Теплоэнергия из городских отходов – путь XXI века и передовой опыт Европы

Пока объемы вырабатываемого в России RDF-топлива не превышают десятков тысяч тонн в год, а промышленность готова потребить миллионы.

Почему в самых передовых странах мира трудно увидеть картины, специфические для российской глубинки: полигоны, куда устремляются мусоровозы, по которым постоянно ездят бульдозеры и над которыми кружат стаи птиц? Неужели там нет мусора?

Есть, но огромная его доля перерабатывается.

И не просто отправляется в виде древесной стружки на мебельные фабрики или в виде макулатуры на картонные заводы, а уходит на создание инновационных продуктов – например, нового типа топлива. Для него подходит смесь всего, что способно гореть, то есть выделять энергию.

По миру, как грибы, растут производства энергоносителя из мусора RDF (Refuse Derived Fuel - «топливо из того, от чего отказались»). Там идет сортировка отходов, их измельчение, при необходимости – химическая обработка, а дальше прессовка гранул и брикетов «нового угля» (или «нового газа», как кому приятнее называть).

Началось все с самых развитых, заботящихся об экологии стран – Бельгии, Нидерландов и Финляндии. Потом к процессу присоединились США, Великобритания, Израиль, Беларусь. Согласитесь, солидная компания, если рязанцы захотят присоединиться.

Все начинается с выгоды

По оценкам экспертов, можно переработать в RDF-топливо примерно четверть всех твердых отходов. Далее это топливо выгодно использовать там, где царят высокие температуры от 2000 градусов Цельсия и требуется много энергии – в цементных и металлургических печах.

Учитывая, что государству придется тратить меньше денег на обращение с отходами, а промышленники получат недорогое топливо – дело довольно выгодное с экономической точки зрения. А в странах, где нет фонтанов из собственной нефти и не рвется из труб собственный газ, это еще и экономия ценного сырья.

Не удивительно, что все больше предприятий по миру активно внедряют RDF-топливо в свои технологические цепочки. История этой замены началась еще в 1950-е годы, когда Европа активно занялась поиском способов полезного использования вторсырья.

Сегодня RDF-топливо выпускается в брикетах и легко транспортируется. Сухогрузы с ним идут из Италии в Финляндию или в Швецию, а также по другим самым разным маршрутам.

Важно отметить, что в ряде стран Западной Европы действуют программы поддержки как предприятий-производителей, так и предприятий-потребителей альтернативного горючего. Так, в Германии, Дании, Нидерландах, Великобритании принято законодательство, субсидирующее выработку энергии из RDF-топлива. Государственная поддержка позволяет бизнесу быстрее технологически перевооружаться, адаптируя свои технологии под выработку и потребление экотоплива.

Тепло и светло в сотнях тысяч квартир

Особенно интересен опыт наших соседей. Теплоэлектростанция в финском городе Вантаа начала пользоваться мусором для выработки электричества в 2014 году. Отходы сушили, равномерно распределяли и сжигали на специальной подвижной (это нужно для перемешивания) решетке. Далее в ход вступала паровая турбина, рекуперировавшая тепло. Завершали процедуру электрофильтры, очищавшие дымовые газы на 90 процентов.

Со временем ТЭЦ перешла на более прогрессивную технологию использования RDF-топлива, производимого все из того же мусора. Коэффициент полезного действия предприятия на этой линии поднялся до 95 процентов, что было неслыханно для Европы всего несколько десятилетий назад. Производимой станцией энергии оказалось достаточно для обеспечения централизованным теплоснабжением (на 920 гигаватт) примерно 100 000 двухкомнатных квартир многоэтажных домов в городе Вантаа и электрическим светом (на 600 гигаватт) до 200 000 таких же квартир.

Израиль, Германия, далее везде

В 2017 году на мусороперерабатывающем предприятии Хирия около Тель-Авива заработал первый в Израиле завод по производству RDF-топлива из обычных бытовых отходов – примерно половины всего мусора, что производят домохозяйства крупнейшего города страны. Через год новое предприятие, которое без особых изысков назвали «RDF», производило уже 500 тонн альтернативного топлива в сутки. И брикеты поехали на цементное предприятие в городе Нешере, обеспечив 20 процентов его энергетических потребностей. Подобная интеграция позволила полностью окупить инвестиции в строительство завода по производству RDF-топлива к 2023 году, то есть в течение шести лет.

