Возможно ли сжигать мусор и свалочный газ без диоксинов?
Переработка промышленных и бытовых отходов по объёму задач относится к отрасли, родственной угледобыче. Это справедливо как по физическим объёмам отходов, измеряемых десятками и сотнями миллионов тонн ежегодно, так и по количеству сотрудников, вольно или невольно задействованных в этой работе. Ключевым вопросом является технология переработки. В России сегодня 90% твёрдых бытовых отходов (ТБО) пока депонируется, то есть свозится на свалки, поскольку есть бросовые земли и можно ничего не делать с мусором. Однако накопив около 30 млрд тонн бытового мусора на свалках, пора позаботится и о его переработке.
При этом, неизвестно с чьей подачи, за основу приняли зарубежные технологи по сжиганию мусора без сортировки, введя их в справочник по НДТ (наилучших доступных технологий), ограничив тем самым выбор для тех, кто принимает решения по судьбе российского мусора. Как и прежде, считается, что за рубежом эта задача решена на самом высоком уровне, а в России ничего путного быть не может. Хотя на самом деле в большинстве прикладных научных направлений, российская школа исследователей до перестройки была ничуть не ниже передовых решений мирового уровня. Другое дело, что реализация идей российских исследователей оставляла желать лучшего. Не хватало денег на реализацию. Но после 90-х годов прикладную науку вообще оставили без средств к существованию, приняв за основу идею о необходимости самоокупаемости науки за счёт заказов от предприятий, которые практически все разорились после акционирования.
Но по внешним признакам нашим «экономистам» показалось, что без зарубежной помощи Россия и мусор убрать не может. Тут и появился справочник НДТ, по которому можно сделать первые оценки по затратам на решение этой важнейшей государственной задачи в рамках привлечения зарубежных технологий переработки мусора. Зная, что среднестатистический объём поступления бытового мусора от жителя России в год находится на уровне от 500 до 1000 кг, а количество жителей российских городов около 100 млн человек, нетрудно спрогнозировать годовой объём переработки ТБО. Это от 50 до 100 млн тонн в год. В любом случае перерабатывать надо вдвое больше, поскольку надо ещё избавиться и от ранее накопленных отходов. Всё подряд сжигать тоже не получится. Судя по зарубежному опыту, слишком много людей, живущих возле заводов, станут пациентами онкологических больниц, и возле каждого завода придётся строить ещё и по онкологической больнице. Значит, и сжигать надо, думая о последствиях, и сортировать мусор всё-таки придётся, иначе никакие очистные сооружения не спасут. Надо помнить, что диоксины, образующиеся при пламенном сжигании углеводородов из состава мусора, имеют на три порядка меньшие летальные концентрации в сравнении с боевыми отравляющими веществами (зарином, зоманом 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 (пикограмм) означает 10-12 грамма, то есть миллиардная доля от грамма, отнесённая к кубическому метру воздуха, который весит чуть больше 1 кг.
Обнаружить такую исчезающую концентрацию в воздухе является очень непростой аналитической задачей. Для её решения необходимо сначала грамотно выполнить концентрирование искомой примеси (на 4−6 порядков величины) с начальных уровней хотя бы до уровня одной части на миллион, доступного для надёжного анализа на масс-спектрометре, и только затем выполнять достоверный анализ содержания примеси в воздухе. Это уже область аналитического искусства. И где у нас в России найдётся столько уникальных приборов и столько подготовленных аналитиков для достоверного анализа в воздухе диоксинов на уровне миллиардных долей с необходимой достоверностью?
Для заводов, сжигающих ТБО, не имеющих жестко контролируемого безопасного состава отходов, контроль за содержанием диоксинов в отходящих газах необходимо иметь постоянно, а не раз в год, официально рекомендованный по справочнику «наилучших» доступных технологий (НДТ). Простых индикаторов текущего контроля для обнаружения диоксинов на допустимых уровнях концентраций в мире пока ещё не создано. Печально, но факт, что диоксины являются мощнейшими ядами. Мир хорошо усвоил это после Вьетнамской войны. От микропримесей диоксинов в дефолиантах, произведённых в США химическими гигантами Dow Chemical и Monsanto, пострадали люди с обеих сторон.
