Извлечение энергии из бытовых отходов — некоторые цифры

Все возрастающая доля в большом количестве энергии, потребляемой при производстве цемента, принадлежит отходам, используемым как альтернативное топливо. Пластмассовые отходы могут дать значительный вклад в замену нево-зобновляемых ископаемых источников энергии, таких как уголь. В ряде европейских стран уже имеет место конкуренция между цементной промышленностью и операторами заводов по сжиганию мусора, производящих энергию: и те и другие конкурируют в использовании отходов как альтернативного топлива.

Западная Европа производит около 100 млн т МТО, в которых пластмассы составляют приблизительно 7 %, и которые уничтожаются главным образом закапыванием (~ 70 %) и сжиганием (~ 30 %), хотя имеются существенные региональные различия. Доля сжигания колеблется от 10 % в Великобритании, до 80 % в Дании и Швейцарии. В Ирландии, Португалии и Греции доля сжигания незн чительна. Более 300 установок по сжиганию МТО установлены по всей Европе; их производительность лежит в диапазоне от нескольких тысяч до 1 млн т/год. Производительность самого современного завода по сжиганию МТО, который планируется построить в Амстердаме [132], составит 765 тыс. т/год. Технологии переработки на существующих установках сильно различаются в зависимости от нормативов и существующего (или ожидаемого) законодательства по выбросам в окружающую среду.

АРМЕ связала свою работу по рекуперации энергии с будущей энергетической политикой, демонстрируя ценность пластиковых отходов как источника топлива. Ассоциация активно участвовала в работе Форума по энергии и отходам, проведенного под руководством Генерального директората по окружающей среде (Европейская комиссия), который сконцентрировал внимание на техническом потенциале и осуществимости превращения отходов, в частности, пластмасс в топливо. Такие страны, как Япония и США также обратили внимание на потенциал сжигания полимерных отходов в виде топлива как такового посредством моносжигания. Результаты показывают, что отходы, например, пластиковой упаковки могут выступать как безопасный и чистый источник топлива. АРМЕ оценивала пластмассы как альтернативный источник топлива совместно с Национальной ассоциацией пластмасс Швейцарии (КVS) и производителями цемента Бииндер Цемент Унтервац (ВСЦ) и поддержала программу Швейцарская энергия 2000 по экономии энергии и рациональному развитию. Эксперименты ВСU на вышеупомянутом цементном заводе в Швейцарии [133] дали положительный результат и полное испытание было завершено в 1996 г. Было найдено, что использование в виде топлива одной тонны предварительно подготовленных смешанных пластиковых отходов сохраняет 1,4 т угля. Исследование поддерживает рекуперация энергии как жизненно важного инструмента в рамках общего управления утилизацией отходов как дополняющего захоронение и повторную переработку в целях создания ряда способов рекуперации, отвечающих экологическим и экономическим требованиям в каждой ситуации обращения с отходами и предотвращающими потерю ценного ресурса закапыванием в землю.

Одна лишь швейцарская цементная промышленность обладает потенциалом в 100 тыс. т топлива из полимерных отходов в год. Переключение на пластмассы также способствует достижению целей правительства Швейцарии по замещению ископаемого топлива. В масштабе Европы до 3,8 млн т угля может быть сэкономлено за один год.

Эффективное использование полимерных отходов в качестве топлива благоприятно для окружающей среды. При этом не производится твердых отходов или пепла, а выбросы в воздух не больше, чем при сжигании ископаемого топлива. Смешанные пластмассовые отходы в Швейцарии имеют более низкую концентрацию тяжелых металлов, чем уголь.

Исследование, проведенное КУ5, АРМЕ и ВС1/, охватыва о свыше 100 тыс. потребителей в двух кантонах, возвращавших использованную упаковку для создания чистого топлива для производства цемента. Результаты были проверены независимым институтом За рабочие места и аналитику окружающей среды Германия.

