ВКР 1 (Экономическое обоснование создания мусороперерабатывающего комплекса в г. Хабаровске), страница 3

Подсчитано, что 80 % проданных в стране батареек вновь возвращаются жителям. Женевцы собирают и бытовой алюминий: крышки от молочных бутылок, оберточную фольгу от шоколада. В городе создана инициативная группа «Не растрачивай алюминий», которая печатает и распространяет листовки, призывающие граждан включиться в эту акцию.

Несмотря на то, что в Европе все еще широко используется селективный сбор отходов, направляемых на повторное использование, например биогенных отходов, старых электрических приборов, бумаги, стекла, металла, количество отходов, направляемых на термическую переработку за 10 лет увеличилось на 36%.

Мусоросжигательные заводы уже давно перестали быть только предприятиями по переработке отходов, основное их назначение – производство электрической и тепловой энергии, которая относится к возобновляемой. В настоящее время мусоросжигательные заводы в мире являются несетевыми энергогенерирующими предприятиями коммунальной энергетики, работающими на ТБО, как на местном, возобновляемом, альтернативном топливе.

В Германии, Австрии и Швейцарии уже 20 лет назад были приняты законы, которые запрещают депонирование необработанных отходов. Поэтому в этих странах необработанные отходы больше нельзя размещать на свалках. Исходной ситуацией для этого была большая опасность и большой ущерб, нанесенный воздуху, почвенным и грунтовым водам, а также значительный парниковый эффект.

В условиях перманентного энергодефицита мусоросжигательные заводы, как предприятия малой генерации, приобретают важное значение в случае возникновения нештатных ситуаций в системе энергоснабжения. Такой подход широко распространен в Европейском сообществе, где в эксплуатации постоянно находится более 400 заводов, на которых сжигается около 59 миллионов тонн ТБО и вырабатывается 22 миллиарда киловатт/часов энергии в год. Именно поэтому МСЗ нового поколения по энергоэффективности являются в Европе равноправными участниками рынка генерируемой энергии.

Одним из наиболее динамичных рынков производства энергии из ТБО является Китай. За 10 лет с 2005 по 2015 г. страна увеличила долю термической переработки отходов с 2 до 14 млн. т в год. В результате Китай оказался на 4-м месте в мире по количеству сжигаемых отходов после ЕС, Японии и США. В 2015 г. в стране работали 66 МСЗ.

Термическая переработка широко развивается в таких развитых азиатских странах, как Корея, Япония, Тайвань и Сингапур. Даже развивающиеся экономики Таиланда, Вьетнама, Малайзии, Индонезии и Индии серьезно задумываются о развитии данного рынка.

В связи с разными направлениями использования тепла от МСЗ последние проектируются в виде утилизационных котельных (УК), теплоэлектроцентралей (УТЭЦ), электростанций (УЭС). В Германии, Англии, Италии, США, Японии и других странах широко реализованы УТЭЦ и УЭС, которые, как правило, являются комбинированными установками, когда рядом с мусоросжигательными котлами устанавливают энергетические котлы, работающие на топливе (газ, мазут, уголь и др.), УТЭЦ оснащаются турбинами конденсационного типа, с отбором пара, с противодавлением.

Предусматривается утилизация тепловой и электрической энергии от новых МСЗ в системе энергоснабжения различных потребителей, рост которых намечается с развитием города. Тепловая энергия, вырабатываемая на МСЗ в Токио, используется для плавательных бассейнов, теплиц, больниц, муниципального жилья и др. Расширяется и круг потребителей электроэнергии. Так, на Гибралтаре электроэнергия с МСЗ используется для питания мощной опреснительной установки, обеспечивающей водой весь полуостров; в США и Канаде имеются пилотные установки для разделения воздуха с получением, помимо кислорода и азота, аргона, имеющего большой спрос в черной металлургии; в Японии и Германии — установки для плавления летучей золы МСЗ. Вопросы утилизации тепла от сжигания ТБО включены в планы развития систем энергоснабжения городов во многих странах. В Англии законодательно установлены обязательства по применению энергии от нетрадиционных источников, из которых МСЗ уделяется особое внимание. В Швеции и Дании утилизация тепла от МСЗ позволила почти полностью отказаться от применения мазута в отопительных котлоагрегатах.

1.3 Исследование опыта российских городов по созданию мусороперерабатывающих комплексов

Существующая в городах России система сбора твердых бытовых отходов является унитарной и не предусматривает разделение потоков отходов на различные фракции, выделение опасных отходов из общего объема, сбор вторичного сырья.

