В России сегодня 90% твёрдых бытовых отходов (ТБО) пока депонируется, то есть свозится на свалки, поскольку у нас в стране много бросовых земель. Депонирование позволяет отложить проблему переработки мусора на неопределенный срок. Однако накопив 30 млрд тонн бытового мусора на свалках, Правительство РФ наконец решило, что пора позаботится и о его переработке.

Идеальный итог переработки мусора. Слоновая кость

Зная, что среднестатистический объём поступления бытового мусора от жителя Росси от 500 до 1000 кг в год, а количество городских жителей около 100 млн человек, нетрудно спрогнозировать годовой объём переработки твердых бытовых отходов (ТБО): он составляет от 50 до 100 млн тонн. В любом случае, перерабатывать надо вдвое больше, поскольку надо ещё избавиться и от 30 млрд ранее накопленных отходов.

В нашей предыдущей статье «Сжигание мусора несовместимо с концепцией устойчивого развития» мы подробно писали о вреде мусоросжигательных заводов.

В продолжение темы термической переработки отходов, хотелось бы еще раз подчеркнуть исключительную опасность диоксинов.

Напомним, что летальные концентрации диоксинов на три порядка меньше летальных концентраций боевых отравляющих веществ (зарина, зомана и пр.), а предельные значения по содержанию диоксинов в воздухе населённых мест в США не более 0,02 Пг/м3, в Италии 0,04 Пг/м3, и только в СССР было 0,5 Пг/м3.

Для справки: Пг означает 10-9 грамма, то есть миллиардная доля от грамма, отнесённая к кубическому метру воздуха, который весит чуть больше 1 кг. В весовых процентах для США и Италии получится

0,016 ÷ 0,033×10-10 %.

Обнаружить такую исчезающую концентрацию в воздухе — очень непростая аналитическая задача. Для её решения необходимо сначала грамотно выполнить концентрирование искомой примеси (на 4−5 порядков), и только затем выполнять достоверный анализ содержания примеси в воздухе. Это уже аналитическое искусство.

Для заводов, перерабатывающих ТБО, но не имеющих сортировки отходов, постоянный контроль за содержанием диоксинов в отходящих газах необходимо иметь постоянно, а не раз в год. Но простых индикаторов для обнаружения диоксинов на допустимых уровнях концентраций в мире пока ещё не создано.

А тот факт, что диоксины являются мощнейшими ядами, убедительно доказала Вьетнамская война. От микропримесей диоксинов в дефолиантах, произведённых в США химическими гигантами Dow Chemical Company и Monsanto Company, пострадали люди с обеих сторон. От 3 до 4 млн мирных жителей во Вьетнаме, и не менее 17 тысяч американцев. Официально, дважды суд обязал компании Dow Chemical Company и Monsanto Company выплатить компенсацию пострадавшим (в 1984 году за отравление 10 тысяч американских солдат и в 2006 году за отравление 7 тысяч южнокорейцев). Мирным жителям Вьетнама уже никогда не заплатят, американским солдатам заплатили 180 млн долларов, а южнокорейцам — 62 млн долларов. Необходимо подчеркнуть, что примеси диоксинов в дефолианте «Орандж эйджент» были на уровне миллионных долей, то есть 1−10 ррм или 1−10 частей на миллион частей дефолианта. Попав в воздух концентрация диоксинов резко уменьшилась за счёт разбавления, но этого хватило для отравления тех, кто в защитных костюмах загружал их в самолёты для опыления вьетнамских джунглей, и тех, кто их вдыхал при гигантском разбавлении в воздухе при распылении с высоты в несколько сотен метров.

Присутствие хлорсодержащих полимеров в мусоре при термодеструкции неизбежно обеспечит появление диоксинов в отходящих газах, именно в тех концентрациях, что были в 70-е годы во Вьетнаме. При мокрой очистке отходящих газов они частично перейдут в воду, а затем со стоками в реку. Предельное содержание диоксинов в воде для США 0,013 Пг/л, для Германии 0,01 Пг/л.

В директиве Евросоюза 2000/76/ЕС, на которую, как на регламент, ссылаются изготовители мусоросжигающего завода МСЗ №3 в Бирюлёве, ни диоксины, ни бензфураны не упоминаются. Есть требования по окислам азота, двуокиси серы, органическим веществам (без уточнений), HCl и НF.

Не вызывает сомнения тот факт, что если нет диоксинов в регламенте, то и в составе эксплуатационного оборудования не предусмотрены аналитические приборы на диоксины.

Если бы они были в составе аналитического оборудования завода, а это хромато-масс-спектрометры ценой не менее миллиона долларов за прибор, то строительство такого завода вряд ли оказалось бы рентабельным. И в итоге, в Бирюлеве вполне возможно повторение ситуации, мало чем отличающейся в последствиях от той, что случилась во Вьетнаме в 70-е годы прошлого века. Эти примеры неопровержимо доказывают необходимость сортировки мусора перед его термодеструкцией.

Пиролиз мусора выгодно отличается от пламенного сжигания, так как представляет собой медленное окисление мусора в температурном диапазоне 750−850оС с целью полного окисления всех углеводородов до СО2 и влаги, выходящих из ректора. Но и после такого окисления необходимо выполнять дожиг тех углеводородов, которые не успели окислиться. При этом используют ещё и катализаторы, чтобы гарантировать полноту окисления. Граница температурного режима окисления углеводородов при переработке мусора выбрана не случайно. При более высоких температурах можно получить в отходящих газах обогащение по окислам азота, что создаст ещё большие проблемы для воздушного бассейна, в котором находится человек.

