Челябинск. В Челябинске МСЗ должен был функционировать в Тракторозаводском районе на территории ТЭЦ-2 Челябинска

В Челябинске МСЗ должен был функционировать в Тракторозаводском районе на территории ТЭЦ-2 Челябинска. Как планировалось, он должен был работать в единой системе с городской ТЭЦ-2, выглядеть это должно так: вода с ТЭЦ поступает на завод, где в котлоагрегатах вырабатывается пар, оттуда одна его часть через общий коллектор с ТЭЦ подается потребителям, другая - на технологические нужды МСЗ. В 1997 г. было одобрено технико-экономическое обоснование сооружения МСЗ, с предписанием утвердить впоследствии рабочий проект.

В 1999 г. ЗАО "Термоэкология" начало его строительство. На реализацию этого проекта в том же году было затрачено 8029,3 тыс. рублей - 41,4 % от всех средств по программе "Отходы Челябинской области". Планируемая мощность завода - 150 тыс. т. ТБО в год.

В апреле 2001 года материалы рабочего проекта строительства в Челябинске МСЗ, а точнее - завода по термической переработке твердых бытовых отходов, направлены на государственную экологическую экспертизу. В итоге было получено положительное заключение на рабочий проект завода.

Вот как должен был работать мусоросжигательный завод в Челябинске (по данным ВТИ (Всероссийского теплотехнического института): Отходы поступают на переработку без какой-либо предварительной подготовки. Приемный бункер, рассчитанный на трехсуточный запас отходов, обслуживается двумя мостовыми грейферными кранами грузоподъемностью по 10 тонн. С помощью многочелюстных захватов - грейферов ТБО перемешиваются и из них удаляются крупногабаритные предметы. Затем отходы попадают в топку мусоросжигательного котла. Для его растопки и стабилизации горения влажных отходов используются четыре газовые горелки. Одновременно с отходами в топку подают негашеную известь-пушенку. Она связывает вредные примеси (НС1, HF и SO4) в дымовых газах. На подвижной решетке начинается процесс подсушивания отходов горячим воздухом и потоком тепла из топки. Продвигаясь дальше, отходы воспламеняются и интенсивно горят. Вращающиеся валки под колосниковой решеткой помогают интенсивной шуровке (ворошению) отходов и одновременно перемещают их из одной температурной зоны в другую, включая зону максимальных температур (950-1000°С). В конце топочной камеры остатки отходов догорают и остывает шлак, который потом сбрасывается в устройство выгрузки. Далее на входе в котел-утилизатор, в так называемой зоне дожигания, поток газов интенсивно перемешивается с воздухом, в результате дожигается токсичный оксид углерода. Процесс горения отходов регулируется и контролируется с центрального диспетчерского пульта, оснащенного компьютером.

Котел-утилизатор и расположенная под ним топка скомпонованы как одно целое. С котлом соединяется первый подъемный газоход. Газы проходят по нему при температуре 850-1000 °С (в течение 2 секунд). Далее дымовые газы попадают в циклоны (сепараторы), затем в полусухой абсорбер и роторный фильтр, а оттуда зола и продукты газоочистки поступают в систему золоудаления.

Шлак, зола и продукты газоочистки направляются в бункеры-накопители, но предварительно шлак очищается на магнитном сепараторе от металла. Отделенный металл пакетируется на прессе и идет во "Вторчермет", а зола и продукты газоочистки специальным транспортом направляются на переработку. Шлак грузится на самосвалы и вывозится на предприятия строительной индустрии. Там из него делают шлакоблоки или используют на строительстве дорог.

Чтобы достичь запланированной производительности - 150 тысяч тонн твердых бытовых отходов в год, заводу нужны две технологические линии производительностью по 10 тонн в час при круглосуточном режиме работы. Все оборудование, включая газоочистное, на завод поставляют отечественные производители. Лишь один важный элемент мусоросжигательного агрегата - механическая решетка приобретается у фирмы ЧКД-Дукла (Чехия). Стоимость такого мусоросжигательного завода, как Челябинский, в несколько раз ниже стоимости аналогичных заводов, поставляемых зарубежными фирмами.

Приложение 3. Первоочередные мероприятия по предотвращению «кризиса отходов» в Санкт-Петербурге

Предлагаемая Концепция была подготовлена Гринпис и направлена в Администрацию г. Санкт-Петербурга летом 2002 г. С некоторыми коррективами этот документ может быть применен и для остальных городов России.

Краткое резюме

В ближайшие годы Санкт-Петербург будет испытывать недостаток территорий для размещения бытовых отходов, в связи с тем, что ресурсы имеющихся полигонов для их размещения будут исчерпаны.

