ПРОБЛЕМЫ ТКО И ИХ РЕШЕНИЕ

Скворцов Лев Серафимович, доктор технических наук, действительный член РАЕН, член Межведомственного экспертного совета по общественному экологическому контролю в сфере обращения с отходами при Минприроды РФ

Согласно утверждению г-на С.В. Чемезова, озвученного по центральному телевидению, компания «РТ-Инвест» собирается построить в Московской области около 25-ти мусоросжигательных заводов.

В период существования Академии коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова специалистами академии были разработаны технологии утилизации бытовых отходов, как захоронения, так и переработки. По этим технологиям институт «Гипрокоммунстрой» проектировал полигоны, мусоросжигательные и мусороперерабатывающие заводы, которые были построены в различных городах РФ и странах СНГ.

Сжигание – это последнее, что может предпринять руководитель государственного фонда, не заботящийся о благополучии государства, склоняясь перед «преимуществами западных технологий». Не трудно понять, что Западная Европа и Япония при большой плотности населения занимают чрезвычайно мало твёрдой поверхности суши, на которой можно было бы переработать коммунальные отходы без существенных их потерь. Хорошо известно, что в бытовых отходах присутствует сырьё для вторичного использования. Это, как правило, бумага, картон, дерево, металл (цветной и чёрный), текстиль, стекло, пластмасса и целый ряд органических веществ, включая пищевые отходы. Последние и являются тем самым горючим веществом, которое сжигается на мусоросжигательном заводе. Совершенно очевидно, что при сжигании коммунальных отходов на Западе существенно экономят территорию.

В мировой и отечественной практике наибольшее распространение получили следующие экономически и экологически оправданные четыре метода переработки ТКО – это складирование на полигоне (свалке), термическое обезвреживание, аэробное биотермическое компостирование и комплексная технология: компостирование и сжигание или пиролиз.

Полигон для твёрдых коммунальных отходов (ТКО) – наиболее дешевое сооружение, его устраивают там, где в качестве основания существуют глины или тяжёлые суглинки. В противном случае необходимо устраивать специальное водонепроницаемое основание для защиты подземных вод, являющихся источниками питьевого снабжения, от токсичного фильтрата, образующегося в теле полигона. В нашей стране с учетом невысоких (по сравнению с заводами) капитальных затрат полигон еще многие годы будет оставаться самым распространенным методом обезвреживания ТКО.

Мусоросжигательные заводы, как уже было сказано выше, получили распространение в странах с высокой плотностью населения и дефицитом свободных площадей. При принятии решений по строительству сжигательных заводов необходимо учитывать, что в России отсутствует селективный сбор отходов, а это означает, что в сборных контейнерах могут оказаться промышленные, медицинские, органические и другие виды отходов. При сжигании эти компоненты оказывают токсичное действие на качество выбрасываемых газов, что приводит к серьёзному удорожанию очистных сооружений, составляющих 40% и более стоимости капитальных затрат. Более того, зола и шлак мусоросжигательных заводов являются отходом 2-го класса опасности, их обезвреживание требует специальной технологии для нейтрализации.

Следует отметить, что все построенные мусоросжигательные заводы в России и странах СНГ оснащены только импортным оборудованием, что ставит нас в экономическую зависимость от Запада. Сжигательные заводы, уничтожая сырье для вторичного использования, в обозримом будущем не окупаемы, срок окупаемости зависит только от тарифа, размер которого не под силу предприятиям-пользователям.

Мусороперерабатывающие заводы, работающие по технологии аэробного биотермического компостирования, функционируют не только в Санкт-Петербурге. Но и в Нижнем Новгороде, Тольятти, Минске, Ташкенте и др.

При этой технологии органические фракции ТКО вступают в естественный круговорот веществ в природе, обезвреживаются и превращаются в компост – ценное органическое удобрение, которое может использоваться для объектов сельского хозяйства, для городского озеленения и в качестве биотоплива для теплиц. Оптимальными условиями строительства таких заводов являются наличие в ТКО достаточного количества пищевых и других органических отходов, наличие гарантированных потребителей компоста, численность обслуживаемого населения от 200 тыс. человек.

Наиболее перспективным методом при любой переработке ТКО является предварительный отбор утильных фракций и механическая сортировка. Поскольку утильная фракция является балластом как при сжигании, так и при биокомпостировании, предварительная сортировка существенно улучшает процесс переработки.

Наиболее затратными являются мусоросжигательные заводы, поскольку они построены на зарубежном оборудовании. Тарифная плата за сдачу отходов на сжигательные заводы слишком высока для пользователей. Например, в Москве предприятия, сдающие отходы на эти заводы, оплачивают не более 25% стоимости тарифа, остальную часть берёт на себя правительство Москвы. Тем не менее, население, живущее в зоне влияния завода, постоянно жалуется на невыносимые условия, создающиеся газовыми выбросами.

В то же время работа отечественных мусороперерабатывающих заводов (первый был построен и пущен в Санкт-Петербурге в 1971 году по технологии АКХ), существенно превосходит экологическую безопасность по отношению к сжиганию. Надо понимать, что аэробное компостирование органических фракций ТКО – это биохимический процесс преобразования органических веществ в контролируемых условиях в относительно стабильный, гумусоподобный продукт.

