Мусоросжигательный завод вред и польза

В одном из недавних материалов мы рассказывали о строительстве мусоросжигательных заводов в Московской области японской компанией Hitachi. Статья вызвала большой резонанс среди наших подписчиков – и еще больше вопросов. Самое главное, что волнует читателей: загрязняет ли МСЗ атмосферу и почему отходы вообще сжигают, если их можно переработать на вторичное сырье.

Мы решили ответить на ваши вопросы на примере небольшого мусоросжигательного комплекса в Кремоне (городок на севере Италии). Завод в Кремоне был построен еще в 1997 году и с тех пор бесперебойно функционирует, сжигая более 100 тысяч тонн отходов в год. Он не просто сжигает отходы: комплекс работает по технологии Waste2Energy, то есть отходы в энергию.

Фильтрующая система завода в Кремоно. ФОТО AXE Machinery®

Отходы сжигаются для получения электроэнергии и тепла для отопления близлежащих населенных пунктов. В этом плане МСЗ не отличается от обычной теплоэлектроцентрали, только вместо газа или угля в качестве топлива используются отходы. Сжигающий комплекс вырабатывает более 6,6 мегаватт электроэнергии.

Выгрузка неликвидных “хвостов”, привезенных с мусоросортировочного комплекса в бункер-накопитель завода. ФОТО AXE Machinery®

Какие отходы отправляются на сжигание?

В инсинератор попадают только неликвидные отходы – так называемые “хвосты” сортировки. На сжигание ни при каких обстоятельствах не отправляют насортированный мусор (в реактор могут попасть опасные отходы, например батарейки или градусники, которые нельзя сжигать). Отходы сначала отправляются на сортировочную линию, где разделяются на три части:

• Вторичное сырье: пластик, алюминий, стекло, черный металл, макулатура и другие фракции, которые можно переработать.

• Чистые органические отходы, которые будут компостированы.

• Неперерабатываемые или загрязненные отходы (например, использованные подгузники) – именно эта часть отходов попадет в инсинератор.

Отходы в накопителе. С помощью грейферного захвата они загружаются в реактор для последующего сжигания. ФОТО AXE Machinery®

Как устроен процесс сжигания? Вредно ли это? Выбрасывает ли завод вредные вещества и парниковые газы?

Многие считают, что МСЗ выбрасывают огромное количество вредных веществ. На самом деле, мусоросжигающий завод выделяет в атмосферу значительно меньше вредных соединений, чем мусорный полигон. На въезде осуществляется контроль радиационного фона, чтобы радионуклеиды не попали в воздух при сжигании. Отходы горят на колосниковой решетке с большим количеством кислорода при температуре более 1200 градусов Цельсия – это необходимо для полной нейтрализации токсичных соединений. При такой колоссальной температуре сложные полимерные соединения распадаются на простые вещества: кислород, углерод и хлор. Подвижная конструкция решетки обеспечивает равномерное прогорание мусорной массы, поэтому недожёг отходов исключен.

Горение отходов на колосниковой решетке. ФОТО AXE Machinery®

Дым, образующийся при сжигании проходит трехступенчатую систему очистки – от тяжелых металлов, смол и кислотных соединений. На выходе из трубы стоят системы мониторинга, причем данные доступны онлайн 24/7 для любого пользователя интернета.

Именно этим объясняется экологичность инсинератора по сравнению с полигоном, выделяющим сложные токсичные соединения свалочных газов.

Фильтрующая система завода в Кремоно. ФОТО AXE Machinery® Фильтрующая система завода в Кремоно. ФОТО AXE Machinery®Вреден ли мусоросжигающий завод? Развеиваем мифы

Окей, а что с золой? Мусор ведь не сгорит полностью?

Сожженый мусор не целиком превращается в газ – до 30% оседает в инсинераторе в качестве так называемого зольного остатка. Эта масса абсолютно инертна (то есть не вступает в реакции с окружающей средой и не выделяет вредные вещества – по сути, это просто куски камня), наполовину она идет на строительство дорог, остальные 50% захораниваются.