Необходимость сортировки мусора имеет свои последствия. Несмотря на научный прогресс, роботов-сортировщиков пока создать никому не удалось. Человек на сортировке, даже на самых современных установках, больше 3 тонн мусора в день переработать физически не может. За год, то есть за 250 рабочих дней он переработает 750 тонн мусора. Иными словами, на самых лучших установках он переработает «продукцию», выпущенную примерно 1000 жителями. Учитывая, что количество городского населения РФ около 100 млн человек, можно оценить количество сортировщиков мусора, необходимых для решения обсуждаемой проблемы. Это не менее 100 тысяч человек, если городские жители не научатся сами сортировать мусор. Но сортировщики составляют около половины от всего количества персонала на мусороперерабатывающих заводах современного уровня.

Это означает, что переработка мусора должна превратиться в отрасль с двумя сотнями тысяч работников. Учитывая необходимость отечественного производства оборудования по переработке мусора, нужны и заводы-производители такого оборудования. Не говоря уже о подготовке кадров для этой отрасли. Для управления такой отраслью необходимо отдельное министерство.

Оценивая необходимое количество заводов по переработке мусора, надо учитывать как ежегодное его поступление, так и необходимость переработки 30 млрд тонн уже накопленных запасов. При ежегодной переработке в 100 млн тонн накопленных отходов, работы хватит на 300 лет. Если за основу взять довольно неплохие немецкие заводы с сортировкой мусора и с производительностью 300 тыс. тонн в год, то для России, даже для переработки 200 млн. тонн в год, необходимо 600−700 таких заводов. Цена такого завода €37,5 млн. В общем объёме затрат 650 заводов обойдутся в €25 млрд. Для их эксплуатации потребуется не менее 33 тысяч сотрудников при работе в одну смену. Для оплаты их работы потребуется от 30 до 40 млрд рублей в год. При сегодняшней цене услуги по вывозу мусора на свалку около 800 рублей за тонну, собранных средств хватит только оплатить транспортные услуги в пределах 10−20 км и труд работников мусороперерабатывающего завода.

Приведенные расчеты еще раз доказывают крайнюю актуальность создания отрасли с главенствующим государственным управлением и с постоянным и жёстким контролем технологических регламентов, если учитывать последствия нарушения режимов эксплуатации или остановки производства. По сути, переработку мусора можно смело относить к системам жизнеобеспечения человека. Она должна функционировать также надёжно и безопасно, как и подача питьевой воды, тепла и канализации.

Идея строительства в России заводов по переработке мусора на основе российских разработок совсем не является тупиковой. В России 30−40 лет назад были достигнуты неплохие результаты, не уступающие зарубежным. Группой отечественных ученых в ЭНИН им.Г.М.Кржижановского удалось разработать уникальную технологию ЭЧУТО (Экологически Чистое Удаление Твердых Отходов), позволяющую превращать различные органические материалы (отходы) в жидкое, газообразное или твёрдое топливо. В качестве исходного сырья возможно использование смесей (листва, древесные отходы, торф, бытовые отходы) в различных сочетаниях в зависимости от сезона и преобладания того или иного материала.

Основной принцип технологии — бескислородное термическое разложение исходного материала (среднетемпературный пиролиз), последующее управляемое сжигание парогазовой смеси (пирогаз и смолы) в оптимальных условиях, с использованием выделяющегося тепла на поддержание процесса и выделение полукокса, который потом можно использовать как сырье для создания топливных брикетов.

Принципиальным условием организации процесса является обязательное прохождение всех продуктов, покидающих устройство, через огневую зону, то есть их огневое обезвреживание, что в сочетании с дополнительными очистными устройствами (каталитический дожиг, сухая и мокрая пылеочистка) обеспечивает требуемую чистоту выбросов. Содержание вредных веществ в выбросах установки даже при утилизации хлорсодержащих медицинских отходов не превышает значений предельно допустимых концентраций ПДКм.р.: CO < 5,0; SO2 < 0,5; NO2 < 0,085 мг/куб.м; диоксины + фураны < 0,5 пг/куб.м).

Помимо выпуска этой, небольшой по производительности, установки переработки твёрдых отходов, в России есть несколько небольших предприятий, выпускающих установки по сортировке и брикетированию твёрдых бытовых отходов, их переработке различными методами с разным уровнем совершенства. Нет только единого руководства по направлению, кроме справочника НДТ, основанного исключительно на зарубежных технологиях.

Опираясь на этот справочник, Россия вынуждена будет покупать за рубежом комплектующие сорбенты и запасные изделия в течение всего периода эксплуатации этих заводов. Это технологическое рабство. Для государства это вечный сток валюты, даже если не прибавится новых санкций в отношении России.

Итогом рассмотрения этой системной задачи может быть лишь вывод о том, что

необходимо создание министерства по переработке бытовых и промышленных отходов, в составе которого должны быть заводы по переработке отходов с аналитической службой при каждом заводе, исследовательские институты по созданию современных технологий переработки промышленных и бытовых отходов и предприятия, использующие отходы в качестве сырья для создания новых изделий.

Стандартными условиями при рассмотрении данной системной задачи являются:

1. Трезвая и объективна оценка обстановки по ТБО с привлечением максимально возможного количества независимых профессионалов отдельно от чиновников.

2. Официальное признание наличия проблемы и необходимости её решения.

3. Создание необходимой государственной структуры для решения этой проблемы.

4. Разработка Технического Задания по решению проблемы.

5. Конкурс проектов и выбор наиболее подходящего для условий России.

6. Осуществление проекта силами созданной структуры в срок и в рамках объявленного финансирования.