От 3 до 4 миллионов мирных жителей Вьетнама и не менее 17 тысяч среди солдат США и тех, кто пытался внедрить демократию во Вьетнаме.
Официально дважды суд обязал компании Dow Chemical и Monsanto выплатить компенсацию пострадавшим. В 1984 году за отравление 10 тысяч американских солдат и в 2006 году за отравление 7 тысяч южнокорейцев. Мирным жителям Вьетнама, возможно, никогда не заплатят, а американским солдатам заплатили $180 млн и южнокорейцам — $62 млн долларов.
По данным вьетнамского «Общества пострадавших от диоксина», из трёх миллионов вьетнамцев — жертв химиката к настоящему времени свыше миллиона человек в возрасте до 18 лет стали инвалидами, страдающими наследственными заболеваниями.
Вьетнамским жертвам в выплатах компенсации за ущерб, причинённый жизни и здоровью воздействием химиката, было отказано.
Надо особо подчеркнуть, что примеси диоксинов в дефолианте «Орандж эйджент» (Agent Orange) были на уровне миллионных долей, то есть 1−10 частей на миллион частей дефолианта (1−10 ррм). После распыления в воздухе концентрация диоксинов резко уменьшалась за счёт разбавления, но и 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, распылёнными с высоты в несколько сотен метров. Диоксины, к несчастью людей, обладают свойством аккумулироваться в организме человека, и достигнув определённого уровня, вызывают необратимые нарушения в генетическом коде человека. Образование диоксинов происходит при термодеструкции углеводородов в присутствии молекул галогенов — хлора, брома, фтора и йода. Наиболее хорошо изучены хлорсодержащие диоксины.
По этой причине, то есть по необходимости, а не от вредности учёных, сортировку мусора перед его термообработкой делать обязательно, ибо 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 по нормам США 0,013 пг/л, по нормам Германии 0,01 пг/л.
* * *
Термодеструкция мусора — вовсе не банальное сжигание в пламени горелки, а не слишком торопливое окисление углеводородов из состава мусора в температурном диапазоне 650−850оС с целью полного окисления всех углеводородов до СО2 и влаги, выходящих из реактора. При этом надо иметь и контролируемую подачу воздуха в зону горения. Но и после такого окисления имеет смысл выполнять дожиг тяжёлых углеводородов, которые не успели окислиться. Кроме того, используют ещё и катализаторы, чтобы гарантировать полноту окисления. Граница температурного режима окисления углеводородов при переработке мусора выбирается не случайно. При более высоких температурах (выше 800оС) в отходящих газах происходит обогащение по окислам азота, что создаст не менее сложные проблемы для воздушного бассейна, в котором находится человек и летающая живность в виде птиц.
Необходимость сортировки мусора имеет свои причины и следствия. Несмотря на научный прогресс, роботов-сортировщиков пока создать никому не удалось. Человек на сортировке, на допотопных 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 таких установках он переработает «продукцию», выпущенную примерно 1000 жителями. Учитывая, что количество городского населения РФ около 100 млн человек, можно оценить количество сортировщиков мусора в старом варианте, необходимых для решения обсуждаемой проблемы. Это не менее 100 тыс. человек, если городские жители не научатся сами сортировать мусор. На современных мусороперерабатывающих заводах предусмотрено несколько видов автоматизированной сортировки при условии предварительного разделения основных компонентов мусора при первичном сборе. Учитывая необходимость отечественного производства оборудования по переработке мусора, нужны и заводы-производители такого оборудования. Осталось подумать и о подготовке кадров для этой отрасли. Тогда всё встанет на место, а справочник по НДТ войдёт в историю как исторический парадокс, иллюстрирующий попытку решения непростой системной задачи отраслевого уровня за счёт использования зарубежной «чудо-технологии», с термодеструкцией на решётках, «изготовленных из специальных сталей по патентованной технологии», но от которой уже отказались за рубежом, получив реальные данные по её опасности для человека и окружающей среды.
Оценивая необходимое количество заводов по переработке мусора, надо учитывать как ежегодное его поступление, так и необходимость переработки 15−30 млрд тонн его накопленных запасов. При ежегодной переработке в 100 млн тонн накопленных отходов работы хватит на 150−300 лет. Если за основу взять работающие в Мытищах и в Костроме немецкие заводы фирмы REMA, с сортировкой мусора и с производительностью 300 тыс. тонн в год, то для России, даже для переработки 200 млн тонн в год (100 для нового и 100 для накопленного мусора), надо 600 таких заводов.
