Переработка мусора в россии

Дело в воздухе и мембране

На территории предприятия расположены 16 климатических камер. Каждая из них представляет собой 50-метровую бетонную ванну с высокими торцевыми стенками. В полу каждой камеры сделаны две канавы, они закрыты сверху чугунной решеткой и подведены к компрессору. Сверху у этого сооружения нет никакой жесткой крыши, оно просто плотно накрывается специальной мембраной по всей длине.

В ванну укладывают органические отходы, укрывают мембраной и подают воздух через канавы в полу. Процесс компостирования занимает от четырех до шести недель в зависимости от исходного материала и необходимого результата. Так, из чистой растительной продукции с рынков получается грунт, пригодный для садоводства, а из коммунального мусора — только технический грунт для благоустройства и рекультивации свалок и карьеров.

Технология построена вокруг работы термофильных и мезофильных бактерий: специалисты создают для них необходимые влажность, температуру и концентрацию кислорода, эти параметры контролируются круглосуточно. В отличие от полигонов процесс идет в аэробных условиях, то есть при доступе воздуха, и микроорганизмы практически не вырабатывают неприятно пахнущие вещества. К тому же мембрана удерживает внутри конденсат, он покрывает внутренние стенки камеры и не позволяет загрязняющим веществам попадать наружу.

Несмотря на то, что стоимость размещения 1 т отходов на таком комплексе (1100-1600 рублей) сравнима с ценой захоронения тонны мусора на полигоне Подмосковья, предприятие в Раменском недозагружено, стабильного потока сырья нет.

Утилизация мусора в России

К сожалению, проблема экологичной и законной утилизации в нашей стране до сих пор остается острой, так как процветают нарушения действующего законодательства предприятиями и безответственное отношение к этой проблеме со стороны рядовых граждан.
Например, сейчас внедряется система раздельного сбора мусора у населения. Для этого площадки у жилых домов снабжаются специальными контейнерами с соответствующими пометками: «стекло», «пластмасса», «бумага» и т.д. За нарушения принципов подобной сортировки, в Европе, например, виновник должен будет уплатить внушительный штраф. У нас же не редки случаи, когда жильцы эти правила безнаказанно игнорируют, либо содержимое всех контейнеров выгружает одна и та же машина, и все старания граждан сводятся к нулю.

Официальная статистика гласит:

1. Ежегодно в России образуется до четырех миллиардов тонн отходов, из них: более двух с половиной миллиардов – остатки производственной деятельности, семьсот миллионов – навоз, пометные массы от сферы птицеводства и животноводческих комплексов, до сорока миллионов – ТБО, около тридцати миллионов – сточные воды и три миллиона тонн утильсырья из медицинских учреждений.
2. В стране накоплено более восьмидесяти миллиардов тонн отходов (из них не менее полутора миллиардов относятся к особо опасным, так как являются токсичными).

Сегодня огромные площади выделяются под свалки и для полигонов под захоронение мусора. И одновременно в России функционируют сотни не санкционированных свалок и «могильников», производятся незаконные выбросы вредных веществ в воздух и воду, загрязняются почвы, в результате чего гибнет животный и растительный мир.

Обращение с мусором

Чтобы минимизировать вред, причиняемый предприятиями природе, нужно правильно использовать производимый мусор.

Утилизация промышленных отходов проводится разными способами в зависимости от вида и степени опасности для окружающей среды.

Загрязненные сточные воды подвергаются нескольким этапам фильтрации. Механический способ: вода очищается от частиц мусора. Биологический: с помощью бактерий органические вредные вещества выпадают в осадок. Тепловой — при котором отравляющие вещества разрушаются до безопасных составляющих.

Для токсичных растворов применяется выпаривание, после которого сухой остаток ядовитых элементов сжигается.

Твердые производственные остатки перерабатываются более сложным путем. Утилизация отходов на предприятии подразумевает этап обезвреживания, цели и основные методы которого направлены на снижение неблагоприятного воздействия на окружающую среду, уменьшение площади, занятой отработанным материалом.