Технологический процесс МСЗ в Кремоне от загрузки до сжигания. ВИДЕО AXE Machinery®

В заключение хотим только добавить, что инсинерация – это технология, уже зарекомендовавшая себя как экологичная альтернатива захоронению. Человечество пока не научилось перерабатывать мусор на 100% (и вряд ли когда-то научится), и именно сжигание позволяет добиться беспрецедентного уровня обезвреживания отходов. Инсинерацией уже более 30 лет успешно пользуются Швеция, Германия, Италия, Австралия и Япония. Китай активно строит такие комплексы (один из которых – в Женьшене – будет обладать невероятной мощностью в 750 тыс тонн в год). Мусоросжигательные заводы строят и в России (например, в Воскресенском районе Подмосковья), но опасаться этого процесса не стоит – в конечном счете это приведет к упорядочиваю процесса обращения с отходами и улучшению экологии.

Источник

МСЗ представляет собой крайне сложно организованную структуру, занимающуюся утилизацией мусора и сопутствующими сферами деятельности (например, получением энергии от сгорания отходов, добычей из них металлов).

Преимущества использования данного метода утилизации отходов

Завод для сжигания мусора в сравнении с иными предприятиями по переработке отходов приносит следующую пользу:

• Резко сокращает количество отходов. В зависимости от типа последних уменьшение идёт на 80-95%. Это означает, что требуется меньше площадей для хранения мусора, меньше земли приходится занимать свалками и т. п.
• Производит тепловую и электрическую энергию. Во многих странах Европы и Японии МСЗ интегрированы в систему отопления. В Швеции 8% потребностей в обогреве жилых помещений в зимнее время удовлетворяется именно за счёт сжигания мусора.
• Уменьшает загрязнение окружающей среды. От мусора на свалках вреда природе гораздо больше. Диоксины и другие сложные органические соединения, не разлагаясь, под воздействием осадков попадают в грунтовые воды, затем на поля, в леса и т. п. В современных МСЗ большинство вредных химсоединений распадается на менее опасные.
• Увеличивает пожаробезопасность. Мусор на свалках по тем или иным причинам может загореться. Если вовремя этого не заметить, может случиться крупный пожар. На заводах по сжиганию мусора процесс горения находится под полным контролем.
• Предотвращает образование метана (свалочного газа). Он образуется при разложении различных отходов. Это происходит незаметно, но постоянно. Мусоросжигательные заводы свалочного газа не выделяют.

  

  Завод по сжиганию отходов, Бибесхайм, Гессен, Германия

Вред мусоросжигательных заводов для экологии

Его степень зависит от того, насколько мусоросжигательные заводы современны, сколько имеют степеней очистки, как за этим ведётся контроль. Главный вред от мусоросжигания это:

• Дым, образующийся при горении. Помимо углекислого газа он может содержать диоксины, канцерогены, тяжёлые металлы и т. п. химические соединения. Многие из них не только ядовиты, но и вызывают неизлечимые заболевания.
• Зола может иметь в своём составе тяжёлые металлы, некоторые яды и пр. опасные вещества. Среди них порой оказываются, распространяющие радиацию. При неправильном обращении, отсутствии дальнейшего их обезвреживания, всё это наносит ущерб природе, в конечном итоге человеку.
• Углекислый газ. Его увеличение способствует процессу глобального потепления, с которым человечество в последние десятилетия пытается активно бороться.
• Косвенный вред экологии. Он состоит в участии в процессе увеличения мусора и отходов. Если их можно сжечь, то можно не думать о вторичной переработке, однако не всё сгорает.

Принцип их работы

Мусоросжигательные заводы работают по единому, универсальному алгоритму:

• Доставка отходов. Чаще всего она происходит мусоровозами, так как МСЗ располагаются недалеко от источников отходов она не занимает много времени и требует минимум средств.
• Взвешивание и выгрузка мусора. Чем завод современнее, тем этот процесс более автоматизирован. Мусоровозы заезжают на территорию МСЗ, проходят радиационный контроль, взвешивание и учёт. Если радиация повышена, машину отправляют на специальную стоянку. После окончания процедуры учёта, мусор сбрасывается в предназначенный для него, специальный бункер.

  

  Поступление отходов на МСЗ

• Сортировка мусора, изъятие из него предметов, несущих повышенную опасность. Под последними понимают всё что может взорваться либо нанести иной непоправимый вред.
• Измельчение отходов. Однородная, раздробленная масса горит гораздо лучше, чем габаритные вещи. Помимо дробления происходит перемешивание и разделение ТБО на фракции, пластик.