Цена такого завода в прошлом году была €37,5 млн. В общем объёме затрат 600 заводов обойдутся в €22,5 млрд. Если же отталкиваться от фигурирующих в СМИ цен на заводы Hitachi Zusen Inova AG, которые выбраны для федерального проекта «Чистая страна», то затраты на киловатт установленной мощности надо увеличить ещё в 5−8 раз. По грубой оценке, для их эксплуатации потребуется не менее 30 тыс. 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 10−15 км и труд работников мусороперерабатывающего завода. По этой причине тариф на вывоз мусора под предлогом его псевдосортировки (псевдо-, потому что инфраструктуры для переработки выделяемых фракций ещё нет) уже повышен в несколько раз. Но искать инвесторов для покупки таких заводов рискованно. Прежде всего по причине такой наиболее характерной черты бизнеса, как искусство извлечения прибыли в любом виде деятельности. В реальных условиях эксплуатации создаваемых предприятий, даже самые незначительные нарушения режимов пиролиза, могут стоить жизни сотням и тысячам людей, живущих рядом с этими заводами. По этой причине здесь место только государственной структуре с постоянным и жёстким контролем технологических регламентов. Существующий опыт эксплуатации полигона в Кучино в этом не оставляет сомнений. По сути, переработку мусора можно смело относить к системам жизнеобеспечения человека. Она должна функционировать так же надёжно и безопасно, как и подача питьевой воды, тепла и канализации в зимний период.
Иное дело — работа со вторичными ресурсами, получаемыми в результате сортировки твёрдых бытовых отходов и выделения пригодных составляющих для последующего использования в виде сырья. Здесь бизнес незаменим, поскольку переработка вторичного сырья не связана с пиролизом органики и особо токсичных продуктов ожидать не приходится.
С учётом полученного опыта по накоплению в России 20−30 млрд. тонн мусора можно без преувеличения констатировать несостоятельность надежд на эффективность частного предпринимательства в этой отрасли на стадии первичных операций. По этой причине и закупки зарубежных заводов через частные фирмы дадут негативные результаты, поскольку дилерскую премию покупателю за рубежом никто не отменял, а потому цена оборудования будет завышена, в лучшем случае, на размер дилерской премии. Наиболее целесообразным вариантом, с учётом мировой практики, может быть покупка лицензии и строительство одного или двух предприятий-производителей мусороперерабатывающих заводов в России по этой лицензии, если уж деньги придётся изымать из казны государства. Тем более, что мусороперерабатывающих заводов надо не один, а сотни, если речь идёт об экологически чистом будущем.
Идея строительства в России заводов по переработке мусора на основе российских разработок также не является тупиковой. 30−40 лет назад в России работало несколько научных коллективов по задаче переработки мусора. Были достигнуты неплохие результаты. В Санкт-Петербурге работал завод по переработке мусора с производительностью 900 тыс. тонн в год, не уступающий зарубежным. Использовалась технология ускоренного компостирования мусора при невысоких температурах (от 65 до 70оС), но при условии сортировки мусора. Продуктом переработки был компост, пригодный для выращивания овощей в теплицах, которые были рядом с заводом. Это всё работало в 70−80-е годы прошлого века. Сегодня отечественных исследователей, работающих по проблеме переработки мусора, в России осталось, как динозавров в палеонтологическом музее. Причина в том, что последние три десятилетия по этой проблеме государство ограничилось только выпуском справочника по НДТ силами специалистов Минприроды. При этом подробного изложения наиболее передовой и доступной технологии нет ни в одном официальном документе. В отличие от прежних СНИПов, у которых устройство полигонов расписывается подробнейшим образом, справочник НДТ никаких технологических подробностей не приводит. Некая игра в покер среди джентльменов. До недавнего времени задачу по переработке мусора отдавали на откуп представителям бизнеса, которым не до экологических тонкостей. У них главной задачей было найти место, где свалить и утрамбовать мусор. Технология предельно проста. Мусор свалили в кучу. Получился полигон в Кучино, как символ технологии депонирования, — наименее затратной и наиболее прибыльной из всех известных. Но рядом с МКАД и городом Реутов. За МКАДом — «спальные районы» восточного округа Москвы: Новогиреево, Ивановское, Перово, а также Люберцы и Косино. Все они последние пять лет постоянно при северо-восточном и восточном ветре очень хорошо ощущали запах свалочного газа от Кучинского полигона. После многочисленных жалоб жителей полигон «Кучино» летом 2017 года был закрыт по прямому указанию Владимира Путина. Начались работы по рекультивации полигона. Выделение свалочного газа усилилось, ситуация с запахами в районе полигона усугубилась, так как, по-видимому, начали сказываться последствия хронических нарушений правил эксплуатации мусорных полигонов. Думаю, не ошибусь, что сегодня в России требования СанПиН
«5.1. Складирование ТБО допускается только на рабочей карте и в соответствии с инструкцией по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов для твердых бытовых отходов. Промежуточная или окончательная изоляция уплотненного слоя ТБО осуществляется в летний период ежесуточно, при температуре +5 C — не позднее трех суток со времени складирования ТБО».