Методы переработки:

1. Малозатратный, но эффективный для элементов нижних классов опасности способ — компостирование. Мусор смешивается с органическими газопоглощающими веществами, что ускоряет процесс разложения. Метод подходит для строительного мусора, отходов предприятий пищевой промышленности.
2. Термическое обезвреживание, или сжигание. Применяется для всех видов мусора. Температуры выше 1200 градусов нейтрализуют токсичные вещества, очищают газовые примеси до безопасного состояния. Остаток после такого обезвреживания составляет 5–10% от исходного объема мусора.
3. Биодеградация — способ, при котором вещества низкого уровня опасности расщепляются микроорганизмами.
4. Для обеззараживания остатков с высоким содержанием токсинов применяется электрический ток, под воздействием которого структура материала разрушается до безвредного состояния.

Следующий этап утилизации — размещение отходов. Под этим понимается хранение или захоронение остатков мусора на полигонах, оборудованных комплексах, которые предотвращают его попадание в окружающую среду.

Разница между этими процессами заключается в том, что хранение мусора подразумевает их последующее применение или захоронение.

Временное складирование отработанных материалов на соответствующих площадках называется накоплением, позволено в течение 11 месяцев, после чего становится уголовно наказуемым. Объект размещения отходов должен иметь соответствующую государственную лицензию.

Предприятию необходимо иметь разрешение на захоронение: запрещается размещение без полного комплекта документов на определенные виды мусора. Нарушение этого закона влечет за собой наложение штрафов.

Деятельность по складированию отработанных материалов строго контролируется правительством. Требования к объектам размещения отходов достаточно суровы: комплексы и полигоны должны располагаться на специально отведенных для этого зонах после проведения ряда исследований. На их территориях обязателен постоянный мониторинг состояния окружающей среды. Необходимо своевременное взятие проб почвы, воздуха и подземных вод.

При строительстве комплекса необходимо учесть вероятность землетрясений. Сейсмозащиту свалкам обеспечивает специальная конструкция.

Захоронение мусора на свалках происходит следующим образом. Оборудованный транспорт вывозит его на полигон.

Причем опасный мусор перевозится в особо прочных герметичных контейнерах. На территорию выгружается определенное количество отходов, которое разравнивается с помощью техники. Получившийся слой пересыпают землей и снова отгружают слой.

Мусор разных классов опасности захоранивается на отдельных комплексах.

Сжигая «хвосты»: отходы как источник энергии

Благодаря такой слаженной работе КПО объем входящих отходов сокращается примерно вдвое. На выходе остается только то, что переработать нельзя, или так называемые «хвосты». Именно они и будут отправляться на термическую переработку, то есть на заводы. И речь идет не о классических мусоросжигательных заводах, а совершенно новом подходе к переработке отходов. Он базируется на том, что мусор может стать возобновляемым источником энергии. Сегодня существует даже специальный термин Waste-to-Energy (WtE). Именно такие современные предприятия по утилизации отходов строит «РТ-Инвест», поэтому этот проект и получил одноименное название – «Энергия из отходов».

На сегодняшний день компания уже возводит четыре пилотных завода на территории Московской области (в Воскресенском, Наро-Фоминском, Солнечногорском и Богородском округах), а также в Республике Татарстан. Ближе всех к открытию завод в Воскресенском районе – сейчас здесь ведется монтаж крупногабаритного котельного оборудования. В Наро-Фоминске уже начались работы, в Солнечногорском и Богородском округах проводится процедура по выбору генподрядчика и заключению договора. В Татарстане также приступили к подготовительному этапу строительных работ. Как отмечают в «РТ-Инвест», несмотря на ограничения в связи с пандемией коронавируса, в целом все идет по плану. Заводы должны быть сданы в эксплуатацию к концу 2022 года.

Инфографика: Проект «Энергия из отходов»

Но на пилотном строительстве нескольких заводов проект «Энергия из отходов» не завершится. В России появятся еще как минимум 25 таких предприятий по переработке мусора в энергию. Соответствующее соглашение недавно заключили государственные корпорации Ростех, Росатом и ВЭБ.РФ. По предварительным подсчетам, это позволит предотвратить возникновение более 80 новых мусорных полигонов, закрыть 25 действующих и сохранить около 60 тыс. гектаров земель.