Причиной тому является отсутствие механизма мотивации участников процесса сбора отходов.

Среднее по России расстояние вывоза ТБО составляет 20 км, в крупных городах с населением более 500 тыс. жителей оно возрастает до 45 км и более. По данным обследования 100 городов России (без Москвы и Санкт-Петербурга), около 45 % всех ТБО транспортируются на расстояние 10–15 км, 40 % – на 15– 20 км, а 15 % всех отходов – более чем на 20 км. Как показывают статистические данные, дальность вывоза ТБО ежегодно возрастает в среднем на 1,5 км, а себестоимость их транспортировки соответственно на 15–20 % [11, с. 22]. Одним из реальных путей сокращения транспортных расходов является переход к двухэтапной системе вывоза ТБО с применением мусороперегрузочных станций и большегрузных транспортных мусоровозов.

Анализ показывает, что путем внедрения двухэтапного вывоза можно сократить транспортные расходы на 30 %. Одновременно сокращаются выбросы в атмосферу от мусоровозного транспорта. Основная масса ТБО вывозится из поселений на свалки и полигоны, занимающие в стране свыше 40 тыс. га земли; кроме того, около 50 тыс. га составляет площадь закрытых (заполненных) свалок и полигонов.

Дополнительно ежегодно для захоронения ТБО отчуждается около 1 тыс. га. Из всего количества полигонов только около 8 % отвечают санитарным требованиям, большинство полигонов представляют значительную эпидемиологическую опасность, нарушают природный ландшафт и являются источником загрязнения почвы, подземных и грунтовых вод, атмосферного воздуха.

Следует отметить, что, несмотря на опасность для окружающей среды, многие из уже переполненных и формально закрытых полигонов продолжают принимать значительные объемы ТБО, что обеспечивает их владельцам получение высоких доходов.

При захоронении ТБО на полигонах безвозвратно теряется 9 млн т макулатуры, 1,5 млн т черных и цветных металлов, 2 млн т полимерных материалов, 10 млн т пищевых отходов, 0,5 млн т стекла.

Несмотря на то, что отходы из жилого фонда являются существенным источником вторичного сырья, практическая реализация селективного сбора ценных компонентов представляет собой сложную проблему, связанную с организацией сбора и переработки загрязненного материала, а также с уровнем цен на сырье соответствующего качества.

С этой точки зрения на первом этапе развития системы обращения с ТБО наибольший интерес представляет сбор вторичного сырья из отходов общественных и коммерческих организаций и учреждений, количество и качество которого выше качества вторсырья, содержащегося в ТБО жилого фонда. Существующая система учета и контроля за образованием и размещением отходов не позволяет из-за своей децентрализации получить достоверную информацию о фактических объемах образования отходов как в целом по России, так и по отдельным регионам, а также исключить несанкционированное их размещение. Это привело к образованию многочисленных стихийных, несанкционированных свалок.

Сложившаяся ситуация с размещением отходов негативно влияет на состояние природной среды и санитарно-эпидемиологическую обстановку как в целом по стране, так и вблизи крупных городов особенно. С ростом городов постоянно увеличивается потребность в городских территориях. Примерно каждые пять лет размер селитебных земель в городах увеличивается в среднем на 20 %, что приводит к увеличению расстояния до полигонов ТБО и транспортных расходов.

Принимаемые до настоящего времени организационные и практические меры в регионах по стабилизации и оздоровлению среды от отходов потребления не приводят к значительному эффекту. Можно выделить следующие причины: отсутствие единой идеологии в системе сбора и обезвреживания отходов потребления в Российской Федерации; неудовлетворительная координация работ; недостаточный объем финансирования; отсутствие эффективного экономического механизма с целью стимулирования создания производств по переработке отходов, ресурсосбережения, внедрения экологически чистых технологий и сокращения отходов.

Имеющийся отечественный и зарубежный опыт свидетельствует о возможности внедрения системы селективного сбора, которая должна основываться на действенных мотивах, как для населения, так и для других участников системы обращения с отходами.

Низкий процент переработки ТБО в нашей стране обусловлен такими причинами, как ликвидация системы заготовки и переработки «вторичного сырья», которая функционировала в бывшем СССР; рост потребления населением, особенно городским, товаров (продукции), которые после утраты своих потребительских свойств относятся к ТБО, а также увеличения количества упаковочных отходов; инфраструктура по раздельному сбору, утилизации (использованию) и обезвреживанию образовавшихся ТБО имеет недостаточное развитие.