А если мусор образует гору в 30 метров высотой, как в Кучино, то ничего удивительного, что интенсивность газообразования стала нарастать. Был проведён конкурс по дегазации полигона, определен победитель, но неожиданно ситуация признаётся чрезвычайной, и работы по дегазации передаются фирме ООО «Экоком», являющейся российской дочкой одноименной австрийской фирмы. «Экоком» пробурила на полигоне несколько десятков скважин для добычи свалочного газа и 3 декабря 2017 приступила к его сжиганию в открытом факеле. Зловонный смог от факела, рассчитанного на сжигание 2500 кубометров свалочного газа в час, накрыл всё вокруг. Почему ситуация на свалке была объявлена чрезвычайной? Ответ кажется очевидным — из-за многочисленных жалоб жителей на усилившиеся запахи свалки, прежде всего от сероводорода. Действительно, администрация г. Реутов Московской области еще в сентябре 2017 года в ответ на многочисленные жалобы жителей заказала в испытательной лаборатории ООО «ЛокИнвест» исследование состава воздуха в районе жилой застройки, которое показало, что
«Химический состав воздуха по исследованным показателям не соответствует требованиям ГН
Однако для введения чрезвычайной ситуации у правительства Московской области были и другие, гораздо более веские основания — реальный состав свалочного газа полигона «Кучино», о котором мы можем составить представление по результатам анализа свалочного газа, выполненного по заказу того же ООО «Экоком» в декабре 2015 года для полигона «Тимохово». Важно отметить, что анализ свалочного газа проводился только через год после начала эксплуатации факела на полигоне в «Тимохово» в конце 2014 года. Анализ был выполнен НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина как для газа, поступающего на факел, так и после его сжигания в верхней части факела.
В составе свалочного газа, поступающего для сжигания, всего было выделено 72 соединения, по 10 из которых концентрация которых многократно превышает допустимые уровни.
Загрязняющее вещество
Среднее значение
мг/м3
ПДК, мг/м3
по ГН
Кратность превышения
0,48
0,085
5,6
14,5
0,008
1800
700
0,2
3500
6,4
0,1
64
2,5
0,6
4,3
1,7
0,2
8,5
0,81
0,02
40
16,2
0,5
33
16
0,035
450
4,9
0,3
16
Такой свалочный газ уже сам по себе является катастрофой. Ясно, что сжигать его в открытом факеле — это безумие, так как появляются риски получить на выходе установки диоксины, фураны, фосген и другие вещества, по токсичности на порядки превосходящие исходные.
Однако в составе отходящих газов мы странным образом ничего катастрофического не видим. Почему? Потому что достоверными результатами в анализе составу газа полигона «Тимохово», выполненного НИИ им. Сысина, можно считать лишь данные до факельного сжигания. После факела анализ проб газа недостоверен, поскольку пробы отбирались из потока горячего газа.
Заказчик анализа сам указывал место отбора проб, а он прекрасно знал, что в горячей зоне примесей не увидать, поскольку там ещё не закончилась рекомбинация радикалов, то есть возбуждённых осколков молекул. Газу после факела надо дать остыть, чтобы закончилась рекомбинация. Тогда и будет видно, что уйдёт в атмосферу после факельного сжигания.
