Гюнтер Дехуст про сміттєспалювання в Німеччині: альтернативи існують, і їх доцільно впроваджувати

Управління відходами в Німеччині засновано на наступних принципах.

З 1935 року існує постанова, що регулює підключення і використання водопроводу, каналізації і вивезення сміття для всіх земельних ділянок в містах і селищах.

Витрати на утилізацію відходів - відповідальність виробника відходів.

Плата за вивезення відходів для споживачів включає в себе витрати на утилізацію цих відходів. Особи, що виробляють більше відходів, платять більше.

На виробниках деяких груп товарів (пакувальних матеріалів, електроприладів, батарейок, автомобілів і ін.) лежить додаткова відповідальність. Компанії, які здійснюють випуск даних товарів або їх поширення, повинні забезпечити належну утилізацію відходів від їх товарів. Вартість утилізації зазвичай включається в ціну продукції.

У Німеччині існує Ієрархія поводження з відходами. Найвищий пріоритет у скорочення утворення відходів; далі йде повторне використання відходів (наприклад, після ремонту). Третій за пріоритетністю спосіб поводження з відходами - переробка. Тільки відходи, які не можуть бути використані повторно або перероблені, утилізуються іншими способами. На четвертому рівні ієрархії - спалювання відходів з отриманням енергії. На останньому місці стоїть поховання або спалювання відходів без отримання енергії.

Поводження з відходами в Німеччині: історія розвитку

Ще в 1960-х роках в Німеччині існувало понад 50 000 діючих сміттєвих полігонів. Щорічно на них надходило понад 50 млн куб. м. побутових і промислових відходів, а також опади стічних вод. При цьому на полігонах не передбачалося жодних значних заходів безпеки.

Більшість з цих звалищ і раніше представляли загрозу для навколишнього середовища; близько 10% з них класифікуються як забруднені ділянки, які потребують рекультивації. З 1980 року більшість з них було закрито, а близько 150 великих і добре організованих полігонів, на яких дотримувалися заходів безпеки, продовжили працювати. У 2005 році поховання побутових відходів на полігонах без інтенсивної попередньої обробки було заборонено.

Сьогодні побутові відходи, що не підлягають переробці, спалюються або проходять інтенсивну механіко-біологічну переробку. Всі цінні матеріали, зокрема метали, повинні бути вилучені і знову пущені в оборот, а елементи відходів з високою теплоємністю - використані в якості топлівозамінників. Частина відходів, що залишилася, ферментує і перегниває, тобто обробляється біологічним способом так, щоб при розміщенні перегною на полігоні не виділялися гази і не було ризику просідання ґрунту.

У Німеччині спалювання відходів з 1894 року є частиною програми по поводженню з відходами, а перша установка для спалювання відходів в континентальній Європі була побудована в Гамбурзі досвідченими англійськими компаніями. Вона повинна була запобігти спалаху епідемій тифу та холери. Установка працювала погано, тому за ці десятиліття нових підприємств зі спалювання відходів побудовано не було. Масове будівництво сміттєспалювальних заводів в Німеччині почалося тільки в другій половині XX століття. У 1965 році на 7 заводах було спалено 720 000 т. відходів; в 1980 році - близько 6,2 млн т. відходів на 42 заводах; в 2010 році близько 20 млн т. відходів було спалено на 70 сміттєспалювальних заводах.

З 1980-х років папір, скло, а також кухонні і садово-городні (органічні) відходи стали збирати і переробляти окремо. У 1990 році компанії - виробників товарів - зобов'язали збирати, сортувати і переробляти пакувальні матеріали окремо від побутових відходів. З тих пір вартість їх утилізації включена у вартість упакованого товару.

У той же час роздільний збір відходів, придатних для повторного використання, був визнаний необхідним компонентом для ефективної системи поводження з відходами та став обов'язковим для основних видів вторсировини. Якщо спочатку населенню доводилося відносити деякі види відсортованих відходів до спеціального прийомного пункту, то сьогодні більшість відходів можна здати безпосередньо на території, прилеглій до будинку.

Саме тому сьогодні всередині житлових кварталів є окремі контейнери для залишкових відходів (сірий контейнер), паперу (синій контейнер), упаковки (жовтий мішок або кошик) і органічних відходів (зелений або коричневий контейнер). Скло в основному збирається в окремі контейнери, зазвичай розділені за кольором скла (білий, зелений, коричневий або різнокольоровий). Крім того, можна здати в переробку великогабаритні відходи, в тому числі електроприлади. Багато видів відходів, такі як батарейки, люмінесцентні лампи і т.п. можна здати в місці покупки цих товарів. Обов'язок торгової точки прийняти дані відходи регулюється відповідними постановами.

Результат багаторічних зусиль німецької системи поводження з відходами можна побачити в таблиці 1.

Розвиток у використанні технологій утилізації побутових відходів показує таблиця 2.

Таблиця 1 Утилізація побутових відходів за типами переробки (Джерело: Федеральне статистичне відомство Німеччини, 2020 р Дехуст і ін. 2005). Кількість утилізованих відходів зазначено в тисячах тонн.

