Принцип Зеро
В рамках действующего в России национального проекта "Экология" власти региона совместно с Ростехом прорабатывают концепцию комплексной системы обращения с отходами и создания высокотехнологичной инфраструктуры в отрасли ТКО. Речь идет о строительстве двух заводов по переработке мусора полного цикла, сети сортировочных и перегрузочных площадок. Важно, чтобы такие комплексы работали эффективно и не наносили ущерба окружающей среде.
Вторая жизнь отходов
Всемирный банк подсчитал: в среднем на одного человека в день приходится по 740 граммов "произведенного" мусора, в отдельных случаях - до 4,5 килограмма. За год все население планеты выбрасывает в корзину 2,01 миллиарда тонн. При этом привычный всем пластиковый пакет, который нам выдают на кассах в магазинах, разлагается не менее сотни лет. В ответ на эту растущую проблему и родился новый экологический тренд Zero Waste (в переводе с английского - "ноль отходов"). Он не просто ставит перед обществом задачу изменить образ жизни, перейти к осознанному потреблению, но и создать надежный цикл производства, в котором любой избыточный материал становится ресурсом для нового полезного продукта, а не мусором. Да, это сопряжено с внушительными расходами, но, как говорится, стоит того. Тем более перед глазами уже есть успешно реализованные примеры - "Эко-Спектрум" в Краснодаре, одно из главных российских предприятий по производству установок для термической утилизации отходов.
- Мусор - продукт нашей жизнедеятельности, и необходимо искать способы максимально вовлекать его во вторичный оборот, - уверена генеральный директор краснодарской компании Октябрина Девлетова. - Например, Краснодарский край занимает первое место в России по объемам производства риса. Но что делать с остающейся рисовой лузгой? При сжигании из нее образуется диоксид кремния, который применяется во многих областях. Кстати, недавно мы провели эксперимент: использовали золу, полученную от сжигания "хвостов" сортировки ТКО, при производстве скамеек, кашпо, канализационных люков. Изделия состоят на 70 процентов из золы и на 30 процентов из отсортированных полимеров, при этом само сырье для изделий окрашивается уже при производстве в любой цвет.
Кстати, заводы по переработке мусора полного цикла как раз и включают, помимо сортировочных линий, площадки термической утилизации хвостов и производственные линии для переработки вторичных материалов, полученных при сортировке и термической утилизации. Например, тот же выброшенный картон (без краски) прекрасно подойдет для новой упаковочной тары. Пищевые отходы можно компостировать - при определенных условиях органика разлагается под слоем почвы, создавая отличную альтернативу химическим аграрным удобрениям. И если все это находится в пределах одного комплекса, то себестоимость полученной продукции из вторично-материального ресурса будет конкурентоспособна, и в полном цикле возрастает экономическая целесообразность, но, когда эту цепочку "разбивает" транспортная логистика, иными словами, отсортированные фракции мусора отвозят на переработку в другой город либо соседний регион, это сразу же удорожает продукцию.
Перезагрузка технологий
Компания по разработке и производству уникальных ресурсосберегающих технологий, обеспечивающих "зеленую энергетику", появилась в Краснодаре в 2011 году. К тому моменту у основателя - Октябрины Девлетовой - уже имелся за плечами серьезный опыт работы с английскими установками для термического обезвреживания и утилизации биологических отходов.
- Сейчас наша компания полностью самостоятельная, мы не зависим от зарубежных технологий. В штате - российские опытные химики, физики, конструкторы, инженеры, специалисты по программному обеспечению, а все расчеты они производят в программных комплексах, - говорит Октябрина Шакировна. - Наши сотрудники участвуют в совместных проектах с инновационным центром "Сколково", ведущими вузами страны.
Переходным этапом для компании стало освоение систем газоочистки. Толчком послужило ужесточение требований к обращению с медицинскими отходами. Почти три четверти из них - это пластик: шприцы, катетеры, одноразовые инструменты, бахилы. При горении все эти элементы выделяют вредные вещества. Чтобы сократить токсичные выбросы в атмосферу, инженеры разработали устройства с сухим и мокрым методом фильтрации. Они раскладывают бурлящие внутри камеры соединения, так называемые хвосты, на молекулы, в итоге освобождаемый газ имеет нулевой уровень опасности для человека и окружающей среды.
Дальше возник вопрос: какую выгоду могут извлечь предприятия в процессе утилизации крупных объемов отходов? Так, появились варианты модулей с рекуперацией тепла в электричество, то есть утилизацией мусора в ноль, без остатков.
Новый уровень
- С помощью рекуператоров можно получать горячую воду, отапливать производственные помещения. Например небольшой инсинератор может при часовой производительности 50 килограммов в час на эталонном отходе вырабатывать до 100 киловатт тепловой мощности, которой хватает для отопления помещений до 1000 квадратных метров, и самая большая установка той же фирмы, вырабатывающая до пяти мегаватт тепловой мощности, может отапливать до 50 000 квадратных метров, - рассказывает гендиректор научно-производственной компании. - Сейчас мы разработали промышленный образец двигателя Стирлинга, который приводится в движение за счет разницы температур. Образующееся при этом электричество направляем на освещение, щит управления и датчики. Ближайшая наша задача - нарастить мощности вырабатываемой энергии от сжигания отходов для обеспечения электричеством самой же установки, а если говорить о больших объемах выработки электроэнергии как вторично-материального ресурса, получаемого при обезвреживании и утилизации отходов, то с помощью правовинтовой машины (турбины), например, с самой большой установки можно получить до пяти мегаватт электричества, а это примерно мощность, потребляемая почти 250 квартирами. При этом весь технологический процесс полностью автоматизирован и экологичен.
Сокращение выбросов углекислого газа в атмосферу тоже вошло в проектную повестку краснодарских профессионалов. Специалисты просчитали возможность поглощения СО2 при сжигании мусора. В последующем газ сжижают и фасуют в баллоны. Диоксид углерода тоже имеет коэффициент полезного действия: его применяют при карбонизации напитков, заморозке продуктов, сварке в среде защитных газов. Все изобретения предприятия отличаются высоким уровнем новизны и наукоемкости, поэтому защищены интеллектуально - в копилке компании уже 35 новых разработок.
Краснодарская компания этим летом поставила в Мариуполь, восстановление инфраструктуры которого курирует минстрой России, три промышленных водогрейных котла суммарной мощностью порядка 34 мегаватта. Отличительной особенностью котлов являются небольшие габариты и трехкодовость: уходящие после горения газы попадают сначала в фестон, а затем проходят через конвективную поверхность.
В Краснодаре протестировали инсинератор для низких температур. Краснодарская компания подготовила новую установку с системой газоочистки для Крайнего Севера - устройство показало стабильную работу при экстремальных температурах до 60 градусов мороза. Конструкция оснащена трехступенчатой системой сухой фильтрации, позволяющей минимизировать выбросы вредных веществ в атмосферу. В час такой инсинератор способен "переварить" до одной тонны отходов.