Мусоросжигательные заводы в Москве и Московской области

Ежедневно каждый человек оставляет после своей деятельности несколько килограммов бытового мусора. Специализированные предприятия осуществляют его сбор и вывоз на полигоны. Небольшая часть его в России уничтожается на мусоросжигательных заводах, вокруг деятельности которых появилось два диаметрально противоположных мнения. Экологи доказывают их безусловный вред, а владельцы приводят аргументы за строительство новых мощностей.

Методы переработки мусора

Но сколько бы споров ни велось, если не использовать инновационные способы в мусороперерабатывающей отрасли, превращение планеты в огромную свалку неизбежно. Инженерами и учёными ведётся непрерывный поиск по разработке и внедрению новых способов обработки отходов. Сейчас доступно несколько подобных методик.

Захоронение отбросов

Так поступают с несгораемыми и выделяющими при воспламенении токсические вещества ТБО. Во всём мире это самый распространённый способ переработки сора и утиля. Современный полигон не имеет ничего общего с обычной свалкой. На этом сложном инженерном сооружении размещены различные комплексы, защищающие подземные воды и атмосферу от загрязнения. На некоторых из них есть установки, перерабатывающие образующийся в результате разложения отбросов газ в тепловую и электрическую энергию. Однако большинство подобных предприятий находится в Европе, а в России их очень мало.

Но даже самая современная и мощная система фильтрации не избавляет от негативного влияния гниения мусора на окружающую среду, что является главным недостатком подобного способа. Из-за этого экологами выносятся рекомендации, предполагающие переработку отходов для того, чтобы минимизировать вероятность загрязнения воздуха и почвы, несмотря на дешевизну относительно других методик переработки.

Вариант с компостированием

В основе такого варианта утилизации лежит естественное биологическое разложение мусора, поэтому применяется для переработки органических отходов. Сейчас по подобной технологии можно утилизировать не только пищевые, но и потоки неразделённых твёрдых бытовых отбросов.

Отечественными предприятиями такая методики практически не используется. Обычно так поступают с накопившимися отходами жизнедеятельности и прочим хламом владельцы частных домов и в садовых товариществах. Остатки потом используются в качестве удобрения.

Термическая переработка

Из-за высокого процента содержания в бытовых отходах органики такой способ достаточно популярен. При тепловом воздействии совершается уменьшение массы и объёма, а также обезвоживание мусора. В результате получаются тепло, электричество и инертные вещества, предназначенные для дальнейшей утилизации. Самым распространённым является уничтожение утиля на заводах по сжиганию мусора. Основными преимуществами подобной переработки стали:

• Широкий спектр испытанных технологий.
• Множество серийно выпускаемого оборудования.
• Длительный срок гарантии во время эксплуатации.
• Внедрение автоматизации на предприятиях.

Плазменное уничтожение

Этот способ представляет собой газификацию мусора с последующим получением пара и электричества. Основными объектами переработки являются несгораемые остатки отходов и шлак. Эта экологически чистая и технически простая методика позволяет утилизировать их без предварительной обработки. Отсутствие сортировки, сушки и прочих этапов подготовки экономически более выгодно, чем иные устаревшие способы уничтожения мусора. Предусматривается использование получаемого в остатке шлака в самых различных целях.

Работа комбината по сжиганию отходов

Подобные предприятия функционируют по всему миру уже не один десяток лет. Среди них есть использующие устаревшие методы и современные гиганты, благополучно соседствующие с центральными жилыми кварталами. Несмотря на протесты экологов, это направление развивается, и в России в ближайшие годы запланировано открытие нескольких мусороперерабатывающих заводов в Москве и Московской области.

Используемые технологии

На комбинатах по кремации ТБО применяется несколько специальных методик. Среди них:

• Слоевое сжигание с помощью подачи горячего воздуха на подвижную или монолитную колосниковую чугунную решётку с расположенными там отходами. Зола ссыпается сквозь щели или отверстия.
• Предварительно разделённые на однородные потоки, отбросы сгорают в камерах с песком и абсорбентом с высокой теплопроводностью. Поведение мусорных частиц в струе воздуха похоже на бурление жидкости. Называется методика кипящим слоем и характеризуется низким выделением токсинов.
• Бескислородный пиролиз и газификация позволяют получать топливо в результате переработки.
• Поднимая температуру в камере сгорания выше 1250 градусов в течение двух секунд, происходит дожигание токсинов.

Структура предприятия

Из-за высокой температуры сгорания (900−10000 градусов) в печах или котлах расположение таких заводов возможно не менее чем в 300 метров от жилых построек. Работа предприятия максимально автоматизирована и не предполагает выброса пыли. Все конструктивные элементы герметичны, а в остатках много веществ, которые легко растворяются в дальнейшем. Независимо от способа сжигания любая подобная организация должна предусматривать:

• Перемешивание разных потоков мусора для усреднения смеси и ровного горения.
• Равномерный доступ воздуха ко всем слоям отходов при их перемещении.
• Поддержка высокой температуры для стабильного воспламенения и горения.
• Последующее дожигание остатков.

Похожими на всех мусорных заводах, в Москве или за границей, являются и основные составляющие. Можно выделить такие части:

• Топка с загрузочным приспособлением, колосником, системой удаления и прочими вспомогательными устройствами.
• Котёл-утилизатор с подачей вторичного дутья на стенки для полного сгорания.
• Охлаждающая шлаковая ванна с водой.
• Система электростатических фильтров.
• Технологический процесс.

Первым этапом в утилизации мусора стала его загрузка. Из самосвалов отбросы поступают в бункер, где могут находиться не более недели. Он должен быть округлым, что облегчает его очистку. Для улавливания неприятных запахов строится система фильтров и отсоса воздуха, который поступает в сжигатель и там сгорает. Непрерывную подачу потока в топку обеспечивают 2 крана.

