Завод по переработке твердых бытовых отходов

Утилизация твердых бытовых отходов по состоянию на сегодняшний день является острейшей проблемой современности, требующей применения новых способов и технологий. Это объясняется тем, что применяемые ранее методы утилизации отходов –сжигание и захоронение на свалках– показали свою нежизнеспособность и, более того, успели привести ряд стран на грань самой настоящей экологической катастрофы.

Это объясняется тем, что такие составляющие компоненты мусора как пластик и резина разлагаются естественным путем довольно долго, а при их сжигании образуется множество вредных веществ, которые попадают в атмосферу, нанося тем самым серьезную опасность здоровью человека.

Вторсырье из полигона ТБО и потребность рынка в нем.

Вместе с тем, одним из основных качеств данных материалов является то, что они содержат в своем составе углерод, который, как известно, является основным источником энергии современной цивилизации. Поэтому вполне логично, что оптимальным способом утилизации отходов подобного рода является их переработка, в результате которой из обычного мусора можно получить качественное и недорогое топливо. Поэтому современные мусороперерабатывающие заводы больше не сжигают отходы, а перерабатывают их, получая из мусора различные полезные вещества.

За последние 20 лет, в виду постоянного роста цен на ископаемые углеводороды, технология газификации мусора получила весьма стремительное развитие. Эта технология позволяет производить из отходов генераторный газ, являющийся смесью СО и Н2. Данное вещество является великолепной альтернативой природному газу. Кроме этого, в результате подобной переработки образуется и жидкий остаток (так называемое пиролизное масло), которое после переработки может быть использовано в качестве синтетического топлива для двигателей внутреннего сгорания. Также оно является универсальным сырьем для производства различных продуктов органической химии, поэтому оно сегодня крайне востребовано.

Сегодня завод по переработке мусора, цена которого достаточно невысока, способен производить следующие основные типы ценного сырья:

• Цветные и черные металлы
• Стекло
• Бумага
• Полимерные отходы, пригодные к переработке
• Топливо
• Тепло и электроэнергия
• Вещества, используемые в химической промышленности

При этом, спрос на данное сырье, в особенности на топливо и химические вещества, постоянно растет, поскольку мир достаточно давно столкнулся с такой проблемой, как нехватка энергоресурсов. А если учитывать тот факт, что запасы нефти и газа будут только сокращаться, а количество мусора наоборот расти, то вполне очевидно, что мусор является наиболее перспективным альтернативным источником энергии. Кроме того, полученное из твердых бытовых отходов топливо по своим качествам ни в чем не уступает традиционному, а вот затраты на его добычу значительно ниже. Поэтому применение мусора в качестве топлива будет постоянно развиваться.

Этапы переработки ТБО

Каждый завод по переработке твердых бытовых отходов работает по определенной схеме, позволяющей максимально эффективно получать синтез-газ и твердое сырье из твердых бытовых отходов. Рассмотрим данные этапы.

1. Сортировка мусора. Перед тем как мусор будет переработан, его необходимо отсортировать, поскольку выход полезных продуктов пиролиза из несортированного мусора значительно ниже. Для этого из мусора отбираются все крупногабаритные предметы и удаляются цветные и черные металлы. Также из мусора удаляется стекло и пластик. Сегодня процесс сортировки происходит достаточно просто, благодаря тому, что на современных заводах внедрены новые сортировочные линии.
2. Переработка подготовленных твердых бытовых отходов в газификаторе для получения из них синтез-газа, пиролизного масла и побочных химических соединений.
3. Очистка синтез газа и иных продуктов пиролиза от соединений хлора, фтора и серы
4. Сжигание предварительно очищенного от примесей синтез-газа в специальных котлах-утилизаторах для получения водяного пара, горячей воды либо электроэнергии.
5. Реализация продуктов пиролиза конечным потребителям.

Преимущество подобной схемы в первую очередь заключается в том, что в конечном итоге после утилизации мусора не остается ненужных веществ. Весь мусор, не пригодный к вторичной переработке уничтожается, а все продукты пиролиза, которые производит завод по переработке ТБО, используются либо для своих нужд, либо реализуются, что избавляет от необходимости наличия больших складов для хранения отходов.

Технологии получения пиролизного масла

В результате переработки различных видов пластика, резины и многих других углеродосодержащих соединений помимо синтез-газа, используемого для получения тепла и электроэнергии образуется и жидкий остаток – так называемое пиролизное масло. Данное вещество, содержащее в своем составе суспендированную сажу является аналогом мазута М100, однако оно существенно превосходит его по своим свойствам и характеристикам.

При сжигании пиролизное масло выделяет тепла на 25−30% больше чем мазут, имеет более меньшую вязкость, и что немаловажно, не замерзает как мазут при температуре ниже −35 °C. Поэтому пиролизное масло может быть использовано в котельных установках без необходимости дополнительной переработки и переоборудования этих установок. Однако основным преимуществом пиролизного масла является не это. Дело в том, что пиролизное масло можно переработать путем ректификации, получив из него чистый мазут, бензиновую и дизельную фракцию.