Безусловно, утилизация отходов – главная цель такого современного завода, а электроэнергия – побочный продукт, но при этом экономически весьма ощутимый. Один завод может выработать электроэнергию, которой хватит для работы самого предприятия, а помимо этого сеть может получить дополнительные миллионы киловатт в год. К примеру, одна тонна отходов дает 690 кВт⋅ч «зеленой» электроэнергии. Таким образом, только первые пять пилотных заводов суммарно могут выдать до 2,2 млрд кВт⋅ч электроэнергии в год.

Строительство утилизационных предприятий в Подмосковье

Осуществление планов, предусмотренных проектом «Чистая страна», предполагает масштабную ликвидацию мусорных свалок и строительство современных утилизационных объектов. В ближайшее время начнутся работы по строительству мусороперерабатывающих заводов в Московской области. Объекты будут построены в следующих городах:

• Воскресенске;
• Наро-Фоминске;
• в Солнечногорском районе;
• в Электростали.

Предполагаемые сроки сдачи утилизационных предприятий в эксплуатацию намечены на 2021−2022 годы. Половина мощностей этих спецзаводов будет направлена на переработку мусора, накапливающегося в столице. Таким образом, за МКАД ежегодно будет вывозиться свыше 6 миллионов тонн различных отходов.

Жители Подмосковья крайне негативно относятся к созданию мусоросжигающих заводов в Московской области и не раз устраивали митинги и пикеты по этому поводу. Представитель президента по экологическим вопросам Сергей Иванов спешит успокоить граждан, заявляя о том, что все объекты предполагается строить с применением новейших технологий и в соответствии с европейскими стандартами, благодаря чему вредные выбросы в атмосферу будут минимальны.

Зачем перерабатывать твердые бытовые отходы

Рост населения Земли повышает и темпы производства и потребления, а значит, пропорционально увеличивается и количество отходов. Популярные способы избавиться от твердых бытовых отходов (ТБО) — уничтожение и захоронение — перестают быть эффективными. Более того, если использовать только их, велик риск нанести ущерб окружающей среде и превратить собственное место обитания в большую свалку.

Проблема переработки ТБО — явление отнюдь не новое, и попытки решения предпринимаются давно: мероприятия по сбору макулатуры и металлолома, знакомые почти всем бывшим советским школьникам, приём стеклотары для вторичного использования.

Сегодня ситуация изменилась: в производстве упаковки используется больше пластика, который на широкое повторное использование не годится (быстро затирается, деформируется, мутнеет). А за последние годы выросли и стандарты безопасности, и наши требования к внешнему виду товаров и упаковки.

Логичным шагом в этой ситуации становится переработка ТБО и дальнейшее использование продуктов этого процесса.

Стройки и протесты

Планы строительства МСЗ в Подмосковье и в Казани не раз вызывали протесты.

Последний из них как раз прошел 14 мая, несмотря на пандемию коронавируса и карантинные меры. По данным «ОВД-Инфо», полиция задержала нескольких участников схода против строительного мусоросжигательного завода в деревне Тимохово (Богородский городской округ Подмосковья).

Можно ли закрыть свалку за один день и куда денется мусор?

Там идет прокладка газовых труб для предприятия. По данным «МБХ медиа», всего были задержаны шесть человек. На них составили протоколы о нарушении режима самоизоляции.

Наиболее активная стройка завода ведется в Воскресенском районе Подмосковья. В конце апреля «РТ-инвест» сообщил о том, что приступил там к монтажу блоков топок котлов.

Местные активисты ранее дважды перекрывали дорогу, выступая против строительства завода и требуя встречи с местными властями. В ноябре 2017 года они вышли на Новорязанское шоссе, в марте 2018 — частично перекрыли федеральную трассу М-5.

На другой точке, где «дочка» «РТ-инвест» начала подготовку к строительству мусоросжигательного завода — село Осиново под Казанью — также были протесты местных жителей. В декабре 2019 года активисты разбили палаточный лагерь на месте дороги к будущему заводу. Через несколько недель его разогнал ОМОН.