  

  Подготовка к сжиганию. Измельченные отходы

• Сжигание (инсинерация). Оно идёт при температуре, при которой подавляющее большинство токсичных соединений распадается на простейшие вещества (кислород, углерод, хлор).

  

  Технологический узел МСЗ

Технологии сжигания, используемые на заводах

В России сейчас 10 мусоросжигательных заводов, мусороперерабатывающих – 243. В зависимости от того, какой результат требуется после сжигания, МСЗ используют для него специальное оборудование и технологии. Самых распространённых три.

Слоевое сжигание

Слой мусора загружается на металлическую решётку, сквозь её отверстия подают разогретый до очень высокой температуры воздух. Технология требует продуманной и очень мощной очистительной системы, позволяющей фильтровать крупные объёмы поступающих воздушных масс. Имеются следующие разновидности слоевого сжигания:

• На неподвижной наклонной колосниковой решётке. Колосники при этом способе располагают каскадом, как черепицу на крыше. Между ними оставляют вертикальную щель, через которую подаётся воздух. Мусор поступает на самый верхний колосник и движется вниз. Раскалённый воздух движется в том же направлении. С самого нижнего колосника зола через щелевые отверстия попадает в зольник.
• На подвижной наклонной колосниковой решётке. Колосники расположены, как в предыдущем варианте, но часть из них приводится в движение особым приводом. Между решётками в вертикальной и горизонтальной плоскостях через сопла поступает разогретый воздух. Его движение совпадает с движением отходов. На самом нижнем уровне зала попадает в зольник. В отличие от предыдущей разновидности, сжигание с подвижными решётками позволяет получать более высокие экологические показатели и увеличивает стабильность сгорания сложных типов мусора.
• Сжигание мусора в кипящем слое. Вместо колосников в печи находятся воздухораспределительные решётки с форсунками. К ним под высоким давлением подают воздух. Над форсунками имеется слой песка либо другого инертного материала. Поступающий из форсунок воздух перемешивается с песчинками. Создаётся так называемый кипящий слой. Он перемешивается со сгорающими отходами. Описанный мусоросжигающий процесс отличается высокой стабильностью, однако плохо подходит для утилизации смешанных отходов т. к. приводит к образованию большого количества шлаков.

Дожигатели диоксинов

Летучие газы, содержащие диоксины, поступают в специальную камеру, где идёт их повторное сжигание при температуре 1250 градусов по Цельсию.

Только при таком нагреве за промежуток времени не менее 2 секунд диоксиновая решётка в молекуле может разрушиться. К сожалению совершенных технологий, позволяющих полностью избавиться от диоксинов, нет.

При этом способе их содержание лишь опускается до приемлемого уровня.

Пиролиз и газификация

Это самая передовая и экологически безопасная технология сжигания. Проходит в бескислородной среде. Отходы нагревают до очень высоких температур, в результате они разлагаются на сравнительно простые химические соединения. Их можно использовать, как топливо.

Для сжигания твёрдых бытовых отходов использование описываемой технологии нецелесообразно.

Выбросы, образуемые при сжигании отходов

Перечислим главные из них:

• Диоксины и фураны. Образуются при сжигании на мусоросжигательных заводах хлорированного пластика. При горении поливинилхлорида происходит выделение высокотоксичных полихлордибензофуранов и полихлордибензодиоксинов. Первые по своему токсическому действию схожи с диоксинами. Вторые обладают очень сильным канцерогенным и мутагенным действием, могут постепенно накапливаться в организме.
• Тяжёлые металлы. Они нарушают структуру белков и нуклеиновых кислот. Могут стать причиной рака и гепатита, сердечной недостаточности. Есть данные, подтверждающие участие тяжёлых металлов в возникновении болезней Паркинсона и Альцгеймера.
• Углекислый газ. Он не может достигнуть опасной для здоровья концентрации в атмосфере из-за мусоросжигательных заводов, но и в меньших количествах способен повлиять на жизнедеятельность людей. Повышенное содержание диоксида углерода в атмосфере считают причиной глобального потепления и всех процессов с этим связанных.

Помимо вышеназваных при сгорании мусора выделяется множество других опасных для природы и человека веществ: оксидов серы, азота.