Задачей Администрации Санкт-Петербурга является предотвращение «кризиса отходов» в городе. В настоящее время обсуждается вопрос о строительстве мусоросжигательного завода (МСЗ).

Функционирование МСЗ такой мощности позволит снизить скорость заполнения полигонов отходами в 1,5 – 2,5 раза. Однако, отходы МСЗ (зола, пыль, шлак) являются токсичными и требуют депонирования на специализированном полигоне для токсичных отходов (таком, как полигон «Красный Бор»). При существующей экологической ситуации в Санкт-Петербурге дополнительное загрязнение окружающей среды токсичными веществами недопустимо.

Исследование, проведенное «Гринпис» в мае-июне 2002 г, ставит под сомнение также и экономическую целесообразность переработки отходов с помощью МСЗ. Ниже предлагается более эффективная в экологическом и экономическом плане альтернатива МСЗ, заключающаяся в строительстве Комплексов для сортировки отходов. С их помощью производится выделение полезных фракций отходов, с последующим прессованием неутилизируемых остатков – «хвостов» до более высокой плотности.

Таким образом, уровень капитальных вложений для реализации предлагаемой технологии в 3,8 – 14 раз меньше, чем в случае МСЗ. Кроме того, инвестиции в данную технологию будут возвращены в течение 1,8 – 4,8 лет. Сортировочные производства позволяют получать прибыль за счет реализации отобранных компонентов ТБО или изделий из них, а объем ТБО, подлежащих захоронению, снижается в 6,3 – 10 раз, по сравнению с объемами поступивших отходов.

Внедрение комплексов для сортировки отходов позволит снизить скорость заполнения полигонов в 1,6 – 3,5 раз и снять остроту проблемы на ближайшие 5 – 10 лет. Полученная «передышка» должна быть использована Администрацией Санкт-Петербурга для разработки и внедрения «комплексного подхода» по обращению с отходами, включающего такие меры, как введение селективного сбора пищевых отходов, углубление переработки вторичного сырья. Сортировочные производства могут быть в дальнейшем дооборудованы для механизированной переработки «хвостов» в полезную товарную продукцию: грунтово-почвенные смеси, биогаз, строительные материалы.

Современная ситуация.

По данным Администрации в настоящее время в Санкт-Петербурге ежегодно образуется около 5 млн. м³ (1 млн. т) твердых бытовых отходов (ТБО) [25,26]. В среднем по России норма накопления ТБО возрастает на 1,2 % в год по объему [27], таким образом, к 2010 г. объем образования ТБО в городе может составить 5,5 млн. м³ (около 1,1 млн. т) в год; к 2015, соответственно – 5,8 млн. м³ (1,17 млн. т).

Около 30% общего объема собираемых в городе ТБО (до 1,5 млн. м³ или 300 тыс. т.) отходов в год подвергаются переработке на двух мусороперерабатывающих заводах: МПБО 1 и 2. На заводах отходы подвергаются частичной промышленной сортировке с выделением утильных фракций, переработке в компост остаточной части, отделению компоста от некомпостируемых фракций[1].

Около 70% ТБО (3,5 млн. м³ или 700 тыс. т. в год) захораниваются без какой бы-то ни было переработки.

Захоронение отходов ведется на трех полигонах. Очевидно, при сохранении существующей ситуации, к 2010 г. на полигоны будет вывозиться не менее 4 млн. м³ (800 тыс. тонн/год).

В соответствии с применяемой технологией захоронения, отходы на полигонах подлежат уплотнению бульдозером или катком в 2,85 – 4 раза (с 200 до 570 - 800 кг/м³) [3]. Таким образом, вывозимые отходы ежегодно занимают на полигонах объем в 0,875 – 1,23 млн. м³.К 2010 г. эта величина может возрасти до 1 – 1,4 млн. м³.

Однако даже при сохранении современных объемов захоронения ТБО, существующие полигоны еще до 2010 г. будут переполнены и должны быть закрыты.[2] Организация новых полигонов вблизи Санкт-Петербурга представляет серьезную проблему, поскольку потенциально возможные участки для их размещения являются наиболее ценными рекреационными территориями города, либо отнесены к другому субъекту РФ –Ленинградской области.

Планы Администрации Санкт-Петербурга по решению проблемы ТБО

В качестве основных мероприятий по реформе системы обращения с ТБО в Санкт-Петербурге Администрацией планируется строительство мусоросжигательного завода (МСЗ) иностранного производства.

Основные технико-экономические характеристики предлагаемого МСЗ

1. Мощность по приему отходов: 500 тыс. т в год (около 2500 тыс. м³/ год).

2. Полезная продукция: тепловая и электрическая энергия.