Таблиця 2 Відсоток знешкодження та захоронення побутових і аналогічних виробничих відходів (Джерело: Статистичний департамент ФРН, Баден-Вюртемберг)

Спалювання сміття

Вигоди і ризики

Основна мета спалювання відходів - дезінфекція та перехід відходів в інертну форму, зменшення обсягу відходів, а також знищення органічних забруднювачів. Неорганічні забруднювачі (особливо важкі метали) в основному містяться в осаді після очищення димових газів, що виділяються в результаті спалювання органічних і неорганічних відходів. У більш низьких концентраціях забруднюючі речовини містяться в попелі і викидах газів. Приділяти увагу отриманню енергії з відходів (в основному у вигляді електрики і тепла) стали далеко не відразу.

Сміттєспалювальні заводи зазвичай будують в містах, щоб скоротити відстань на доставку відходів від місця збору до місця утилізації, а також щоб мінімізувати втрати теплової енергії, що передається споживачам з заводів. У минулому такі заводи часто викликали невдоволення жителів через неприємний запах і шум. Самозаймання відходів і виділення метану в результаті біологічного розкладання вологих органічних відходів часто приводили до пожеж в бункері зберігання відходів. Бункерні пожежі - це тліючі пожежі, які важко загасити. Іноді за кілька днів горіння вони приводили до великих обсягів викидів забруднюючих речовин в атмосферу.

Стандарт очищення димових газів на заводах по спалюванню відходів спочатку був вкрай низьким. Поступово норма граничних викидів корегувалася, і ситуація з очищенням димових газів істотно покращилася. Спочатку було встановлено контроль за осадженням пилу, потім по викидах діоксиду сірки, хлороводню і інших неорганічних забруднювачів. Однак в 1980-х роках почалася дискусія про викиди мікроелементів, зокрема важких металів. Крім ртуті, яка особливо легко проходить через фільтри і тому важка для уловлювання, велика увага приділялася високим викидів канцерогенних забруднювачів, таких як кадмій, нікель і миш'як.

У той же час виходило все більше і більше публікацій про шкідливий вплив викидів органічних мікроелементів, діоксинів і фуранів, які з'являються в результаті неповного згоряння в димових газах або утворюються при охолодженні газів в системах очищення.

У липні 1976 року в місті Севезо в Італії сталася техногенна аварія на заводі компанії Хоффманн-Ля Рош: вона стала найбільшою хімічною аварією в Європі того часу і привела до викиду невідомої кількості вкрай токсичного 2,3,7,8-тетрахлородібензодіоксіна (ТХДД). Здоров'ю людей було завдано серйозної шкоди, постраждали тварини і рослини. Цілі райони були забруднені настільки, що їх використання для сільського господарства стало неможливим.

Після цього по всьому світу були проведені дослідження, які підтвердили, що поліхлоровані діоксини і фурану не тільки володіють гострим токсичним впливом, а й канцерогенними ефектами. Їх накопичення в навколишньому середовищі було визнано величезною проблемою.

Було встановлено, що викиди діоксинів і фуранів виникають не тільки при проведенні різних хімічних реакцій в присутності хлору. Джерела цих викидів були знайдені і на сміттєспалювальних заводах: при спалюванні хлорбензолів і поліхлорованих дифенілів в промислових відходах і в менших концентраціях в побутових відходах, а також при спалюванні пластмас, виготовлених з полівінілхлориду (ПВХ). Стало відомо, що діоксини і фурану утворюються на етапі охолодження будь-якого процесу горіння, димові гази якого містять хлор. Так, виявилося, що електрофільтри, які раніше найбільш часто використовувалися для відділення пилу на сміттєспалювальних заводах, мали «оптимальні» умови для утворення діоксинів.

Викиди діоксинів і фуранів на сміттєспалювальних заводах Європи в той час становили від 1 до більш ніж 100 нг / м. куб . Завдяки загальнонаціональним протестам і протидії місцевих жителів будівництва сміттєспалювальних заводів, численні плани будівництва нових заводів відкладалися на роки, а іноді й десятиліття.

Згідно з оцінкою Федерального міністерства навколишнього середовища, в 1990 році сміттєспалювальні заводи в Німеччині були основним джерелом викидів в країні і викидали близько 450 г діоксинів і фуранів в рік. Загальний обсяг викидів діоксинів і фуранів в Німеччині в той час становив близько 750 г на рік. Викиди розраховувались за токсичного еквіваленту (ТЕ) ПХДД / ПХДФ (поліхлоровані дибензо-пара-діоксин і поліхлоровані дібензофурани) в рік. Після того, як в 1990 році граничне значення викидів для спалювання відходів було знижено до 0,1 нг / м. куб., вже в 1994 році викиди діоксинів і фуранів всіх сміттєспалювальних систем впали до 60 г на рік і менше.