Очистка газов перед выбросом в атмосферу

Без надлежащей очистки газов мусоросжигательные заводы превратились бы в крайне вредные производства, загрязняющие и отравляющие всё вокруг себя. А ведь их располагают вблизи (а то и на территории) крупных городов. Токсины, другие опасные вещества, сыграв свою роль в губительном воздействии на флору и фауну, рано или поздно попадут в организм ребёнка, беременной женщины, любого из нас. Поэтому крайне важно, чтобы ничего вредного в окружающую среду от МСЗ не попадало.

Теперь о самых распространённых технологиях очистки воздуха:

• Абсорбция. Выбросы при таком способе поглощаются жидкими веществами, называемыми абсорбентами. В зависимости от конкретной реакции жидкость может использоваться только один или несколько раз.
• Адсорбция. Очистка газообразных примесей активированным углём. Уголь при этом именуется адсорбентом.
• Очистка с помощью озона. Хорошо задерживает оксиды азота и серы. Метод широко распространён в Японии.
• Термокаталитический способ. С его помощью можно очищать воздух от самых разных примесей. Главная трудность – поиск пригодных для длительного использования, при этом дешёвых, катализаторов. В роли последних часто выступают различные минералы и металлы.
• Термическое сжигание. Данный метод обеспечивает 99% очистки воздуха от вредных веществ. На выходе в основном получается углекислый газ и вода, однако при дожигании серо-, азотосодержащих веществ, галогенов и фосфора образуются соединения токсичнее прежних.

Действующие МСЗ в России

Следует различать мусороперерабатывающие и мусоросжигательные заводы. Первых в России, как говорилось выше, 243, вторых всего 10. Функции у них хоть и сходны, но всё-таки различаются. Сжиганию подвергается то, что для вторичной переработки не пригодно. Большинство мусоросжигательных заводов России расположены в Москве и Подмосковье. Мощность у них разная. В частности, у МСЗ в промзоне Руднево она составляет 230 000 т. за год. Завод построен в 2003 году. Самый старый мусоросжигательный завод начал работать в далёком 1975 году. Функционирует до сих пор, его мощность 130 000 т. за год.

Из нестоличных выделяют мусоросжигательный завод в Пятигорске, его в ближайшее время планируют реконструировать и модернизировать. Это крайне важно, так как большинство МСЗ в нашей стране работают по устаревшим технологиям и далеки от современных стандартов по очистке.

Имеются также мусоросжигательные заводы в Оренбурге, Новокузнецке, Курске и других городах.

Практика МСЗ в других странах

В Европе по числу мусоросжигательных заводов лидирует Франция, их там 128. На втором месте Германия – около 90. При этом немцы стремительно догоняют французов. Количество сжигаемых отходов за последние 12 лет у них увеличилось почти в 2 раза. Есть города (например, Гамбург), где сжигаются все 100% отходов. Ясно проглядывается тенденция, если раньше стремились как можно больше мусора переработать во вторсырьё, то сейчас стремятся сжечь и получить из отходов максимум энергии. Вероятно, последнее связано с высокими ценами на топливо.

В США МСЗ – 118, из них 86 вырабатывают электроэнергию. Что примечательно, с 1996 года в Америке не было построено ни одного мусоросжигательного завода. Их эксплуатация считается экономически нецелесообразной.

В Китае к концу нынешнего года будет функционировать около 500 МСЗ. В 2017 году их действовало 260.

Альтернативные технологии утилизации

Перечислим основные:

• Захоронение. Говоря простым языком, закапывание твёрдых отходов в землю. Процесс кажется простым, но, чтобы всё соответствовало экологическим нормам, нужно приложить немало труда и правильно выбрать место. Оно должно находиться вдали от населённых пунктов, вредные вещества от мусора не должны грунтовыми водами либо иным путём распространяться на прилегающую территорию, процесс захоронения не должен быть слишком затратным.
• Компостирование. Так можно избавляться от органических отходов. В процессе задействованы бактерии, использующие мусор для своей жизнедеятельности.
• Брикетирование. Это когда мусор упаковывается в специальные брикеты. Затем либо перерабатывается для промышленных целей, либо используется как стройматериал. Некоторую часть брикетов, из-за специфичности отходов, приходится сжигать или отвозить на захоронение.

0 0 голоса

Рейтинг статьи

Источник