Активисты и местные жители уверены, что строительство заводов нанесет урон окружающей среде. При этом бизнес и инвесторы настаивают на том, что строительство МСЗ может разрешить многие экологические проблемы.

Работа с населением

Первым шагом к снижению назревшей экологической угрозы должна стать работа с населением. Недостаточно просто установить контейнеры для сортировки мусора. Никакие призывы и штрафы не заставят людей выбрасывать отдельно стекло, пластик, бумагу. На сознательность рассчитывать не приходится. Остается материальный стимул. Многие страны успешно практикуют прием у населения стеклянных и пластиковых бутылок для последующей переработки в автоматизированных приемных пунктах. В нашей стране такой эксперимент тоже проводился, но ожидаемо провалился. Этому способствовали две причины:

1. Низкая цена за единицу сданной тары.
2. Вандализм, в результате которого были разбиты практически все установленные автоматы.

К подготовке данного эксперимента у нас подошли без должной проработки его условий, соответствующих экономическому обоснованию и менталитету населения. В других странах такая практика прижилась и активно используется, поскольку к ее внедрению подготовились тщательно. Населению выгодно сдавать пустую тару, поскольку всего за несколько бутылок можно получить один евро. Необходимый для реализации программы объем денежных средств вполне можно получить за счет ужесточения законодательства и санкций за нарушения. Экономический эффект от переработки по современным технологиям тоже вполне может оправдать цену принятой тары.

Практика управления отходами в СССР

За три последние десятилетия экономическая и политическая ситуация в России коренным образом изменилась, тем не менее мы не вправе игнорировать значительный опыт государственного контроля над системой управления отходами, который был накоплен в нашей стране в 1970–80-х годах. Руководство сбором и переработкой отходов (равно как ресурсосбережением в целом) осуществлялось тогда на общесоюзном (федеральном) уровне специальными подразделениями Госплана и Госснаба. Для информационного обеспечения государственного управления велась подробная и строго формализованная статистическая отчетность — как общая, так и по различным категориям отходов; кроме того, составлялась ведомственная статистическая отчетность по объемам образования и использования многотоннажных отходов добычи и обогащения полезных ископаемых.

Широко применялось программно-целевое планирование и нормирование уровня сбора и переработки важнейших видов вторичного сырья с помощью государственных общесоюзных, республиканских, а также отраслевых программ по вторичным материальным ресурсам. Была создана довольно мощная специальная производственная инфраструктура для сбора и промышленной переработки основных видов вторичного сырья по всей территории СССР. Высокий уровень затрат на сбор и переработку «нерентабельных» отходов производства компенсировался установившейся в то время практикой включения этих затрат в себестоимость основной продукции соответствующих отраслей промышленности.

Для решения инженерных проблем переработки отходов в рамках ГКНТ СССР и отраслевых министерств были созданы специальные научно-технические программы. К разработке соответствующих технологий и оборудования были привлечены десятки научно-исследовательских институтов. В 1975 году специально для этих целей был учрежден Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт вторичных ресурсов (ВИВР) Госснаба СССР (ныне ФГУ НИЦПУРО). К 1990 году институтами страны было создано и внедрено немало технологических линий для сбора и переработки макулатуры, текстильных, полимерных и древесных отходов, изношенных шин, стеклобоя, отработанных нефтепродуктов, ртутьсодержащих ламп и гальванических элементов, металлургических и теплоэлектроэнергетических шлаков, гальваношламов и других отходов.

С помощью перечисленных мер в 1980-х годах сбору и переработке основных многотоннажных видов отходов удалось придать промышленный масштаб, а заготовка и подготовка к производству некоторых видов отходов в ряде материалоемких отраслей промышленности были выделены по существу в самостоятельные подотрасли.