Такие результаты, по-видимому, не могли устроить заказчика, и в феврале 2016 года ООО «Экоком» заказывает повторный анализ состава свалочного газа на входе и на выходе сжигающего факела теперь уже в другой организации — в Восточном отделе ФГБУ «Центр лабораторного анализа и технических измерений по центральному федеральному округу» (ЦЛАТИ по ЦФО). Теперь всё выглядит «значительно лучше»: в составе свалочного газа выделяются всего 14 компонентов вместо 72 в анализе НИИ им. Сысина.
При температуре газа на выходе системы в 944оС все газовые компоненты являются радикалами, поскольку находятся в возбуждённом состоянии. Углеводороды, в зависимости от молекулярной массы и скорости потока, имеют разную степень полноты окисления, и чем они станут после рекомбинации, трудно сказать. По этой причине на установках факельного сжигания углеводородов для полноты окисления тяжёлых молекул ставят камеры дожига, иногда с каталитическими элементами. Поскольку пробы отбирались на сорбционные трубки с последующей тепловой десорбцией для подачи пробы в аналитическую часть прибора, то достоверными можно считать только данные по составу входящего в установку сжигания газа, поскольку его пробу отбирали при нормальной температуре. Данные по составу газа на выходе, то есть после факела, принять за действительные нет оснований. Это следует из единого протокола «НИИЭЧ и ГОС им. А.Н. Сысина» Минздрава России N16/021−15 от 11 декабря 2015 года.
Еще через два месяца ООО «Экоком» «подстраховался» задним числом и заказал, наконец, анализ на выявление самых опасных последствий — на фураны и диоксины. Диоксинов не обнаружили, поскольку пробу отбирали снова из потока горячего газа. Другого места отбора пробы газа после сжигания не предусмотрено, и результаты такого анализа можно трактовать как угодно.
По какой причине технология сжигания свалочного газа в открытом факеле без её настройки на конкретный состав газа, без газоподготовки и последующей фильтрации, не включённая в справочник НТД по термическому обезвреживанию отходов, не проходившая государственной экологической экспертизы, тиражируется в обход конкурсов в качестве фактического стандарта дегазации свалок в Московской области, является загадкой. Усиление запахов от свалок не может быть принято в качестве чрезвычайного основания применения данной технологии, так как, во-первых, причина усиления запахов тривиальна — несоблюдение правил эксплуатации свалок, о чём уже было сказано выше, во-вторых, сжигание в открытом факеле создает многократно возросшие риски поражения еще большей территории и большего количества жителей еще более опасными отравляющими веществами, и в-третьих, правительству Московской области неоднократно предлагалось газ не сжигать, а перерабатывать, выделяя из него высокорентабельные фракции: биометан и углекислый газ, которые пользуются высоким спросом в странах ЕС.
* * *
На сегодня в России есть несколько небольших предприятий, выпускающих установки по сортировке и брикетированию твёрдых бытовых отходов, их переработке различными методами с разным уровнем совершенства. Но нет только единого руководства в этом направлении, как и нет финансирования по задаче создания отечественной технологии переработки твёрдых отходов в целом. Даже если в России найдут десятки миллиардов евро, необходимых для закупки 600 зарубежных мусороперерабатывающих заводов, задача в полном объёме не будет решена. Россия вынуждена будет покупать за рубежом комплектующие приборы, сорбенты и запасные изделия в течение всего периода эксплуатации этих заводов. Это технологическое рабство. Для государства это вечный сток валюты, если на той стороне ещё не добавят новых санкций в отношении России.
Не менее серьёзной проблемой является аналитическое сопровождение переработки мусора в России. Анализ содержания диоксинов в воздухе, воде, почве и продуктах питания является отдельной задачей. Она в России не обеспечена в необходимом объёме ни по приборному парку, ни по квалифицированным кадрам. По этой причине мусоросжигающие заводы без постоянного контроля отходящих газов могут стать причиной серьёзных заболеваний для большого количества людей, живущих в 20-километровой зоне вокруг этих заводов.