Следует отметить, что одновременно с разложением одних веществ при компостировании происходит синтез других, в том числе антибиотических веществ, которые, обладая литическими и бактерицидными свойствами, подавляют развитие патогенной микрофлоры или вызывают ее гибель, что, наряду с температурой, является важнейшим фактором обезвреживания ТКО.

В состав современного завода входит набор следующего оборудования: приемный бункер, оснащенный пластинчатым питателем, биотермический барабан, магнитный сепаратор. Кроме того, для предварительного извлечения из ТКО крупных балластных фракций дополнительно устанавливаются дробилки для компоста, сепараторы для цветных и черных металлов, стекла из полимерной пленки, а также грохота для повторного грохочения.

Компост, полученный в результате биотермического компостирования, по своим агрохимическим свойствам не уступает, а по содержанию микроэлементов превосходит традиционные органические удобрения (навоз, торф), что подтверждено агротехническими и лабораторными исследованиями.

В 1996 году Министерством сельского хозяйства РФ были согласованы технические условия на компост, получено санитарно-эпидемиологическое заключение от 30.12.2002 г. Несомненным достоинством компоста является присутствие в нем микроорганизмов, которые участвуют в микробиологических процессах, происходящих в почве, и содержание которых в последние годы существенно снизилось в результате избытка вносимых минеральных удобрений.

Область применения компоста, полученного в результате биотермического компостирования ТКО, поистине неограниченна: это органическое удобрение для пропашных культур (овощи, кормовые корнеплоды, картофель, кукуруза и др.), озимые зерновые, рекультивация нарушенных земель, восстановление плодородия и первичное окультуривание мелиоративных земель, органическое удобрение для газонов в садово-парковом хозяйстве.

 Приведенные данные позволяют сделать вывод о необходимости широкого внедрения в отечественной практике заводов по биотермической переработке (твердых бытовых отходов) ТБО, создавая, тем самым, условия практически безотходной переработки отходов. Решая задачу применения компоста из ТКО в агрохимической практике, мы возвращаем в систему природного кругооборота вещества, ценные продукты, изымаемые человеком для своего существования.

В таблице, приведенной ниже, дается технико-экономическое сравнение упомянутых технологий обезвреживания и утилизации ТКО.

Выбор метода обезвреживания и переработки ТКО для конкретного города (региона) определяется необходимостью, в первую очередь, оптимального решения проблем, связанных с охраной окружающей среды и здоровьем населения. При этом учитывается экономическая эффективность и рациональное использование земельных ресурсов.

Выбор технологии обезвреживания ТКО, типа сооружений, принципиальной технологической схемы в конкретном городе зависит от:

состава и свойств ТБО;

численности населения города;

климатических условий;

перспективной возможности реализации органического удобрения или тепловой энергии;

экономических возможностей города;

наличия подходящих территорий;

экологических факторов.

Показатели, приведенные в таблице, носят сугубо условный характер, т.к., например, капзатраты зависят от многих конкретных факторов: подстилающих грунтов, наличия в зоне намечаемого строительства дорог и коммуникаций и др.

Для каждого конкретного региона, со своими климатическими условиями, составом ТКО и т.д., оптимальная технология обезвреживания и утилизации ТКО и финансовые показатели заводов могут отличаться.

Ориентировочные, сравнительные технико-экономические и экологические показатели различных технологий обезвреживания и утилизации ТБО.

(Производительность 200...300 тыс. т/год, средняя климатическая зона).

 

 

Технология

Показатель

Ед. измерения

Складирование на полигонах

Сжигание с утилизацией тепла

Компостирование

Комплексный завод

Удельные

капвложения

тыс. руб./1 т

ТБО/год

1,5…6,6

50...75

25...33

30...45

Удельные эксплуатационные затраты

руб./1 т ТБО

240...330

2700...3300

1900...2300

2500...2700

Удельные энергозатраты

кВт∙ч/1 т

ТБО

5...6

26...50

22...28

26...32

Удельные трудовые затраты

раб.день/1 т ТБО

0,05...0,1

0,2...0,4

0,2...0,3

0,3...0,4

Удельная занимаемая площадь

м2/1т ТБО в год

-

0,25...0,5

0,4...0,6

0,4...0,6

Экологические аспекты

Степень и срок обезвреживания

-

Не менее 20 лет

Полное

за 1 час

За 2 сут.

(кроме спорообразующих)

За 2 сут.

(кроме спорообразующих)

Наличие отходов производства

% от

массы ТБО

-

18...23

(зола и шлак)

20...25

(некомп. фракции)

5 балласт + 5 зола и шлак

Загрязнение почвы

-

Загрязнение территории полигона

Только шлакоотвал

Практически нет

Практически нет (только шлакоотвал)

Загрязнение грунтовых вод

-

Возможно

Нет

Нет

Нет

Загрязнение атмосферы

-

Небольшое возможно

В пределах нормы

Нет

В пределах нормы

Получаемые продукты переработки ТБО

Тепло

ГДж/т ТБО

-

6,3

-

1,7

Компост

% от массы ТБО

-

-

50

35

Черный металл

- “ -

-

2

3

3

Цветной металл

- “ -

-

-

1...1,5

1...1,5

Другое вторичное сырье

- “ -

-

5-10

5-10

5-10