Затем идёт печь или котёл. При всем разнообразии конструкций есть условие, при котором возможна их эффективная работа. Температура должна быть не ниже 850 градусов не менее 2 секунд, а количество кислорода — 6 процентов. Получаемые газы необходимо направлять в рекуператор (теплообменник). Там накапливается тепло и электроэнергия. Именно на этом этапе в результате остывания начинают формироваться диоксины, которые нейтрализуют с помощью очистных сооружений, являющихся самой дорогой частью завода. На их долю приходится половина затрат на строительство.

Обработка продуктов горения

Это самая важная часть процесса сжигания мусора. Все вещества, получаемые при этом, чрезвычайно вредны. Для предотвращения загрязнения разработаны 5 стадий по их нейтрализации:

• Электрофильтрация с оседанием мельчайших частиц, образованных в электрическом поле на электродах. Собираются они механическим методом.
• На втором и третьем уровне происходит очищение продуктов сгорания. Здесь удаляются твёрдые остатки и газообразные компоненты кислот. Первоначально идёт охлаждение газов в водных потоках, подающихся в разных направлениях. В это время растворяется хлористый водород. Затем смывается серный диоксид с образованием серной кислоты и её нейтрализацией гидроксидом натрия.
• С помощью аммиака производят денитрификацию с расщеплением оксида азота на воду и чистый азот.
• На последнем этапе остатки вредных веществ оседают на активированном угле специального фильтра.

Российские комбинаты

Из 7 мусоросжигающих заводов 4 расположены в столице и её окрестностях. Это такие организации:

• Спецзавод № 2, построенный в 1975 г. и закрытый на модернизацию в 1995. После возобновления году он обрёл современную систему газоочистки с автоматизированным мониторингом загрязнения атмосферы. По количеству выбросов предприятие соответствует российским и европейским экологическим нормам. Из шлака, остающегося после переработки, делают тротуарную плитку.
• Спецзавод № 3 запущен в 1983 г. Находится на ул. Подольских курсантов и занимает 4 гектара. После модернизации в 2007 г. обрабатывает ежегодно до 360 тыс. тонн мусора, а установка оборудования австрийской фирмы EVN AG даёт возможность получать до 4 МВт электроэнергии в год. С 1995 г. работает передовая дорогостоящая газоочистительная установка.
• Крупнейший Спецзавод № 4 открыт в промзоне Руднево в 2003 г. и перерабатывает свыше 7580 тыс. тонн отходов в год. На предприятии осуществляется разделение мусора, что позволяет возвращать для повторного употребления до 80 тонн бумаги, 200 т металлов, 100 т стекла и 80 т пластмассы. А также он полностью обеспечивает себя тепловой энергией и генерирует около 60 млн кВт. ч электричества.
• В Люберцах расположен завод Эколог, который местные жители прозвали Кошки Мурки из-за уничтожения там биологических отходов. Старое предприятие полностью снесли, а 3 метра верхнего слоя почвы целиком заменили.

Зарубежный опыт

На первом месте по числу заводов, сжигающих мусор, находится Франция. Подобные предприятия есть не только на периферии, но и в крупных городах, даже в Париже. В японском городе Нака есть завод по работе с отходами, который полностью разрушит стереотип относительно подобных организаций. Здесь нет неприятного запаха, ржавых гремящих конструкций и грязи. Он кажется сошедшим с декорации кинофильма о далёком будущем, а сам создатель — Танигути Йошио — называет его музеем мусора. Стеклянно-металлическое здание может посетить любой желающий. Работает на предприятии всего несколько операторов, управляющих техпроцессом через компьютер.

Рядом с токийским заводом расположен жилой микрорайон с гольф-клубом и школой. Две тысячи четыреста фильтров, установленных на предприятии, обеспечивают безопасность граждан и окружающей среды. Соседство с трубами никого не беспокоит.

В северной части Берлина, Рулебене, расположен один из самых больших немецких мусоросжигающих комбинатов. Он работает более 50 лет и постоянно модернизируется. За год здесь осуществляется утилизация 520 тыс. тонн утиля. Железо, вылавливаемое магнитами из шлака, отправляется на металлургические предприятия. Тепловой энергии хватает на отопление 12% берлинских зданий.

Преимущества и недостатки

Своего оборудования для заводов по переработке отбросов в России не производится. Поэтому следует учесть высокую стоимость готовых предприятий и нехватку денег в региональных бюджетах. Такая стройка возможна по кредитным программам или частными инвесторами, у которых на первом месте прибыль. Значит, необходим жёсткий контроль за таким опасным способом утилизации.

Однако положительные черты подобного вида деятельности можно сформулировать чётко:

• Десятикратное сокращение объёма отходов.
• Снижается риск попадания ядовитых веществ в почву и воду.
• Возможность использования полученной энергии.

Недостатки не менее серьёзны. Главными из них являются:

• Риск загрязнения окружающего пространства.
• Сгорание ценных компонентов в мусоре.
• До 30 процентов выхода составляет шлак, из которого непросто восстановит металлы.
• Сложная стабилизация процесса сгорания.

Учитывая плюсы и минусы, напрашивается вывод, что увеличение эффективности и безопасности предприятий, сжигающих мусор, невозможно без полной утилизации или использования остающегося после переработки сырья. В идеальном случае в финале не должно быть ничего, кроме материалов, годящихся для промышленности и сельского хозяйства. Соответственно и мусор, поступающий на завод, должен быть разделён по своему составу, для чего необходимо организовать раздельный его сбор. Во всех ведущих мировых странах такой подход уже давно стал делом государственной важности и позволяет получать на этом огромную прибыль.