Шанс на спасение

автор статьи Наталья Черниховская, 13 октября 2019 год

Игорь Михайлович Мазурин, доктор технических наук

Последние три года в публичном пространстве широко обсуждается тема мусоросжигательных заводов, которые компания РТ-Инвест строит в Подмосковье. Многие эксперты высказали опасения, что эти заводы будут наносить серьёзный ущерб здоровью людей и окружающей среде. За это время прошли множественные акции протеста среди жителей районов, где запланировано разместить эти заводы. Мнения разделились. Некоторые уверены, что поскольку мусоросжигательные заводы много лет работали в Европе, мы можем смело пользоваться этой технологией. Другие считают, что эти заводы являются медленными убийцами, так как выхлоп из труб и зольный остаток от сжигания будут содержать большое количество диоксинов, которые являются сильнейшим ядом и по степени токсичности превышают даже некоторые боевые отравляющие вещества.

Технология Hitachi Zosen Inova, закупленная компанией РТ-Инвест – технология сжигания мусора на колосниковых решетках и последующая выработка электроэнергии из тепла – была разработана в середине прошлого века и активно применялась в Японии и Европе до недавнего времени. При этом европейцы даже гордились тем, насколько безопасны их заводы и размещали их вблизи населенных пунктов и даже в городах. Считалось, что после реструктуризации мусоросжигательной отрасли, которая прошла в 70х-90 х годах, МСЗ стали абсолютно безвредными, и якобы не наносили никакого ущерба ни здоровью людей, ни окружающей среде. Однако, несколько лет назад были получены шокирующие данные, опровергающие это утверждение. С 1997 по 2007 испанские специалисты занимались сбором медицинской статистики по онкобольным, которые проживали вблизи мусоросжигательных заводов в Испании. По завершении их исследования была издана статья с серьезными аргументами о том, что в результате деятельности двухсот МСЗ в Испании около 90 тысяч человек умерли от 33 форм рака в течение десяти лет. Статья вышла в 2013 году, и уже в 2017 году экологические организации Европейского Союза рекомендовали прекратить инвестиции в новые МСЗ и постепенно заменить мусоросжигание другими способами утилизации мусора, например, термической деструкцией, рециклингом и повторным использованием.

Тем не менее, 150 млрд рублей на закупку четырёх заводов Hitachi Zosen Inova уже потрачены. Заводы будут размещены в Тимохово, Могутово, Свистягино и Солнечногорске, и они рассчитаны на 2,8 млн тонн мусора в год. Причём это будут хвосты, оставшиеся после сортировки всего московского мусора, который образуется в количестве 11 млн тонн ежегодно. Соответственно 8,2 млн тонн будут направляться на переработку и захоронение.

Строительство заводов идёт полным ходом, и первый комплекс планируется запустить в 2021 году. Однако уже сейчас стало понятно, что во-первых эти заводы представляют из себя финансовую яму – не только из-за первоначальной высокой стоимости, но и из-за дальнейшего дорогостоящего содержания и поддержания их работы; во-вторых, МСЗ будут производить опасные отходы — содержащий диоксины выхлоп в количестве 400 тысяч кубометров в час и диоксиновый зольный остаток в количестве 35% от первоначальной загрузки, который надо будет обезвреживать и утилизировать. Контроль выхлопа и утилизацию зольного остатка технология Hitachi Zosen Inova не предусматривает. Дороговизна обслуживания этих заводов заключается в том, что каждые два года необходимо менять различные компоненты технологической цепочки, которые совокупно будут стоить 40-50% от первоначальной стоимости всего комплекса. Учитывая, что один завод стоит 35 млрд рублей, замена компонентов обойдётся в 15-17 млрд рублей дополнительно каждые два года. В итоге получается, что стоимость мусорного сырья будет превышать тысячу долларов за тонну, а такие тарифы однозначно прожгут огромную дыру как в бюджете, так и в карманах граждан.  

Зольный остаток изначально планировалось отправлять по железной дороге в Томск, где есть предприятия с технологиями обезвреживания опасных веществ. Но довольно скоро стало понятно, что это плохой вариант решения проблемы, так как по мере транспортировки диоксиновому заражению подвергнется обширная территория, и, к тому же, томское предприятие не рассчитано на такие большие объемы, которые будут производить московские МСЗ.