Итогом рассмотрения этой системной задачи может быть лишь вывод о том, что необходимо создание единой государственной структуры по переработке бытовых и промышленных отходов, в составе которой должны быть заводы по переработке отходов с аналитической службой при каждом заводе, исследовательские институты по созданию современных технологий и восстановлению забытых эффективных отечественных технологий переработки промышленных и бытовых отходов и предприятия, использующие отходы в качестве сырья для создания новых изделий. Нечто подобное уже было в СССР по промышленным отходам. Сегодня настало время позаботиться о светлом экологическом будущем на новом уровне и восстановить утраченные позиции в этой непростой задаче и по бытовым отходам.
* * *
Проблема отходящих газов Кучинского полигона после сжигания в факеле свалочного газа имеет несколько вариантов решения. В любом варианте базой для принятия решения был и останется на первом этапе мониторинг состояния окружающей среды по диоксинам и фуранам на основе данных по анализу земли из прилежащих районов по розе ветров от факела на 10 км с шагом 500 метров. Диоксины, попав в землю, сохраняются в ней неизменными около 100 лет. Поэтому анализ диоксинов в земле более достоверен и надёжен по сравнению с анализом из атмосферного воздуха. Это дорогая, но необходимая работа начального этапа, без которой невозможно представить весь объём работ. Если данные по диоксинам подтвердятся, то несложно подготовить проект и осуществить техническое воплощение очистной установки по финишной очистке газа после факела и задание по рекультивации земли. В течение года задачу мониторинга вполне можно решить при наличии средств на выполнение начального этапа всей работы.
Но по рекультивации земли, заражённой диоксинами, пока есть только идеи. Идеи биологического характера с использованием живых помощников и физического характера, с использованием механических устройств. Нужны средства, люди, приборный парк и экспериментальные площадки с достаточно яркими загрязнениями диоксинами. Их в Подмосковье достаточно много. Для выполнения этой работы потребуется не менее 10 лет, поскольку процессы выведения диоксинов из слоя земли очень небыстрые. Научный задел по этой задаче есть, есть и исполнители. Необходим лишь заказ.
Как показывает анализ зарубежных данных по проблеме переработки мусора, европейцы недалеко ушли в решении этой задачи, и мы в России можем довольно быстро выйти на мировой уровень при нормальных условиях. Таковыми условиями, практически в любом виде деятельности являются:
1. Трезвая и объективная оценка обстановки по ТБО с привлечением к экспертизе достаточного количества независимых профессионалов.
2. Создание необходимой государственной структуры для решения этой проблемы, имеющей аналитические лаборатории для постоянного мониторинга наиболее опасных загрязнителей, ОКБ с опытными заводами по производству оборудования, необходимый штат профессиональных экологов, инженеров и химиков-аналитиков.
Пока же мы видим справочник по НДТ, по которому чиновники всё уже обсудили, нашли продавцов мусоросжигающих заводов с неизвестными технологиями, но производящих электроэнергию неизвестно для чего и при каких удельных затратах. Осталось только получить деньги от государства и дилерскую премию от зарубежного изготовителя установок при покупке. Иное не обсуждается. Остальное должны сделать инженеры. Им, как обычно, и придётся всё доводить до рабочего состояния и за всё отвечать. Но с диоксинами прогноз неутешительный. Прежде чем покупать такие установки, надо решить аналитическую задачу по оперативному и достоверному анализу содержания диоксинов в земле жилых районов, прилегающих к будущим заводам. Эти данные будут необходимы как база для сравнения. 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. Но диоксины в тексте не упомянуты. Понятно, что если нет диоксинов в регламенте, то и в составе эксплуатационного оборудования аналитические приборы на диоксины не предусмотрены. Если бы они были в составе аналитического оборудования завода, а это хромато-масс-спектрометры ценой около миллиона долларов за прибор, то реклама такого события была бы уже на полмира. Но от таких чудес мы избавлены. Нет в регламенте, нет и в комплектации. И в итоге вполне возможна ситуация, мало чем отличающаяся в последствиях от той, что случилась во Вьетнаме в 70-е годы прошлого века. Возможно, что мы сгущаем краски. Но надо всё проверить на месте, поскольку речь идёт о жизни людей.