Томас Биирки из Энергии 200, швейцарской энергетической программы по снижению потребления ископаемого топлива, комментирует: Применение пластмассовых отходов как альтернативного топлива в печах для отжига цемента идеально отвечает швейцарским потребностям. Результаты этих исследований должны быть использованы промышленностью, нуждающейся в высокотеплотворном топливе и имеющей возможность использовать это топливо в соответствии с требованиями законов об охране окружающей среды.

Дания — страна, известная своей последовательной политикой защиты окружающей среды, во все большей степени поддерживает рекуперацию энергии как составляющую решения проблемы отходов, привлекая все возможные способы рекуперации, которые помогут минимизировать отходы. Растущее значение рекуперации энергии иллюстрируется расширением завода по сжиганию отходов в Копенгагене, который в настоящее время принимает 300 тыс. т отходов ежегодно. В течение 1995 г. в Дании было переработано в энергию 118 тыс. т (84 %) пластмассовых отходов [134]. Кредитную поддержку расширения этой практики Раймонд Скааруп из Копенгагенского Агенства по защите окружающей среды объясняет следующим образом: Рекуперация энергии стала важной частью общей датской стратегии по управлению запасами энергии и обращению с отходами, по мере того как мы стремимся перерабатывать каждый вид отходов наиболее приемлемым для окружающей среды путем. Рекуперация энергии также занимает важное место в копенгагенской кампании за снижение глобального потепления — город активно участвует в Проекте по уменьшению городского С02. Защитники окружающей среды, осуществляющие этот проект, стимулируют признание широкой публикой того факта, что принятие решений по обращению с отходами влияет на выбросы также, как производство энергии. потребление энергии и ее транспортировка. Рекуперация энергии из отходов снижает потребление ископаемого топлива и действует в направлении уменьшения генерации СО, одновременно сохраняя природные ресурсы. Датская стратеги по управлению обращением с отходами включает обязательство увеличивать повторную переработку в тех случаях, когда это экономически и экологически приемлемо. За счет применения разнообразных методов рекуперации отходов доля захоронения снизилась с 49 % в 1988 г. до 4 % в 1994 г.

Недавнее французское исследование [135] подтвердило справедливость аргументов в пользу того, что сжигание использованной упаковки существенно снижает воздействие на окружающую среду со стороны установок по сжиганию МТО с рекуперацией энергии. Опыты, проведенные на установке по сжиганию бытовых отходов в Париже, показали, что современные заводы типа энергия-из-отходов могут реально содействовать снижению выбросов в среду и давать ценную энергию.

Этот результат поддержан исследованием, предпринятом в Вюрцбурге командой, работающей по упомянутому выше проекту АРМЕ. Было найдено, что пластмассы из бытовых отходов дают существенный вклад в процесс рекуперации энергии и уменьшают потребность в дополнительном, невозобновляемом ископаемом топливе.

Полученные результаты вместе с данными других исследований, проведенных в последние годы по поручению правительства Финляндии, производителей упаковки и АРМЕ, подтверждают, что отходы упаковки являются топливом будущего.

Посредством превращения легко перерабатываемой использованной упаковки в топливо промышленное потребление топлива в Европе может быть уменьшено на величину, эквивалентную 10-14 млн т нефти. Это может сохранить для Европы 1,21 млрд евро за счет уменьшения расходов на ископаемое топливо без неблагоприятного воздействия на окружающую среду

Исследование, проведенное на заводе, касалось потребления воды и энергии, выбросов в атмосферу, твердых остатков от отходов, получения тепла и очистки топочного газа в сравнении с традиционными системами производства пара и электроэнергии. Завод перерабатывает до 640 тыс. т бытовых отходов ежегодно. Извлеченная из отходов энергия используется для обогрева около 70 тыс. домов в окрестности завода.

Вилли ван Белл, председатель технической рабочей группы Европейской коалиции энергия-из-отходов, говорит: Это образ будущих перемен. Анализ показывает, что рекуперация энергии является практическим решением для многих стран при минимальном изменении существующего порядка обращения с отходами и ясно демонстрирует, что положительные черты рекуперации энергии из отходов могут быть составной частью обобщенного подхода к обращению с отходами.