3. Ориентировочное образование вторичных твердых отходов (летучая зола с фильтров, пыль, шлак): около 250 тыс. м³ (125 – 150 тыс. т/год) [27].

Примечание: Твердые отходы МСЗ, по уровню содержания токсичных веществ, должны быть отнесены к отходам 1 – 2 класса опасности (наиболее опасные) и, следовательно, подлежат захоронению на полигонах опасных отходов, таких как ГУПП «Полигон «Красный Бор». Масса отходов, ежегодно принимаемых для захоронения на полигон «Красный Бор» в настоящее время составляет, порядка, 12 – 15 тыс. т/год [26]. Очевидно, существующий полигон не сможет «справиться» с десятикратно возросшим потоком отходов, и строительство МСЗ необходимо совместить со строительством нового специализированного полигона для размещения опасных отходов.

4. Капитальные вложения в строительство одного МСЗ: 125 млн. долларов США (данные Администрации Санкт-Петербурга).

Примечание: Согласно [27] капитальные вложения в МСЗ такой мощности составляют 200 – 250 млн. долларов США. Для европейских аналогов эта величина составляет, порядка 350 млн. долларов США [28]. Возможно, экономию предполагается получить частично за счет упрощения мероприятий по очистке отходящих газов.

5. Ориентировочный тариф на утилизацию 1 тонны отходов (включая возврат инвестиций): 50 долларов США. Таким образом, ежегодные затраты из городского бюджета на один завод, при номинальной загрузке, составят 25 млн. долларов США.

Примечания:

а) Представляется неясным источник средств для обслуживания МСЗ. Для сравнения, бюджет Петербурга на 2002 г. предусматривает финансирование всех мероприятий по обращению с отходами в объеме около 2 млн. долларов США.

б) По данным [28] для зарубежных заводов-аналогов, выручка от реализации продукции МСЗ (электрической и тепловой энергии) не превышает 15% от ежегодных затрат.

в) Тариф на сжигание отходов для МСЗ № 2 ГУП «Экотехпром», г. Москва установлен в размере 1172 руб. 50 коп. (без учета НДС) – Распоряжение Заместителя Премьера Правительства г. Москва от 23 мая 2001 года N 288-РЗП.

г) Современный тариф на переработку 1 тонны отходов на заводах МПБО составляет около 5 долларов США. Тарифы на захоронение отходов на полигонах значительно ниже.

6. Ориентировочные сроки строительства: 1,5 – 2 года. Предполагаемое начало строительства в 2003 г.

Примечание: Строительство МСЗ № 4 ГУП «Экотехпром» в г. Москва продолжается в течение 5 лет. До настоящего времени стройка не завершена.

В случае реализации проекта строительства одного МСЗ на полигоны отходов ежегодно будет поступать, при современном уровне образования ТБО:

Ø 200 тыс. т (около 1 млн. м³) ТБО, не подвергающихся переработке, после уплотнения на полигоне их объем составит 0,25 - 0,35 млн. м³;

Ø 125 – 150 тыс. т (около 0,25 млн. м³) токсичной золы и шлака МСЗ поступающих на специализированные полигоны по размещению опасных отходов без дополнительного уплотнения.

Таким образом, строительство одного МСЗ позволит снизить объем ежегодно вывозимых на полигоны отходов 3 – 4 класса опасности (инертных отходов) в среднем в 3,5 раза. Одновременно, строительство МСЗ приведет к увеличению уровня образования опасных отходов в 10 раз, и потребует сооружения специализированного полигона для их размещения, объемом 0,25 млн. м³ отходов в год.

Суммарный объем ежегодно депонируемых на полигонах отходов составит 0,5 – 0,6 млн. м³ в год, то есть снизится в 1,5 – 2,5 раза по сравнению с современным уровнем. Одновременно повысится токсичность образующихся твердых отходов. Кроме того, в результате деятельности МСЗ, в атмосферу города будут выбрасываться токсичные вещества, не удержанные системами очистки отходящих газов.

Предложения Гринпис.

В районах жилой застройки, вывоз ТБО от которых производится на полигоны, предлагается установить мусоросортировочные комплексы. Такие комплексы в настоящее время производятся рядом отечественных и зарубежных предприятий (см. [29,30,31]). Комплексы располагаются, по возможности, на территории существующих мусороперегрузочных станций, либо на других территориях, максимально приближенных к местам сбора отходов.

На комплексах производится:

Ø ручная и механизированная сортировка отходов для выделения компонентов, имеющих потребительские свойства[3] (выход вторсырья – 30 – 40% от массы поступивших отходов);

Ø прессование выделенных компонентов для транспортировки их к местам дальнейшей переработки;

Примечание:

Прессование перерабатываемых компонентов перед их дальнейшей транспортировкой к местам переработки позволяет существенно снизить транспортные расходы.