Обсяги викидів діоксинів і фуранів при експлуатації сміттєспалювальних заводів продовжують знижуватися і теоретично можуть досягти значень значно нижче встановленої норми. Кількість викидів з усіх джерел забруднення за період з 2000 року до сьогоднішнього дня в Німеччині становить близько 70 г діоксинів і фуранів в рік; при цьому частка викидів від сміттєспалювальних заводів знизилася до менш ніж 0,5 г на рік.

Завдяки вдосконаленню технології очищення викидів дискусія про негативний вплив МСЗ на навколишнє середовище і здоров'я людей відійшла на другий план. Замість цього критиці стало піддаватися нераціональне використання ресурсів, які потенційно можна було б витягти з спалюваних відходів. Занадто багато відходів спалюється, а не переробляється! Так губляться потенційні ресурси, що містяться у відходах. Енергетичні витрати при спалюванні сміття вище, ніж при переробці, а вуглецевий слід значно більше.

Багато експертів закликають істотно скоротити частку спалюваних відходів, щоб розвивати переробку цінних матеріалів, що містяться в побутових відходах. Спалювати слід тільки відходи, які неможливо переробити або використовувати в якості замінника палива через високого рівня забруднюючих речовин або низької теплотворної здатності. При такому підході буде затребуване тільки від 10 до 20% існуючих сміттєспалювальних потужностей.

Вимоги щодо забезпечення безпеки сміттєспалювальних установок

Для того, щоб сміттєспалювальні заводи ефективно справлялися з улавливанием і знищенням забруднюючих речовин, при плануванні виробництва необхідно приділяти увагу конструкції камери горіння і системі очищення газів. В іншому випадку це може привести до збільшення шкідливих викидів, особливо під час особливих умов експлуатації: при запуску заводу, заміні частин фільтра або зміні кількості і якості вступників відходів. Персонал, що працює на сміттєспалювальних заводах, повинен бути добре навчений, щоб забезпечувати повне спалювання відходів і димових газів шляхом ретельного перемішування відходів, рівномірного завантаження решітки і спостереження за тим, щоб відходи залишалися на решітці.

Поганий контроль під час експлуатації або спроба заощадити на операційних витратах (наприклад, несвоєчасна заміна абсорбентів або зіпсованих рукавів фільтра) може привести до наступних проблем: неефективне використання потенціалу технології, викиди забруднюючих речовин, а також аварії (бункерні пожежі та загоряння, вибухи в камері горіння і в системі очищення газів).

Крім того, необхідно переконатися, що:

Спалюються тільки відходи, що відповідають необхідним вимогам (не дуже вологі, з достатньою, але не занадто високою теплотворною здатністю, що містять допустиму кількість забруднюючих речовин).
Здійснюється незалежний і якісний контроль за якістю процесів; при роботі з речовинами, за якими неможливо вести безперервний контроль (важкі метали, діоксини і фурану), перевірки повинні проводитися через часті проміжки часу.
Розташування сміттєспалювального заводу вибрано оптимально: має транспортну розв'язку і прийнятні умови для розвіювання викидів в атмосфері, а забруднюючі речовини, запахи і шум, вироблені заводом, не заважають життєдіяльності прилеглих об'єктів.
Відходи горіння утилізуються безпечно: сильно забруднений пил з фільтрів повинен бути похован на спеціальних полігонах небезпечних відходів, а зола і шлак з колосникових грат може використовуватися, наприклад, для будівництва доріг на полігонах побутових відходів.

Альтернативи сміттєспалювання

Альтернативи спалюванню існують, і їх доцільно впроваджувати. По суті, вони являють собою послідовну реалізацію всіх ступенів ієрархії поводження з відходами. Поділяючи відходи, стає можливим відправити більшу частину побутових відходів на якісну переробку. Особливо важливо збирати окремо органічні відходи, які становлять значну частину побутових відходів і ускладнюють процеси спалювання та захоронення. Важливо відокремлювати їх від сухих переробляються, оскільки намокання або забруднення сухих матеріалів біологічними відходами перешкоджають їх подальшій переробці.

Час, що залишився вторсировину, включаючи метали, може бути відправлено на механіко-біологічну переробку. Частина відходів з високою теплотворною здатністю може бути перероблена в топлівозаменітелі - ефективні, придатні для зберігання і мало забруднюють навколишнє середовище; їх можна використовувати на промислових підприємствах або електростанціях. Важливо переконатися, що вони не призводять до збільшення викидів забруднюючих речовин в атмосферу і не забруднюють об'єкти, на яких використовуються. Іншу частину відходів можна ферментувати для отримання біогазу і пізніше використовувати для отримання енергії. Що залишився після гниття матеріал можна спалити або відправити на полігон. Відходи з високим вмістом шкідливих речовин також можна утилізувати в сміттєспалювальних установках,

В іншому випадку існує ризик допустити ту ж помилку, що вже була допущена в Німеччині: занадто рано будуть інвестовані кошти в сміттєспалювання - один з останніх способів утилізації відходів відповідно до ієрархії, а коштів на перші і найбільш важливі способи поводження з відходами - запобігання їх появи, повторне використання та переробку - вистачати не буде.