Без золы, «хвостов» и выбросов | новости о цементе

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%.

ОТХОДЫ БОЛЬШИХ ГОРОДОВ

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.

Наша главная задача – сделать так, чтобы на полигоны отправлялось кратно меньше отходов. Если точнее, то к 2030 году объем отходов, который поступает на захоронение, должен снизиться на 50%. Для этого необходимо использовать все возможные варианты утилизации в комплексе: от материальной переработки (к примеру, пластиковых бутылок в ПЭТ-флексы и далее в ткань) до компостирования. Проекты по применению твердого топлива также займут определенную нишу. Такой способ утилизации используют на цементных и металлургических производствах.

Денис Буцаев, генеральный директор публично-правовой компании «Российский экологический оператор»

Одна из главных задач по организации раздельного сбора мусора – не смешивать пищевые отходы с чистым и сухим вторсырьем. Для этого отсортированные гражданами ТКО забирают из разных контейнеров разные мусоровозы.

Если отходы перемешиваются и загрязняются пищевыми остатками, то выбрать вторсырье становится сложно – большая его часть без полезной утилизации попадает на полигон. Мусоровозы свозят ТКО в комплекс по переработке отходов (КПО), где происходит тщательный отбор полезных фракций. После того как отобрали все пригодное для переработки, у оставшихся «хвостов» три пути: на полигон, на мусоросжигательный или на цементный завод.

УТИЛИЗАЦИЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЦЕМЕНТА

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.

При применении подходящих технологий и контроле итогового продукта использование RDF-топлива из отходов для производства цемента имеет различные положительные экологические аспекты. Так, при его производстве происходит отбор вторичных ресурсов для дальнейшей переработки, что является важным пунктом государственной политики при обращении с отходами. При этом благодаря высокому содержанию биогенных органических компонентов такое топливо заменяет на производстве ископаемое топливо, например газ или уголь. В этом случае происходит снижение выбросов парниковых газов – так же, как и тогда, когда использованные для производства RDF-топлива отходы не попадают на полигоны. Остатки от сжигания этого топлива используются для производства цемента, не загрязняют почву и не занимают место на полигоне отходов.

Ирина Говор, с. н. с. ФГБУ «Институт глобального климата и экологии им. академика Ю. А. Израэля»

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».

На топливо из отходов идет только то, что невозможно переработать. Поэтому производство RDF-топлива мы считаем вынужденной мерой, чтобы такие отходы не пополняли полигоны России, которые, во-первых, близки к заполнению, а во-вторых, не нравятся жителям – ни новые, ни старые. А то, что можно переработать, возвращается на новый цикл использования. Это самая правильная история: сохраняются первичные ресурсы и сокращается полигонное захоронение.

Елена Вишнякова, заместитель генерального директора ведущего оператора по обращению с отходами Московского региона – компании «ЭкоЛайн»

АЛЬТЕРНАТИВА МУСОРОСЖИГАНИЮ

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».

По нашей оценке, в случаях, когда использование других видов переработки невозможно, цементные предприятия смогут внести значительный вклад в выполнение показателей нацпроекта и переработать, в целом, не менее 5 млн тонн твердых коммунальных отходов в год. Сейчас мы работаем над разработкой мер экономического стимулирования. Одну из них правительство утвердило в июне – это облигационные займы.

Денис Буцаев, генеральный директор публично-правовой компании «Российский экологический оператор»

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».

БЕЗОПАСНОСТЬ ТЕХНОЛОГИИ

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.

Термин «наилучшие доступные технологии» (Best Available Techniques, BAT) появился в странах ЕС с принятием директивы Совета Европы 96/61/EC о комплексном контроле и предотвращении загрязнений (IPPC).

По этому законодательному акту НДТ – наиболее эффективные на сегодняшний день производственные процессы и методы, которые позволяют сократить негативное влияние человека на окружающую среду.

Согласно российскому определению, НДТ также подразумевает доступность технологии, ее экономическую и технологическую целесообразность.