Строительство завода по технологии Hitachi Zosen Inova в Свистягино

Руководство компании РТ-Инвест, осознав масштабы грядущего катастрофического провала, схватилось за голову и срочно стало искать выход из сложившегося положения. И здесь им на помощь пришли российские учёные, представители старой советской научной школы – Мазурин Игорь Михайлович и Огнёв Сергей Валентинович.

Как выяснилось, в Советском Союзе к 70м годам были полностью проработаны несколько технологий утилизации отходов, но применялись они в основном в промышленности. С наступлением 90х годов и переходом к рынку и тотальной коммерциализации эти технологии  были забыты. Однако сейчас, когда мы оказались в тупике мусорного кризиса, пришло время реанимировать старые рецепты.

Ранее Мазурин И.М. и Огнёв С.В. работали каждый в своей области, но сейчас решили объединить знания и опыт, чтобы «вылечить» мусоросжигательные заводы компании РТ-Инвест. Таблеткой оказалась технология дугового расплава и каталитического дожига. Её суть состоит в следующем.

После сгорания на колосниковой решётке образуется три компонента – зольный остаток, пыль и дымовые газы. Все три компонента очень токсичны и содержат больше количество диоксинов. Поэтому они должны пройти несколько стадий очистки. Первая стадия очистки состоит в том, что смесь зольного остатка, дымовых газов и пыли улавливается и подаётся в специальную ванну, где происходит дуговой расплав: опускаются два угольно-графитовых электрода, подаётся электричество, образуется электрическая дуга и смесь начинает плавится. Постепенно температура поднимается до 1600 – 1800 градусов и плавящаяся смесь превращается в жидкость, так называемый расплав. В процессе расплава образуются отходящие газы с температурой 1300 -1400 градусов и жидкость, которая оседает на дно камеры, где идёт периодический слив расплава через специальные отверстия – отдельно передельный чугун и отдельно базальтовый расплав. После того, как начинают отходить газы, камеру можно дозагружать, например, подавать небольшое количество метана (CH4), необходимого для образования базальтового расплава, который можно использовать для производства керамзито-базальтовых нитей, пригодных для строительной области. Вернёмся к отходящим газам. После ванны с дуговым расплавом они попадают в реактор, где происходит вторая стадия очистки, которая называется окисление: газы смешиваются с эмульсией, приготовленной из извести (CaCO3), после чего образуется воздух и мелкодисперсная пыль — азот и кислород – иначе говоря, воздух с частичками пыли, при этом оксиды азота (NOx) оказываются нейтрализованы. Скорость всего потока 3-6 секунд, иногда он может задерживаться до 8 секунд.

Далее происходит охлаждение, за которым следует третья и четвертая стадии очистки, когда воздушная смесь с частицами пыли проходит через сухой и мокрый скрубберы, где происходит очистка смеси с помощью жидкости и механическая очистка за счёт того, что частицы пыли оседают на стенках устройства. После скрубберов смесь подаётся в рукавный фильтр, где происходит пятая стадия очистки: частицы пыли улавливаются с помощью специальной ткани и периодически стряхиваются вниз с помощью воздушного потока. По составу эта пыль напоминает обыкновенный пепел, и он содержит большое количество вредных веществ. Этот пепел загружается обратно в камеру дугового расплава и процесс повторяется уже с новой порцией шлака. После рукавного фильтра оставшиеся очищенные газы не выбрасываются в атмосферу, а направляются на два каталитических процесса в результате чего трансформируются в жидкую фазу и направляются на существующие в России заводы по обезвреживанию боевых отравляющих биологических и химических веществ. В результате все вредные вещества оказываются нейтрализованы и процесс сжигания мусора становится абсолютно безопасным для людей и окружающей среды.

Таким образом наши учёные Мазурин И.М. и Огнёв С.В. смогут исправить ошибку властей с заводами Hitachi, спасти жизни людей и сэкономить огромные средства. Этот манёвр позволит постепенно отойти от мусоросжигания и мусорных полигонов и уже в ближайшем будущем строить заводы по переработке мусора на основе технологии пиролиза, полностью исключая процесс колосникового сжигания.

Помимо всего прочего, наши учёные утверждают, что заводы по переработке пластика также нуждаются в очистке своих отходов, и вышеупомянутая технология применима и для них.

Можно вздохнуть спокойно. Выход есть. Теперь остаётся немного подождать, когда наши учёные успешно протестируют свою технологию в рамках мусоросжигательных заводов РТ-Инвест и в течение ближайших двух лет запустят её в работу.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *