Вопрос с переработкой мусора в России в целом и в Новосибирске в частности сегодня стоит остро. На IV Международном форуме «Городские технологии — 2019» научные институты и производственные компании предложили свои решения этой проблемы.
По данным Федеральной службы государственной статистики, в 2005 году в Российской Федерации было зафиксировано порядка 3 000 млн тонн отходов, в 2015 году — 5 060 млн тонн, то есть за десять лет показатель вырос на 69 %. «На самом деле, сколько накоплено отходов на территории нашей страны, никто точно не знает. Во-первых, происходят различные процессы усушки-утряски, во-вторых, образуются несанкционированные свалки», — рассказывает ведущий научный сотрудник Института экономики и организации промышленного производства СО РАН доктор экономических наук Татьяна Олеговна Тагаева.
Наибольшее количество мусора образуется при добыче полезных ископаемых (86,8 % от общего количества российских отходов за 2016 год). Причем в России его в основном захоранивают, тогда как в странах Евросоюза утилизируют более 83 % таких отходов.
В конце прошлого года вышло распоряжение правительства РФ о Стратегии развития промышленности по обработке, утилизации и обезвреживанию отходов производства и потребления на период до 2030 года. Основные задачи, поставленные в документе: формирование отрасли промышленности по переработке мусора, создание российской приборной базы, которая бы обеспечивала эту отрасль. Цели вполне реальные: согласно распоряжению, уровень образования мусора к 2030 году должен снизиться всего лишь на 4 %. Участники секции «Переработка отходов в современном городе» форума «Городские технологии — 2019» рассказали о том, какие решения «мусорного вопроса» сейчас существуют для Новосибирска и других российских городов.
Биологические отходы: компост и дешевые корма
Заместитель директора по инновационной деятельности Федерального исследовательского центра «Институт цитологии и генетики СО РАН» кандидат физико-математических наук Пётр Константинович Куценогий представил способ микробиологического обезвреживания органических отходов.
«В городских условиях, помимо бытовых отходов, есть огромный объем отходов с территорий: стригутся газоны, обрезаются ветки, опадает листва, и всё это образует огромный объем органического сырья, — говорит ученый. — С одной стороны, они являются высокоопасными, поскольку могут нести в себе вирусную и бактериальную инфекции. С другой — само по себе это сырье довольно ценное. Например, у нас белок гниет, а есть регионы в мире, где наблюдается его дефицит».
Приведя в пример компанию «Чистый город», где функционирует линия по утилизации такого мусора, исследователь предложил делать из биологических отходов (70—100 % растительных, 0—30 % животных, возможна замена последних на микробиологический белок) два типа продуктов. Основной из них — биологически ускоренный компост, его предполагается использовать для захоронения, рекультивации почв и послойной пересыпки на мусорных полигонах (для ускорения процесса гниения. — Прим. ред.). Побочный продукт — питательный, дешевый и безопасный корм для несельскохозяйственных животных, например бездомных зверей из приютов.
Белок из ТКО
Компания Tetra Tech (США) предлагает использовать твердые коммунальные отходы (ТКО) для производства меприна. Меприн — это белковая масса, культивированная на основе метанола и предназначенная для использования в пищевой промышленности, фармацевтике, косметологии и в сельском хозяйстве. Наиболее часто его применяют как добавку в комбикорма скоту и птице. На европейском рынке меприн продается по 500 долларов за тонну.
Tetra Tech планирует организовать изготовление этой субстанции на территории России. Ведутся переговоры с Российской академией наук на предмет передачи патентного права на изготовление элементов оборудования и технологические решения. Большие перспективы представители Tetra Tech видят в Новосибирской области и Кузбассе. В некоторых случаях компания обещает привлечение инвестиций в размере 70—80 % от стоимости проекта и отмечает, что инвесторы готовы получать прибыль в виде готового продукта, то есть меприна.
Мусорные полигоны: сжигание и переработка в тепло
В Институте теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН разрабатывается технология переработки отходов, включающая в себя автоматизированную сортировку мусора на основе нейронных сетей и последующую плазмонную газификацию.
«Можно настроить систему на отбор высокоценного сырья, допустим определенного вида пластика. Предполагается, что органический остаток после сортировки дальше будет газифицироваться посредством пиролиза с добавлением плазмы. Она стабилизирует горение вне зависимости от состава твердых бытовых отходов (ТБО), и у нас получается чистый инертный шлак. На данный момент в институте есть экспериментальная установка. Чтобы сделать опытную, нам необходимо сотрудничество с промышленными инвесторами, предприятиями», — рассказала начальник отдела инновационной, прикладной и внешнеэкономической деятельности ИТ СО РАН кандидат физико-математических наук Людмила Николаевна Перепечко. В рамках программы «Академгородок 2.0» предполагается возвести сам комплекс на полигоне ФГУП «ЖКХ Новосибирского научного центра», а получаемый синтез-газ сжигать на тепловой станции. Сейчас представители ИТ СО РАН ведут переговоры с ЗАО «Научно-производственное внедренческое предприятие “Турбокон”» (Калуга), — у этой компании есть технология по получению электроэнергии из низкопотенциального тепла. Если включить ее в комплекс методик ИТ СО РАН, то можно будет осуществлять практически полную переработку мусорного полигона.
