Правильное использование отходов может превратить проблему их утилизации в существенный источник энергии. Как и что для этого нужно?
Николай Колесник, заместитель министра энергетики:
Ежеминутно человечество продуцирует около 3825 тонн твердых бытовых отходов (ТБО), а за год их накапливается более 2 млрд. тонн. По прогнозам ООН, к 2050 году доля населения мира, проживающего в городах, вырастет до 80% с 55% в 2022 г.
Поскольку большинство бытовых отходов образуется именно в муниципалитетах, вырастет и их количество – за 30 лет ежегодно будет накапливаться 3,4 млрд. тонн. То есть нынешний показатель вырастет на 70%.
В таких условиях человечество просто утонет в мусоре. Поэтому необходимо научиться им правильно управлять – собирать, транспортировать и перерабатывать таким образом, чтобы минимизировать его количество и уменьшить влияние на окружающую среду.
Несмотря на то, что сейчас уже доступны методы утилизации, захоронения и переработки отходов, самым распространенным явлением в мире, к сожалению, остаются открытые свалки.
Мировой рынок отходов
В 2022 г. глобальный мировой рынок отходов оценивался в 1,3 трлн. По прогнозам, к 2030 г. он будет демонстрировать ежегодный рост на 5,4% и таким образом выйдет на уровень 1,96 трлн. Следовательно, этот рынок будет очень привлекателен для инвестиций в будущем. И это необходимо учитывать при составлении правил обращения с мусором.
Что касается структуры, то большую долю рынка по доходности занимает управление промышленными отходами. На втором месте – управление бытовыми отходами.
Важно понимать, что рынок отходов – это совсем не о том, как их закопать. Это огромные возможности, в частности, в контексте получения энергии. Остатки пищи, бумага, стекло, пластик, изделия из металла и дерева, мелкий строительный мусор и прочее – состоят преимущественно из органических материалов и имеют высокое энергетическое содержание. Уже сейчас они используются для получения топлива.
Европа: тренд на переработку
Данные Евростата за 2020 г. свидетельствуют, что количество переработанных отходов выросло с 870 млн. тонн в 2004 г. до 1221 млн. тонн. Это означает, что доля утилизации в общем объеме переработки отходов выросла с 46% в 2004 г. до 60% в 2020 г.
В то же время количество захороненных отходов уменьшилось с 1027 млн. тонн в 2004 г. до 808 млн. тонн в 2020-м. Следовательно, их доля уменьшилась с 54% до 45%.
Обратите внимание на то, как европейцы управляли своими отходами в 2020 году. Более половины (60%) было переработано в пределах операций по восстановлению: переработка (39% от общего количества переработанных отходов), засыпание (15%) или восстановление энергии (6%). Остальные 40% были: захоронены на полигонах (31%), сожжены без получения энергии (1%), утилизированы другим способом (8%).
В Европе понимают, что политики обращения и утилизации отходов оказывают серьезное влияние на окружающую среду. Поэтому стремятся снизить влияние мусора на здоровье человека и окружающую среду, а также повысить эффективность использования ресурсов. В частности, страны-члены ЕС ведут постоянную работу по внедрению новых правил обращения с отходами и производству из них топлива.
Энергетическая утилизация мусора или топлива из отходов
Этот термин означает ряд технологических процессов по переработке части твердых бытовых отходов с целью получения энергии в виде тепла, электроэнергии, альтернативных видов топлива, например биогаза. Эти технологии отличаются между собой по сложности и масштабам применения. Это и сбор метана со свалок, и термическая обработка отходов на мусоросжигательных заводах, и переработка, и производство топлива из отходов.
Топливо из мусора разделяют на два вида, хотя они похожи снаружи и представляют собой высококалорийную фракцию безопасных горючих компонентов твердых бытовых, коммерческих, строительных или промышленных отходов.
Первое – это SRF, твердое возобновляемое топливо: производимое из вторичных ресурсов – безопасных горючих отработанных отходов. Оно соответствует определенным спецификациям качества и уровням свойств топлива. В Украине, кстати, имплементировано более 40 европейских стандартов для технического регулирования коммерческого обращения и использования SRF-топлива.
Второе – RDF. Это топливо также извлекают из мусора, но это название применяется для описания неопределенных отходов после их базовой обработки для повышения теплоты сгорания твердых отходов, преимущественно бытовых.
Внешне эти виды твердого топлива выглядят идентично, но, как сравнить с RDF, SRF, более очищенным.
RDF и SRF получают путем базовой обработки: сортировка, сепарация органической биомассы, извлечение опасных и минеральных фракций для увеличения теплотворной способности. Обычно комплексы по их производству располагаются у полигонов твердых бытовых отходов или в зоне их непосредственной сборки и представляют собой несколько цехов и сооружений.
