Целесообразность пиролиза твердых коммунальных отходов

Существуют достаточно жесткие требования к подготовке бытовых отходов направляемых на пиролиз (газификацию) [6]:

- сортировка отходов с целью извлечения балластных фракций (стекло, металлы, камни, мелкая фракция);

- сушка отходов;

- предварительное дробление отходов.

Последнее требование приводит к повышению надежности мусороперерабатывающих предприятий, использующих технологию пиролиза, поскольку наличие крупных нераздробленных фракций, часто встречающихся в ТБО, нарушает работу установки и выводит оборудование из строя. Ни одна из указанных технологий не смогла подтвердить свою техническую надежность в течение длительного срока эксплуатации, а также экономическую и энергетическую эффективность.

Установки или заводы по переработке твердых бытовых отходов способом пиролиза были построены в Дании, США, ФРГ, Японии и других странах. Однако их деятельность столкнулась с серьезными техническими и 18 экологическими проблемами, которые приводили к высоким финансовым потерям. Построенные в Европе заводы были остановлены, перестроены или разобраны, хотя попытки дальнейшего развития указанных технологий делаются и сегодня. А в Швеции???

Низкий спрос на продукты переработки, технологические трудности в работе оборудования и его низкая надежность привели к закрытию более 80% построенных на основе пиролиза производств по переработке ТБО.

В Японии, которая в 70-80-е годы прошлого века была лидером по пиролизной переработке бытовых отходов, продолжает действовать определенное число заводов, использующих технологии пиролиза и газификации, большинство из которых имеет малую мощность (менее 60 тыс. т в год). Эти производства также сталкивались с технологическими проблемами, а потому были, в основном, перепрофилированы на переработку отдельных видов отходов, либо на переработку ТБО после глубокой сортировки.

Промышленное использование таких технологий в Европе потерпело неудачу из-за значительных технических проблем, которые приводили к высоким финансовым потерям. Построенные заводы были остановлены, перестроены или разобраны, хотя попытки дальнейшего развития указанных технологий делаются и сегодня.

До настоящего момента ни одна из этих технологий не смогла продемонстрировать для утилизации твердых бытовых отходов жилого сектора свою техническую надежность в течение длительного периода эксплуатации, экономическую целесообразность и энергетическую эффективность [6].

Мусоросжигательные заводы

Таблица 1 – МСЗ в странах Европейского союза

Наибольших успехов в области промышленной переработки ТБО достигла Германия, правительство которой ратифицировало соглашение стран Евросоюза и приняло закон, запрещающий с 1 июня 2005 г. вывоз на полигоны органических отходов, в том числе ТБО, без предварительной подготовки. На сегодняшний день в Германии эксплуатируется или находится на стадии строительства и проектирования около 90 предприятий термической переработки ТБО, а суммарная мощность действующих установок достигает 18 млн. т ТБО в год. В некоторых городах Германии, например, в Гамбурге, все 100% неутилизируемых отходов сжигаются.

Сегодня в Германии повсеместно применяется традиционная технология сжигания отходов в слоевых печах на подвижных колосниковых решетках с применением газоочистного оборудования. Исключение составляют установка в Греппине (земля Саксония-Анхальт) и один из заводов в Штудгарте, где ТБО сжигают в топках с пузырьковым псевдоожиженным слоем. Кроме того, в Ноймюнстере (земля Шлезвиг-Гольштейн) используется установка, в которой подготовленные отходы сжигаются в циркулирующем кипящем слое, а в Бургау (Бавария) действуют две небольшие пиролизные установки. Однако из-за больших экономических затрат широкого распространения такие технологии термической переработки ТБО не получили.

На сегодняшний день в России функционирует 243 мусороперерабатывающих заводов; 50 мусоросортировочных комплексов; 10 мусоросжигательных заводов и этого количества недостаточно, чтобы справится с образующимся количеством ТКО.

В Японии работает около 1 900 установок термической переработки ТБО, с помощью которых утилизируется 75 % ТБО страны.

В США, в 2007 г. 12,5% ТБО было подвержено термической переработке с производством 48 ТВт-ч полезной энергии. Оставшиеся 33,4 % ТБО повторно использовались или компостировались, а 54 % – вывозились на полигоны. При этом общее количество ТБО в стране составляло 250 млн. т.

Одним из наиболее динамичных рынков производства энергии из ТБО является Китай. За 8 лет с 2001 по 2007 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.