Германия приобрела славу одной из самых «мусорных» держав Европы – там каждый житель в год «производит» более 600 кг бытовых отходов. Однако уже с 2005 года в ФРГ нет действующих свалок в нашем понимании – тех, где остатки мусора после сортировки просто зарывают в землю. Доля перерабатываемого сырья в стране колеблется между 31 и 41 процентами. При этом более 50 процентов отходов преобразовывается в RDF-топливо и используется в первую очередь на заводах по производству цемента, замещая в некоторых случаях до 70% прежнего «обычного» угля и газа.

Технология превращения мусора в энергоноситель активно перенимается Восточной Европой. В Гродненской области соседней с нами Беларуси RDF-топливо производят «не отходя от кассы» – в отдельных цехах Красносельского предприятия стройматериалов. В печах завода топливо сжигается и дает больше теплоэнергии, чем аналогичные по стоимости объемы газа и угля.

Для производства альтернативного топлива необходим тщательно отсортированный и переработанный мусор.

Есть все больше примеров производства и применения RDF-топлива в России – в Москве, Санкт-Петербурге, Калуге, Пензе. Уже появились первые внутри и межрегиональные производственные цепочки: так, например, калужские мусоропереработчики сами производят RDF-топливо для своего цементного предприятия, а ленинградские мусоропереработчики поставляют альтернативный энергоноситель на производства в Тулу и ту же Калугу. Всего же 62 цементных завода по стране, от Санкт-Петербурга до Камчатки, потенциально могли бы перейти на RDF-топливо. Однако тормозит процесс малое его производство, обусловленное сложностью и технологичностью выработки.

Рязанская область на очереди

В пользу новой топливной тенденции уже высказывался Союз производителей цемента РФ. Организация призвала регионы обеспечить цементные заводы хотя бы опытно-экспериментальными партиями RDF-горючего для первичных испытаний на производстве. Тому же тренду следует отраслевая программа Минпромторга РФ «Применение альтернативного топлива из отходов в промышленном производстве в 2022-2030 годах». На данный момент выразили готовность участвовать в ее реализации 34 предприятия цементной отрасли. Суммарно, эти производства могли бы потреблять около 3 миллионов RDF топлива в год.

Рязанский губернатор Павел Малков также говорил о производстве топлива из отходов, подчеркивая, что за ним будущее. К 2030 году в регионе доля сортируемого мусора может вырасти до 100%, это сильно облегчит задачу использования его для получения энергии. Заместитель губернатора Юлия Швакова в 2023 году была уверена, что в это направление можно привлечь более 3 млрд руб. инвестиций. Шаги в этом направлении уже сделаны, недавний запуск в регионе крупного мусоросортировочного комплекса – яркое тому подтверждение. Однако следующий этап, это глубокая переработка ТБО – и вот здесь, по примеру европейских стран, власти могли бы оказать поддержку бизнесу, решившемуся открывать линию по производству альтернативного горючего из переработанного мусора.

Рязанская область соседствует с крупными экономически развитыми регионами, где мусоропераработка идет на шаг впереди и RDF-топливо уже вырабатывается, как например в Московской области, или вот-вот начнет производиться, как например в Нижегородской. Конечно, рязанская цементная промышленность могла бы обратиться за альтернативным энергоносителем к соседям. Однако получаемые объемы топлива пока крайне малы и ими невозможно обеспечить даже местные предприятия, а во-вторых, какой экологический прок от энергоимпорта будет нашему региону, если мы будем способствовать избавлению соседей от ТБО и сами же в них зарываться, не перерабатывая мусор ни во что полезное. Комплексное развитие вверенных территорий, к которому стремится правительство Рязанской области, предусматривает именно ту модель развития региона, которая позволит одновременно избавить регион от твердых бытовых отходов, развить технологичную мусоропереработку и обеспечить промышленность экотопливом. Пока же цементная отрасль ждет от кабмина решительных действий в этом направлении.

Среди рязанских предприятий есть, например, Серебрянский цементный завод в поселке Октябрьский Михайловского района, основанный в 2013 году под руководством опытной команды управленцев, костяк которой в свое время сформировался на предприятиях, основанных промышленником Олегом Дерипаской и готовый уже сегодня начать употреблять RDF-топливо. Нужно только подтянуть региональную мусоропереработку и наладить бесперебойное производство нового горючего. В этой синергии экономики и экологии заложен успех будущей хозяйственной модернизации Рязанской области.