«Наш полигон представляет собой интересную площадку для реализации проекта. Его преимущества: транспортная доступность, электрификация, есть мощности, которые можно рассчитывать под актуальные задачи, есть инфраструктура. Он интересен и с точки зрения науки, и с точки зрения развития на его территории опытно-промышленных пилотных проектов»,— отметил директор ФГУП ЖКХ ННЦ Виталий Петрович Михеев.
Есть еще один способ извлечения энергии из мусорных полигонов. О нем рассказали представители ООО «Чистая энергия». При отсутствии кислорода внутри полигона ТБО образуется свалочный газ, который почти на 50 % состоит из метана. Этот метан можно использовать как топливо для производства электрической и тепловой энергии. Для этого в тело полигона устанавливаются газовые скважины. По системе газопроводов под воздействием вакуумного давления через конденсатосборники газ поступает в газокомпрессорную станцию, а затем — в газово-поршневой агрегатор. Там механическая энергия преобразуется в электрическую и тепловую.
Сегодня на территории Новосибирской области реализуется инвестиционный проект по созданию станции активной дегазации полигона с электростанцией, работающей на свалочном газе. Его включили в схемы программ развития и электроэнергетики НСО на 2019—2024 годы.
Сточные воды: сжигание в кипящем слое
ФИЦ «Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН» предлагает утилизировать иловые остатки сточных вод в кипящем слое. Подобные технологии есть, но применение катализаторов позволяет сделать их существенно эффективней и дешевле. «Катализаторы обеспечивают более низкую температуру сжигания отходов, за счет этого — пониженные требования к материалам, меньшие размеры, металлоемкость конструкции и, что самое главное, отсутствие либо достаточно низкое содержание вредных выбросов, — сказал научный сотрудник ИК СО РАН кандидат химических наук Юрий Владимирович Дубинин. — Процесс можно осуществлять в автотермическом режиме, то есть без использования дополнительного топлива, при влажности осадка до 75 %. Никакими другими способами такие осадки сжигать практически невозможно. Расход катализатора не превышает полпроцента в сутки, а степень выгорания осадков достигает 99 %. Образующаяся зола является отходом четвертого класса опасности (то есть малоопасной)».
Исследователь отметил, что и по габаритам, и по расходам каталитическая установка ИК СО РАН существенно превосходит импортные аналоги. Несколько лет назад ее уже представляли на форуме «Городские технологии». Однако тогда это был проект, который только прошел государственную экологическую экспертизу, а в этом году началась уже первая очередь строительства комплекса по утилизации иловых осадков в Омске. Ориентировочная стоимость комплекса — 300 миллионов рублей. Окупаемость — порядка пяти лет.
Переработка отходов: опыт производственных компаний
«Перед нашим предприятием была поставлена задача сортировки твердых коммунальных отходов. После введения системы сортировки мы планируем как минимум вдвое сократить затраты на их утилизацию (это транспортные расходы, налог на вред окружающей среде и другое). 50 % твердых коммунальных отходов мы должны использовать и получать от этого определенную прибыль (порядка 13,5 миллионов рублей в год). Из офисных помещений будет вывозиться бумага, из производственных — бумага, пластик и дерево. По специальному графику будет приезжать машина и увозить мусор на линию переработки. Переработанный продукт планируется продавать или использовать на предприятии. Затраты на проект — порядка 50 миллионов рублей. За три года мы предполагаем его окупить»,— рассказал начальник управления развития производственной системы Филиала ПАО «Компания “Сухой”» «Новосибирский авиационный завод (НАЗ) им. В. П. Чкалова» Сергей Автономович Веселов.
Отдельные компании целенаправленно используют в своем производстве переработанные отходы. Но в их сегодняшнем опыте есть парадоксы. Так, ООО «С2 групп» изготавливает высокотехнологичные материалы из вторичных ресурсов, и ее представители сетуют на недостаток последних: «Мы используем примерно одну тонну полимера и пластика в сутки. Несмотря на то, что сегодня на рынке предприятия пытаются бесплатно избавиться от этих пластиков, мы порой простаиваем без сырья». Дело в том, что сейчас существует большое количество разных типов пластика. Все они имеют разную температуру плавления, глубину переработки. «Мы предполагаем, что они каким-то образом могут быть использованы, но нам не хватает научно-технической поддержки, благодаря которой можно было бы понять, какое оборудование приобрести, на каких температурах работать», — отметили в «С2 групп».
Диана Хомякова
Фото Андрея Соболевского