Для справки: в Москве есть аналитическая лаборатория в Институте проблем экологии и эволюции РАН им А.Н. Северцова, где делают анализ почвы на содержание диоксинов. По продолжительности анализ выполняется за 2−3 дня. Цена анализа три года назад была около 40 тыс. рублей за пробу. Итог анализа — официальный документ от официальной организации с указанием методики и прибора. Для земли вокруг мусоросжигающих заводов это как раз то, что надо. По опыту работы НПЗ в Капотне, который в 70-е годы делал залповые выбросы газов в ночное время, в России диоксины лучше контролировать по содержанию в земле, о чём сказано выше. Можно и по мёду, собранному по розе ветров на цветах в удалении от заводов. Метод анализа по мёду (см. «Там, где пчёлы не живут, человеку делать нечего!») интересен тем, что он охватывает площадь 1200 га, то есть площадку, обрабатываемую одной пчелиной семьёй. Но в черте города медоносы практически не растут. По этой причине для анализа с использованием пчёл вблизи заводов надо засевать медоносами несколько делянок в контрольных местах. Хорошо подойдёт для контрольной площадки Терлецкий парк вблизи района Ивановского, поскольку он расположен сравнительно недалеко от Кучинского полигона.
Анализ по мёду хорош ещё тем, что пробы можно хранить очень долго, поскольку мёд хороший консервант. Из земли диоксины попадают в мёд через растения, и их концентрация в мёде значительно меньше, чем в земле. Коэффициент ослабления определяют на основе сравнения прямого анализа образцов земли и мёда, взятых на контрольном участке. По данным сравнительного анализа содержания диоксинов в мёде и земле экспериментальной пасеки в дер. Кудрино Сергиево-Посадского р-на, выполненных в феврале 2010 года Лабораторией аналитической экотоксикологии Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, суммарная концентрация ПХДД и ПХДФ (перхлордибезодиоксинов и перхлордибензофуранов) в земле 0,31 пг/г, а в мёде 0,017 пг/г, то есть из растений в нектар передаётся ослабленная (в 18 раз) концентрация диоксинов. Она прекрасно фиксируется аналитическим прибором, что существенно облегчает задачу обобщённой характеристики состояния участка земли площадью около 1000 га в отношении её загрязнённости диоксинами. Площадь 1000 га является средней величиной участка, обрабатываемого одной пчелиной семьёй при средней величине дальности полёта пчелы за взятком около двух км.
* * *
Непосредственно по задаче нейтрализации диоксинов после сжигания факела можно рассматривать два основных направления. Либо сжигание газа выполнять в режиме полного каталитического окисления при пониженной температуре (до 500−600оС), имея на выходе только СО2 и Н2О, по отечественному патенту Б. С. Коробского (№2 053 019, от 22.07.1992) или по технологии М. Б. Равича с использованием древесного угля или пиролизованного торфа, либо охлаждать газ после факела и затем сорбционными методами извлекать из охлаждённого газа все ядовитые органические примеси. На последнем этапе эти примеси выделять при десорбции, стабилизировать состав, после чего конденсат уничтожать на плазменной горелке по технологии А. И. Папуши. Но в любом варианте каждая технологическая схема требует подтверждения своей безопасности для окружающей среды и без исследователей невыполнима, хотя по всем канонам «современного» ведения дел НИОКР принципиально отвергается как невыгодный метод решения. Выгоднее по американской схеме купить готовое решение, если оно есть и есть деньги. Но для Кучинского полигона такое решение ещё никто не приготовил, хотя зарубежные друзья с удовольствием нам продадут то, что у них не находит спроса, и докажут нам, что это «очень даже подойдёт». Это обычная практика маркетинга, которая прекрасно работает в мире, пока существует дилерская премия как надёжный стимулятор для чиновников в мировой торговле.
Помимо чисто технологических проблем, связанных с выбором оптимального способа переработки мусора, на начальном этапе решения проблемы необходимо утвердить схему начальных операций с отходами. Если необходимость сортировки отходов не вызывает никаких возражений со всех точек зрения, то глубина уровня сортировки будет весьма существенно влиять на схему процесса. Одно дело переработка только пищевых отходов, другое дело переработка разделённых пищевых отходов на твёрдые, жидкие и желеобразные. Всё три варианта потребуют разные типы аппаратов для переработки.
