Энергетическое использование твердых бытовых отходов
Согласно исследованиям Европейского агентства по охране окружающей среды уменьшение количества отходов является одной из наиболее важных задач для стран ЕС, ежегодно производящих их около 1,3 млрд т, в которых доля коммунальных отходов равна 14 %, а на среднестатистического жителя Европы приходится около 400 кг ТБО в год.
Наиболее широкое распространение в мировой практике из высоко технологических методов получило мусоросжигание. Существует много причин выбора этого метода. Основная из них - соответствие санитарно-гигиеническим требованиям, поэтому мусоросжигательные предприятия могут располагаться вблизи жилой застройки, что значительно сокращает расходы на вывоз мусора из домовладений. Современные предприятия по термической переработке ТБО высоко механизированы и автоматизированы, обслуживающий персонал не имеет контакта с отходами.
Сегодня, когда запасы ископаемых видов топлива повсеместно истощаются, а их расход на промышленные и бытовые нужды постоянно растет, использование возобновляемых топливных ресурсов становится все более актуальным.
Мусоросжигание представляет собой метод переработки бытовых отходов путем сжигания их в топках специальных котлов.
Следует подчеркнуть, что ТБО - это топливо, которое не будет исчерпано до тех пор, пока существует человечество. Общепризнано, что ТБО по своим характеристикам вписывается в обобщенную диаграмму естественных видов твердого топлива.
Если же часть тепла в виде пара направить в паровые турбины, то дополнительно можно получить электроэнергию. Сошлемся на опыт развитых стран. Так, например, завод в юго-восточной части Лондона при сжигании 450 тыс. т отходов в год вырабатывает 32 МВт энергии, которая поступает в национальную энергосистему.
Отходы как топливо используют во всем мире. Например, Швейцария (80 %), Дания (80 %), Япония (90 %), Франция (65 %), Германия (60 %) и т. д.
Существенными причинами для положительного развития метода сжигания твердых бытовых отходов является:
1) возможность уничтожения всего собираемого бытового мусора без предварительной сортировки;
2) термический процесс преобразования отходов проходит по сравнению со свалками или компостированием в существенно более короткий срок. Способные к гниению органические компоненты преобразуются путем окисления воздухом в течение одного часа в естественные конечные продукты - углекислый газ и воду;
3) значительное уменьшение объема остаточных продуктов в сравнении с мусором (около 10 % исходного объема);
4) стерильность и инертность остаточных веществ, которые могут складироваться или применяться в строительстве дорог, производстве строительных материалов;
5) возможность извлечения из отходов металлов, прошедших огневое обезвреживание, с целью их дальнейшего использования как вторичного сырья;
6) газообразные выбросы, с экологической точки зрения, в отличие от всех других систем могут контролироваться и регулироваться;
7) комбинация сжигания мусора с целесообразным получением и использованием энергии позволяет оптимально утилизировать скрытый в твердых бытовых отходах энергетический потенциал. Обеспечивает решение экономических проблем по использованию топливно-энергетических ресурсов;
8) установки по сжиганию мусора могут располагаться недалеко от места возникновения отходов и потребности в электроэнергии.
В Казахстане рассматривается возможность реализации проекта «WASTE-TO-ENERGY», предполагающего внедрение принципов переработки твердых бытовых отходов (ТБО) в энергию.
Данный проект реализуется в стране впервые. Он предполагает исследование морфологического состава, физико-химических свойств и энергетических показателей ТБО на полигонах в регионах Казахстана, подготовку технологической документации и инженерно-геологических изысканий для строительства работающих на ТБО электростанций, организацию проектного аукциона по отбору инвесторов и другие направления.
Для реализации проекта к сотрудничеству с казахстанскими профильными организациями будут привлечены международные компании, имеющие успешный опыт работы в области waste-to-energy. Проблема накопления бытовых отходов остро стоит в Казахстане. Объемы образования ТБО в стране ежегодно растут. В настоящее время на 3,5 тыс. полигонов уже накоплено более 120 млн тонн отходов и ежегодно образуется свыше 4,5 млн тонн. К тому же из 3520 полигонов ТБО, которые занимают 16 тыс. гектаров земли, всего 623 соответствуют экологическим и санитарным требованиям. 27 полигонов функционируют сверх установленного норматива мощности.
Термическая утилизация бытовых отходов позволяет снизить выбросы парниковых газов, что особенно важно для выполнения Казахстаном обязательств в рамках Парижского соглашения по климату. В настоящее время ежегодные выбросы от полигонов в стране составляют 5,4 млн тонн СО₂.
В 2020 году ожидается принятие Закона «О внесении изменений и дополнений в некоторые законодательные акты Республики Казахстан по вопросам энергетической утилизации отходов», который определит понятие энергетической утилизации ТБО, установит требования при эксплуатации объектов по их термической переработке, введет механизмы поддержки электростанций, работающих на ТБО, по аналогии со станциями ВИЭ, а также создаст другие необходимые условия для работы инвесторов в данном сегменте.
В мире считают, что мусоросжигание решает проблему трех «Э»: экология, энергетика, экономика.