Во-первых, сортировочный цех, где функционируют полуавтоматическая сортировочная линия, очистная и упаковочная линия для вторсырья и линия подготовки RDF-топлива.
Во-вторых – биогазовая установка, где происходит ферментация отсортированных органических отходов для получения из них биогаза, а остаточный продукт перерабатывается в биологические удобрения.
И, наконец, энергетический комплекс с котельной, турбинно-генераторным цехом и градирней. Здесь за счет сожжения RDF топлива и биогаза получают тепловую или электрическую энергию.
Интересно, что в Европе даже создана “профильная” организация, которая сосредоточена на вопросах продвижения концепции SRF – European Recovered Fuels Organizasation. Она пытается внедрять политики, которые способствовали бы превращению отходов в ресурс/топливо и продвигает SRF как замену ископаемому топливу – углю, коксу, даже природному газу. В ERFO разрабатывают новые стандарты SRF, чтобы еще больше сократить выбросы углерода.
Такие подходы приносят свои плоды. Согласно приведенной информации, еще в 2016 г. более 50% тепловой потребности клинкерных печей для всей польской цементной промышленности обеспечивалось за счет SRF. Почти все цементные компании в Польше осуществляют совместную переработку SRF для замены угля. И это снизило выбросы углерода на 2 млн. тонн ежегодно.
На фоне энергетического кризиса в ЕС, отказа от углеводородов из страны-террориста и растущих потребностей энергии, SRF и RDF становятся все более привлекательными объектами для инвестиций. Следовательно, роль объектов по превращению отходов в топливо в части удовлетворения энергетических потребностей ЕС будет только расти.
Производство возобновляемой энергии из отходов начато в 1885 г. в США, где был построен первый мусоросжигательный завод. А на сегодняшний день количество объектов, генерирующих тепловую и электрическую энергию из ТБО, по всему миру достигает более полутора тысяч заводов. Из них в Европе – 500, в США – 90, в Китае – около 170, а в Японии – 800.
В Европе работает, перерабатывая 90 млн. тонн ТБО, 251 теплоэлектростанция. Из них – на 161 производится электроэнергия, а на 94 – тепло, и это составляет 13% от общей мощности производства энергии из отходов. Эксперты заявляют, что в Европе можно построить около 330 таких электростанций.
Что в Украине?
Ежегодно в Украине образуется более 470 млн. тонн промышленных и бытовых отходов. Это около 270 кг на одного человека. 94%, то есть абсолютное большинство отходов, просто вывозятся на свалки, 2% – сжигаются и только 4% – перерабатывается.
Самая большая украинская свалка – полигон №5 под Киевом, построенный еще в 1986 г., который сейчас разросся до 65 гектаров. Сюда вывозят мусор из столицы и прилегающих районов. Ежегодно он принимает до 460 тыс. тонн отходов.
В 2020 г. издание ” Слово и Дело ” опубликовало карту свалок и полигонов ТБО Украины.
С тех пор их количество возросло до 6 тыс., а занимаемая ими площадь разрослась до 9 тыс. гектаров. И это только легальные полигоны. Стихийных свалок насчитывается еще около 27 тыс.
Содержимое всех этих полигонов и свалок – огромный ресурс для получения энергии. Но мы его не используем. С 1 января 2019 г. в Украине действует нормативная база, позволяющая вести коммерческое обращение RDF/SRF.
Также 7 июля 2023 правительство приняло распоряжение один из его пунктов которого предусматривает разработку и утверждение Технического регламента относительно требований к твердым восстановительным видам топлива из отходов. До тех пор пока он не утвержден, коммерческое обращение SRF может обеспечиваться национальными стандартами, а для RDF – на основе спецификации к договорам.
Перспективы перемен
Более двух лет назад в Раде был зарегистрирован законопроект, цель которого – усовершенствование системы управления отходами и урегулирование вопроса производства и использования в Украине SRF и RDF как возобновляемого топлива.
Принятие, а главное – реализация положений этого законопроекта, будет иметь мультипликативный эффект для экономики. Во-первых, это позволит уменьшить количество твердых бытовых отходов на полигонах из-за их утилизации в качестве альтернативного топлива, уменьшить использование углеводородов на промышленных предприятиях, таких, как цементные заводы. Будет способствовать он и в достижении климатических целей.
Поэтому надеюсь, что депутаты рассмотрят законопроект в ближайшее время, ведь это еще один шаг к энергонезависимости. Даже сегодня, в условиях войны, мы должны учитывать европейские и мировые тренды – развивать экономику замкнутого цикла, претворять в жизнь наше стремление к устойчивому развитию, делать все, чтобы становиться более продуктивными и эффективными. (Epravda.com.ua/Энергетика Украины и мира)