здесь служит мусор. Эти ресурсы используют автономно (для нужд предприятия), либо продают монополистам.
Отходы сожжения (металл, зола) можно полностью утилизировать, отправив на переработку, например, как отсыпной материал при строительстве дорожных покрытий.
Сжигание мусора — наиболее предпочтительный вариант утилизации отходов. Он предполагает более быстрое освобождение площадей полигонов.
Зарубежный опыт
МСЗ успешно функционируют во многих странах на протяжении десятков лет.
- Лидером по числу заводов в стране является Франция, завод есть даже в Париже.
- Японские предприниматели ухитрились сделать завод города Нака экологически безопасным и интересным. Архитектура здания интересует туристов, которые знакомятся с концепцией предприятия.
- Токийский завод находится непосредственно по соседству с жилым микрорайоном, а также школой. Но производство оснащено большим количеством фильтров, которые делают его полностью безопасным.
- Германский успех сжигания мусора основан на тщательной сортировке, которую, согласно статистике, ведут более 83% домохозяйств. К тому же жители часто сами отвозят свой мусор на предприятия. Сам процесс на заводе практически полностью автоматизирован.
- Мусоросжигание Швейцарии тоже производится в основном машинами, людей на заводе немного. Рядом с заводом находятся фермерские хозяйства, на которых растут различные культуры.
Для успешного сжигания мусора необходимо перенимать опыт стран, в которых этот процесс успешно развит, строго контролировать соблюдение требований безопасности.
При выполнении этих требований ни экология, ни здоровье людей не пострадают. А планета станет намного чище.
