Проблема отходов – одна из самых актуальных в мировой повестке, при этом большинство россиян считают ее основной в сфере экологии. По данным Росприроднадзора, площадь мусорных полигонов в РФ уже достигла 4 млн гектаров – это сопоставимо с размерами Нидерландов или Швейцарии, и она ежегодно увеличивается на 10%.

Поэтому важнейшая задача – очистить страну от мусора и создать систему, которая позволит разделять отходы, грамотно управлять их потоками, перерабатывая с пользой для населения и без вреда природе. Превращение в цемент так называемых «хвостов», которые остаются на мусоросортировочных комплексах после извлечения всего полезного вторсырья, – одно из самых экологичных и эффективных решений этой проблемы.

Использование на цементном производстве альтернативного топлива из твердых коммунальных отходов (ТКО) поможет России достичь показателей нацпроекта «Экология», в рамках которого планируется к 2024 году снизить долю их захоронения до 87,9%.

Специальный проект ТАСС во всех подробностях рассказывает об утилизации ТКО на предприятиях отрасли и о том, почему эта технология должна стать частью системы обращения с отходами.

По последним данным РЭО, в 2019 году в России образовалось 61,1 млн тонн ТКО, а в 2020 году – 54,3 млн тонн, 96,2% из которых отправили на захоронение. Один человек производит примерно 420 кг ТКО в год, и этот показатель растет на 3% ежегодно.

Чтобы ликвидировать незаконные свалки и значительно сократить объемы вывозимого на полигоны мусора, 1 января 2019 года в России началась реформа отрасли обращения с отходами. Как рассказали в РЭО, за прошедшие два года в России ввели 106 предприятий по обращению с ними, еще 868 должны заработать до конца десятилетия. 

Сколько мусора сортируют в России?

По данным РЭО, в начале 2021 года уровень сортировки ТКО в России достиг 30%, к 2024 году этот показатель составит 50%, а к 2030 году – 100%. На утилизацию, которая включает в себя всю полезную переработку, кроме захоронения, к 2024 году направят 12% отходов, а к 2030 году – 50%. При этом за счет просветительской работы раздельный сбор может охватить к концу 2021 года до 42% россиян.

Чтобы снизить объемы вывозимого на свалки мусора и увеличить количество полезных материалов, которые обретают новую жизнь после переработки, нужно переходить на раздельный сбор. Дальнейшая глубокая сортировка отходов позволит извлекать из них максимально возможное количество вторсырья, и на цементный завод в качестве альтернативного топлива будет поступать только то, что непригодно для переработки.

Есть достаточно простые правила первичной сортировки мусора по видам.

Что можно переработать, а что – нет?

.

м

.

.

.

Для изготовления цемента необходимы известняк, глина и тепловая энергия. При этом затраты на последнюю составляют 30% от всех производственных расходов. Для обжига сырьевой смеси в цементной промышленности применяют различные виды ископаемого топлива, в том числе уголь и природный газ.

В качестве альтернативного топлива на цементных заводах можно использовать широкий перечень горючих отходов: остатки ТКО (после сортировки и извлечения всех полезных фракций), резину, многосоставную упаковку, отработанные шины и масла, сточные воды химической промышленности, шламы сточных вод и нефтепродуктов, растворители, краски, загрязненные почвы, биомассу, жир и все прочее, что невозможно переработать иным способом. При этом цементные предприятия не претендуют на перерабатываемое вторсырье, которому можно дать новую жизнь, – бумагу, пластик, стекло, металл.

Цементные заводы по всему миру – неотъемлемая часть системы конечной переработки отходов. Технология апробирована во многих странах и все время совершенствуется. В Евросоюзе наибольшее распространение она получила в Австрии, Чехии и Германии. Активно применяется в Болгарии, Франции, Румынии и Польше. Средний процент замещения природного топлива альтернативным в ЕС составляет более 40%. В Европе есть заводы, на 95% работающие на топливе из отходов.

Пока в России должным образом не налажено производство RDF-топлива (Refuse Derived Fuel), полностью готового к использованию и отвечающего ряду требований, в том числе высокой калорийности, низкой влажности и другим параметрам. Так, отходы, которые использует для утилизации цементный завод компании «ЛафаржХолсим» в поселке Ферзиково Калужской области, являются измельченными остатками после сортировки и извлечения всех полезных фракций, так называемыми «хвостами».