В ряде городов страны построены заводы по биотермической обработке ТБО с использованием отечественного оборудования. Компостирование мусора проводится в биотермических барабанах производительностью 20– 30 тыс. т в год.

Мусороперерабатывающие заводы работают по технологии аэробного биотермического компостирования, при которой значительная (более 50 %) часть ТБО обезвреживается и превращается в компост – ценное органическое удобрение.

Получаемый компост используют сельские и городские хозяйства в качестве биотоплива и органического удобрения. Наряду с полезными компонентами (органика, азот, фосфор, калий, кальций и др.) в компосте присутствуют микроэлементы металлов, поэтому при его внесении в почву необходимо учитывать фоновые концентрации этих элементов в почве, с тем чтобы не превысить значения предельно допустимых концентраций в почве и в сельскохозяйственной продукции.

При выборе способа обезвреживания ТБО методом сжигания, определяющим должны быть использование многоступенчатой системы очистки отходящих газов и постоянный автоматизированный контроль за качеством отходящих газов, выбрасываемых в атмосферный воздух.

Главный недостаток мусоросжигательных заводов в России – трудность очистки выходящих в атмосферу газов от вредных примесей, особенно от диоксинов и оксидов азота.

На мусоросжигательных заводах используется одноступенчатая схема очистки газов, что не позволяет реализовать их полную очистку и может вызвать загрязнение воздушного бассейна.

В настоящее время разрабатываются технологии более глубокой очистки газов. На всех мусоросжигательных заводах обеспечивается утилизация тепла и извлечение черного металлолома.

В процессе сгорания ТБО на мусоросжигательном заводе наряду с дымовыми газами образуются еще два вида отходов: шлак и зола. Важной задачей при эксплуатации мусоросжигательных заводов является утилизация или захоронение токсичных золы и шлака, масса которых составляет до 30 % сухой массы ТБО.

Проблема утилизации золы и шлака в настоящее время решена и находится в стадии внедрения. Целесообразность применения того или иного из перечисленных методов обращения с ТБО зависит от размера города, состава и свойств ТБО данного города или региона, потребности в утильных фракциях, тепловой энергии или удобрении, климатических условий и многих других факторов [9].

В качестве положительного примера российской современной практики утилизации твердых бытовых отходов целесообразно рассмотреть производство, модернизация которого была проведена в последние годы – московский мусоросжигательный завод № 3 (далее МСЗ-3). Генеральный подрядчик–инвестор - австрийский концерн EVN АG. При реконструкции МСЗ-3 были применены новейшие технологические решения и оборудование термического обезвреживания с соблюдением требований природоохранного и санитарного законодательства РФ и ЕС, которые позволяют обеспечить полное сгорание отходов и максимальное получение энергии, минимальный выброс загрязняющих веществ в атмосферный воздух и безопасное проживание населения на прилегающих территориях. При проектировании завода были выбраны технологические и технические решения по адаптации технологии термической переработки ТБО на колосниковых решетках к условиям сжигания несортированных бытовых отходов населения Москвы, имеющих высокую влажность (до 50%), относительно низкую теплотворную способность (1200-1800 ккал/кг), высокую абразивность.

Проектная мощность - 360 тысяч тонн ТБО в год в составе двух технологических линий обеспечивает термическое обезвреживание несортированных ТБО с образованием золы и шлака, а также производством энергии. Технологические и конструктивные решения топочной камеры позволяют обеспечить полное сгорание отходов с механическим недожогом не более 1 % и обеспечить полное обезвреживание продуктов сгорания в зоне дожигания при температуре 850°С и более в течение не менее 2-х секунд при избыточном содержании кислорода. Это обеспечивает снижение концентрации диоксинов и фуранов в дымовых газах

Таким образом, выбранная технология обезвреживания ТБО должна обосновываться следующими оценками:

– экологическая приемлемость с точки зрения сокращения загрязнения атмосферы, водоисточников, земли;

– санитарная и эпидемиологическая безопасность всей системы сбора и утилизации отходов;

– выполнение законодательных норм по выбросу загрязняющих веществ в окружающую среду из комплексов по обезвреживанию отходов;

– эффективность технологических и конструктивных решений, включающих производительность технологии; степень защищенности от аварийных ситуаций и залповых выбросов;

– коэффициент использования энергоносителей и др.;

– капитальные вложения и сроки реализации капитальных вложений, приведенные стоимостные удельные затраты на обезвреживание единицы массы ТБО.