Ø прессование остаточной части отходов, не подлежащей переработке – «хвостов» до плотности от 0,9 до 1,2 т/м³ для последующей транспортировки к местам захоронения на полигонах.

Основные технико-экономические показатели мусоросортировочных комплексов:

1. Суммарная мощность по приему отходов: около 700 тыс. т (около 3,5 млн. м³) в год;

2. Производство вторичного сырья для последующей переработки: 210 – 280 тыс. т в год;

3. Образование уплотненных отходов, для захоронения: 420 – 490 тыс. т в год или, в зависимости от степени уплотнения, 0,35 – 0,55 млн. м³.

Примечание:

Суммарное объемы ТБО, подлежащих захоронению снижаются в 6,3-10 раз, по сравнению с объемами поступивших отходов. Для сравнения: современная технология уплотнения ТБО на полигонах уменьшает их объем в 2,85 – 4 раза, а сжигание на МСЗ – до 10 раз.

4. Капитальные вложения (в зависимости от мощности комплекса): от 12,5 до 47 долларов США на 1 тонну мощности по переработке отходов, или 8,75 – 32,9 млн. долларов США.

Примечание: Ряд предприятий-изготовителей предлагают поставку сортировочных комплексов по лизингу с авансовым платежом в 25% от стоимости и рассрочкой платежа до 3 лет. В этом случае необходимый объем первоначальных инвестиций в отрасль составит от 2,2 до 8,2 млн. долларов США, а суммарный уровень капитальных вложений – 9,2 – 34,6 млн. долларов США.

5. Плановый срок окупаемости комплекса: от 1,8 до 4,8 лет.

6. Рентабельность, в среднем: 70 – 150% в год.

7. Ориентировочные сроки строительства до начала эксплуатации: от 6 месяцев до 1 года.

Внедрение мусоросортировочных комплексов с одновременным продолжением эксплуатации заводов МПБО позволит снизить объем ежегодно депонируемых на полигонах отходов в 1,6 – 3,5 раза. Кроме того, депонирование отходов на полигонах в виде спрессованных брикетов позволяет увеличить высоту складирования ТБО [28]. В связи с этим, возможно, срок эксплуатации существующих полигонов может быть дополнительно продлен.

Сравнительный анализ технологий

Из данных, приведенных выше видно, что внедрение технологии сортировки отходов с последующим прессованием, применительно к ситуации в Санкт-Петербурге приводит к лучшим, чем сжигание, результатам с точки зрения уменьшения объема депонируемых на свалках отходов. Кроме того, предлагаемая технология имеет ряд дополнительных преимуществ:

1. Мусоросортировочные комплексы в своем технологическом процессе, в отличие от МСЗ, не имеют элементов химического производства, и ни при каких условиях не могут наносить дополнительный вред окружающей среде и человеку.

2. Мусоросортировочные комплексы (как следствие из предыдущего положения) могут располагаться непосредственно в районах жилой застройки, в отличие от МСЗ, требующих значительных санитарно-защитных зон.

3. В отличие от МСЗ, внедрение мусоросортировочных комплексов не потребует создания новых специализированных полигонов для размещения токсичных отходов.

4. Спрессованные брикеты отходов, фактически, представляют собой инертный материал, при складировании их на полигонах биогаз и фильтрат практически не образуются. Таким образом, требования к организации полигонов, на которых располагаются прессованные отходы, могут быть дополнительно понижены.

5. При замещении мусороперегрузочных станций мусоросортировочными комплексами объем отходов, вывозимых транспортными мусоровозами, снизится в 6 – 10 раз, что приведет к дополнительной экономии средств и снижению выбросов от автотранспорта.

6. Мусоросортировочные комплексы могут быть легко дооборудованы как для глубокой переработки отсортированных фракций, так и для переработки «хвостов» после сортировки и ранее складированных на полигонах брикетированных отходов. В то же время, МСЗ является «конечной» технологией обработки отходов, не предоставляющей возможностей для развития.

7. Объем капитальных вложений в мусоросортировочные комплексы, при достижении лучших результатов, в 3,8 – 14 раз меньше, чем уровень вложений в строительство одного МСЗ.

8. Мусоросортировочные комплексы в перспективе будут давать прибыль, которая может быть использована для дальнейшего совершенствования системы обращения с отходами. Между тем, ежегодные расходы на функционирование МСЗ будут составлять до 25 млн. долларов США. В этих условиях, очевидно, выделение бюджетных средств для дальнейшего совершенствования системы обращения с отходами будет затруднено.