* * *
Некоторые условия решения проблемы переработки мусора
Совершенно неприемлемым ограничением при выборе технологии переработки мусора является постоянные ссылки на нежелательность выделения парниковых газов, которые последние полвека используются в качестве основного аргумента, принятого для перевода недоказанных гипотез в категорию истин. При переработке органических отходов из состава ТБО получение СО2 и Н2О в виде конечных продуктов является идеальным решением как для человека, живущего рядом с заводом, так и для всего живого в окружающем мире. И заявлять о нежелательности генерации «парникового газа» СО2 при переработке мусора, ссылаясь на обязательства России по Киотскому протоколу и Парижскому соглашению, является следствием подмены конституционного приоритета человека. Он в международных природоохранных протоколах пока ещё находится на втором месте после озоновых дыр и парникового эффекта.
Сегодня России навязывают очередную гипотезу о том, что экологически безопасными являются «природные вещества» в виде углеводородов и аммиака. Если эту гипотезу от ЮНИДО перетащить в задачу переработки мусора, то появление диоксинов и фуранов в составе отходящих газов мусоросжигающих заводов будет вполне оправдано и станет основой для принятия в России ещё более «мягких нормативов» по ПДК, поскольку углеводороды не столь опасны для парникового эффекта. Опасность такого развития событий не следует недооценивать, поскольку прецеденты формальной трактовки природоохранных обязательств России имели место.
Здесь без труда можно диагностировать маркетинговые приёмы по сбыту мусороперерабатывающих заводов европейского производства через природоохранные обязательства, принятые Россией в 80−90 годы прошлого века с нарушением собственных конституционных приоритетов.
Характерно, что рекламируемые «передовые» заводы по переработке мусора с использованием пиролиза, проще говоря, сжигания, не имеют подробного описания технологического процесса, что практически делает невозможным оценку рисков при оформлении оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС) и других документов начального уровня. Принятие решения о строительстве МПЗ приходится делать практически без процедуры анализа, сравнения и выбора технологии, действительно пригодной для России.
Быстрых решений сложной системной задачи в течение одного-двух лет ожидать не приходится, поскольку ежегодное поступление твёрдых бытовых отходов в России 70−75 млн. тонн, из которых пока ещё 90−95% идёт на депонирование, то есть на полигоны. Быстро изменить эти соотношения нереально. Но потребовать и проконтролировать исполнение существующих СНИПов по созданию и эксплуатации полигонов твёрдых бытовых отходов вполне реально. Надо просто реально контролировать количество поступающих отходов и количество земли для засыпки этих отходов. Они должны быть примерно равными, поскольку у них близкая плотность. Это всё давно известно. Нужен только контроль за действующими полигонами и выполнение нормативов по СНИПам. При этом можно выиграть время для осмысленного выбора действительно передовых технологий переработки мусора, исключив опасные последствия скоропалительных решений.
Приведённые соображения по порядку решения проблемы подмосковных полигонов не дают оснований для пессимистического прогноза. Поэтапно проблема решаема в условиях нормальных отношений, на основе отечественных разработок и при нормальном финансировании всех участвующих в деле.
* * *
Выводы
Проблема Кучинского полигона, равно как и других подмосковных полигонов, является следствием упрощённого подхода к решению сложной системной задачи переработки твёрдых бытовых отходов.
Решение проблемы возможно на основе данных о реальном состояния окружающей среды, длительно загрязняемой выбросами при эксплуатации полигонов. При этом необходимо:
— для создания аналитической базы выполнить достоверные анализы по уровню загрязнения земли, воды и атмосферы диоксинами, фуранами и другими токсинами прилегающих к полигону сельхозугодий и районов массовой застройки;
— разработать техническое задание на установку по переработке твёрдых бытовых отходов на основе реальных данных, полученных при анализе загрязнений земли, воды и атмосферы с учётом отечественных и зарубежных нормативов;
— выполнить все последующие этапы разработки и изготовления мусороперерабатывающих предприятий, в основном отечественного производства, с необходимой производительностью и качеством переработки ТБО в соответствии с отечественными санитарными нормами по безопасности человека и окружающей среды.
Ничего нового в рекомендациях нет. Надо только поставить задачу и найти средства для выполнения поставленной задачи. Отечественных исполнителей ещё можно найти. Использование европейских фирм в качестве подрядчиков по строительству мусороперерабатывающих заводов в существующих внешнеполитических обстоятельствах может оказаться тупиковым решением из-за отсутствии полной информации по применяемой технологии и необходимости постоянного обновления комплектующих фильтров, сорбентов и быстроизнашивающихся механизмов, поставляемых из-за рубежа.