.

Внутри цементной печи происходит уникальный процесс «два в одном»: выделение тепловой энергии и утилизация отходов, когда минеральная фракция при высокотемпературном режиме становится частью клинкера.

Условия работы таких печей обеспечивают полное и безопасное разрушение даже стойких органических соединений. Это происходит в первую очередь благодаря окислительной атмосфере и высокой температуре – в зоне сгорания она достигает 2000 °С. Поэтому цементные заводы – приоритетный способ для утилизации некоторых видов отходов, например отработанных шин и масел.

Уникальность технологии переработки отходов в цемент заключается в полном отсутствии небезопасной золы. Зольный остаток непосредственно в печи вступает в реакцию с сырьевыми материалами и образует клинкер – промежуточный продукт при производстве цемента. В то же время при утилизации на мусоросжигательных заводах образуется около 20% зольного остатка, который в дальнейшем необходимо размещать на полигонах.

Строительство новых мусоросжигательных заводов нередко вызывает жаркие дискуссии в обществе. Цементные заводы уже есть почти во всех регионах России, и при модернизации они смогут перерабатывать существенную часть отходов. При соответствующей поддержке государства расходы на обновление оборудования, которое позволит работать на альтернативном топливе, готовы взять на себя производители цемента. Еще один плюс – переход на топливо из отходов не окажет влияния на предельные выбросы предприятий этой отрасли и поможет внести весомый вклад в достижение целей национального проекта «Экология».

Кроме того, утилизация отходов на цементных предприятиях позволяет снизить негативное влияние на окружающую среду, включая сокращение выбросов CO2. Наличие органики (отработанных шин, высушенного осадка сточных вод и т. д.) делает отходы нейтральными по содержанию углерода. Каждые 10% замещения могут снижать выбросы CO2 на 20 кг на тонну цемента.

В России на сегодняшний день только «ЛафаржХолсим» использует «хвосты» ТКО после сортировки в качестве вторичного энергетического ресурса. На заводе в Калужской области в 2020 году утилизировали 54 тыс. тонн отходов, что позволило сэкономить 14,3% природного газа. При этом цементные заводы вместе с другими крупными компаниями создают промышленный симбиоз, когда отходы одного производства становятся сырьем для другого. Крупнейшие мировые бренды, в основе стратегий которых лежат принципы устойчивого развития, утилизируют отходы своего производства на этом заводе «ЛафаржХолсим».

Входной контроль

КПО выгодно отдавать подготовленные «хвосты» на цементный завод, чтобы не платить деньги за размещение мусора на полигонах, количество которых сокращается, а стоимость захоронения на них увеличивается. На предприятии каждая машина с «хвостами» проходит входной контроль: проверку на радиацию, дополнительную металлосепарацию и измельчение. Запрещено использование несортированных, радиоактивных, медицинских, биологически опасных отходов, с повышенным содержанием хлора или с неизвестным составом.

Альтернативное топливо не влияет на выбросы из трубы цементного завода – для работы предприятий на этой технологии действуют те же самые ПДВ (предельно допустимые выбросы) пыли, двуокиси серы и оксида азота, определенные российским законодательством. При этом, например, заводы компании «ЛафаржХолсим» в России используют непрерывный мониторинг выбросов в соответствии с европейскими стандартами. На трубах стоят датчики, которые дополнительно к российским требованиям измеряют содержание загрязняющих веществ в выбросах, в том числе летучих органических соединений.

Диоксины и фураны образуются при сжигании альтернативного топлива в очень малых количествах, ниже предельно допустимых концентраций и даже пределов обнаружения приборами. Их в разы меньше, чем у мусоросжигательных заводов, благодаря очень высокой температуре в цементной печи. Диоксины и фураны – неустойчивые соединения, которые образуются в небольшом температурном диапазоне, при повышении температуры распадаются на составляющие.

Цемент, произведенный с применением альтернативного топлива, ничем не отличается от сделанного на газе или угле, что подтверждено опытом европейских стран. Качество продукции полностью соответствует отечественным стандартам. Утилизация отходов при производстве цемента признана наилучшей доступной технологией (НДТ) в России и Евросоюзе. Благодаря применению такого топлива в цементном производстве промышленники смогут внести значительный вклад в решение проблемы отходов и сократить количество полигонов.

.