Только в системе «Союзвторглавресурсов» Госснаба СССР в 1980-х годах функционировало 527 предприятий вторичных ресурсов и 5 677 приемных пунктов по заготовке вторичного сырья от населения, в том числе:

• предприятий по переработке макулатуры — 4
• предприятий по переработке вторичного текстильного сырья — 80
• предприятий по переработке вторичного полимерного сырья — 8
• производственно-заготовительных предприятий и заготовительно-производственных контор — 471
• из них с функциями переработки вторичного сырья — 32
• приемных пунктов, всего 5 677
• из них стационарных — 3 793
• передвижных -1 884.

Государственная политика в области сбора и переработки отходов предусматривала высокие темпы увеличения коэффициента их хозяйственного использования. При этом по большинству позиций использование отходов в качестве ВМР росло более высокими темпами, чем образование отходов.

Специальной государственной программой было предусмотрено увеличение использования важнейших видов ВМР в период с 1986 до 2000 год в среднем более чем в два раза. В соответствии с Комплексной программой научно-технического прогресса СССР к 2010 году уровень переработки большинства видов многотоннажных отходов должен был повыситься значительно — по некоторым видам отходов даже приблизиться к 100%. В первую очередь это относилось к лому черных и цветных металлов, отработанным нефтепродуктам, пиритным огаркам, шлакам черной и цветной металлургии, лигнину, макулатуре, текстильным, полимерным, кожевенным и древесным отходам производства.

В процессе реформирования экономики начиная с 1991 года все созданные в 1970–80-х годах инструменты государственной политики в области управления вторичными материальными ресурсами были упразднены. Разработанные к настоящему времени новые методы государственного регулирования в области обращения с отходами несовершенны и в принципе не могут обеспечить существенных сдвигов в деле использования отходов как ВМР.

Способы и технологии переработки

Вывоз мусора на полигоны — не единственный способ от него избавиться. Мало кто задумывался, что именно происходит с содержимым мусорных вёдер после того, как оно покидает дом. Но с распространением интернета у нас появился доступ к информации по экологическим проблемам и защите окружающей среды. Забота о сохранении природы даже вошла в моду. Теперь многих уже не устраивает, что мусор просто увезут куда-то, где он будет лежать без всякой пользы.

Чтобы сократить разрастающиеся свалки, в мире применяется более десяти способов переработки ТБО. Самым перспективным признан пиролиз:

• низкотемпературный;
• высокотемпературный;
• плазменная переработка.

Низкотемпературный пиролиз, в отличие от обычного сжигания, позволяет сократить загрязнение атмосферы, но для него необходима предварительная сортировка. Один из побочных продуктов работы пиролизного завода — тепловая энергия — используется для получения электричества и отопления.

Другим продуктом пиролиза становится твердое топливо, пригодное для замены природного угля и древесины, и жидкое — на замену нефтепродуктам. Переработка ТБО в дизельное топливо, подходящее для двигателей внутреннего сгорания, изобретена недавно, но уже зарекомендовала себя как перспективная технология.

Высокотемпературный пиролиз менее требователен к сырью, сортировка для него не обязательна. В результате обработки получается синтез-газ, тоже использующийся как топливо, и твердый непиролизируемый шлак, применяющийся в строительстве. Пиролиз происходит при температуре от 850 °С в несколько этапов:

• сортировка фрагментов мусора по размеру, извлечение крупногабаритных предметов;
• обработка в газификаторе и выработка синтез-газа;
• очистка газа от примесей серы, цианидов, фтора и хлора.

Плазменная переработка обладает всеми плюсами пиролиза, но синтез-газ получается гораздо чище. Благодаря применению анаэробных технологий переработки (то есть без доступа воздуха), любой завод пиролизной переработки на плазме — замкнутая система с нулевым уровнем выброса токсинов. Цех по переработке мусора плазмой можно разместить даже в черте города.

Для создания плазмы применяются мощные электроды, которые ионизируют инертный газ. Температура в плазменном конвертере — от 6000 °С и выше. Нагревание позволяет получать полностью очищенный от вредных примесей твердый остаток, пригодный для строительства.

При обработке биоразлагаемых отходов ТБО используется метод компостирования. Органика в результате работы микроорганизмов разлагается и перепревает в компост, полезный для обогащения и удобрения почвы.