Таким образом, данное масло может быть использовано для получения жидкого топлива. Разумеется, спрос на подобное сырье достаточно высокий, и поэтому человек, решивший купить завод по переработке мусора, не будет думать о том, куда его деть – покупатели сами будут искать производителей данного ценного сырья. А значит, можно не думать о том, где его хранить и кому продать.

Чтобы сохранить и улучшить экологическую обстановку, требуется правильно утилизировать твердые бытовые отходы (ТБО), которые ежедневно производит человек. Переработка ТБО – сложный, многоступенчатый процесс, где важен каждый этап. В результате мусор становится безопасным. Он не сможет нанести вред природе, а при правильной обработке становится источником энергии.

Зачем перерабатывать твердые бытовые отходы?

Чтобы разложилась выброшенная пластиковая бутылка, требуется 100 лет. Для пленки время увеличивается до 200 лет, а алюминиевые баки растворятся только через 500 лет.

Поэтому вопрос грамотной утилизации встал перед населением уже очень давно. Переработка ТБО раньше проводилась с применением классической методики захоронения или уничтожения. С ростом объема такие варианты постепенно исключаются. Причин подобного решения два:

• нанесение вреда природе;
• ограниченность пространства, что провоцирует создание единой масштабной свалки.

Сегодня применяют технологии, позволяющие на выходе получить топливо.

Описание процесса переработки

Процесс переработки твердых отходов состоит из нескольких этапов:

• организация сортировки и сбора;
• перемещение на территорию последующей утилизации;
• укладка в соответствии с типом мусора;
• очистка от токсических компонентов;
• захоронение;
• сохранение;
• переработка;
• утилизация.

В странах Европы практикуется методика сортировки отходов с учетом состава – «бумага», «стекло и металл», «пластик». Такой способ разделения облегчает предварительную сортировку.

Способы и технологии переработки ТБО

Существует несколько методов переработки ТБО, каждый обладает преимуществами, недостатками, технологическими особенностями.

Среда без кислорода (анаэробная) провоцирует образование биогаза, который ускоряет утилизацию.

Преимуществ захоронения мало. Среди достоинств:

• отсутствие необходимости покупки сложной аппаратуры;
• возможность использования неквалифицированного труда.

• отходы выделяют вредный биогаз в атмосферный воздух;
• опасность спонтанного возгорания;
• затраты на содержание территории, транспортировку ТБО.

Компости-рование отходов В основе метода лежит способность органической части разлагаться самостоятельно. Образованный компост можно в дальнейшем использовать в сельском хозяйстве в виде удобрения. · не проводится централизованно;

· требуются специальные территории.

Сжигание Разложение под влиянием тепла с образованием остатка меньшего объема. Дополнительно происходит обезвреживание высокими температурами.

• эффективное уничтожение болезнетворной микрофлоры;
• уменьшение объема;
• получение дополнительной энергии;
• автоматизированный процесс исключает физический труд.

У термической и плазменной переработки ТБО выделяют общие недостатки, являющиеся в большей степени обязательными условиями:

• необходимость технической оснащенности;
• наличие квалифицированных работников, понимающих технологию и принцип эксплуатации оборудования.

Плазменная переработка ТБО Преобразование бытовых отходов в газ, который применяется в качестве источника энергии.

• уничтожение отходов не требует предварительной подготовки;
• отсутствие вреда окружающей природе.

Термическая переработка мусора

Сжигание – эффективный вариант при условии высокотехнологичной оснащенности завода. Простое горение на открытом воздухе несет больше негативных моментов, чем преимуществ.

К преимуществам термической обработки относят:

• исключение неприятных запахов (при условии проведения предварительного этапа);
• обеззараживание под влиянием высоких температур;
• отсутствие воздействия на животных и птиц, получаемая зола их не привлекает;
• получение энергии, используемой для работы завода.

Термическая утилизация сопряжена с рядом ограничений:

• необходимость постройки мусоросжигательных заводов;
• зола токсична и не должна храниться на обычных свалках.

На первое место недостатков выходит экономический вопрос строительства, оснащенности и эксплуатации заводов. Поэтому в России сегодня они не популярные.

Высокотемпературный и низкотемпературный пиролиз

Пиролиз проводится в специальных камерах, где ограничено поступление кислорода. В зависимости от температурного режима рассматривают высокотемпературный и низкотемпературный пиролиз.

(диапазон температур – 450-900 градусов Цельсия)

Плюсы высокотемпературного пиролиза

(более 900 градусов Цельсия)

• любые предварительно подготовленные бытовые отходы доступны пиролизу;
• в ходе работы получают пиролизные масла, применяемые в производстве пластмасс;
• при сжигании образуется пиролизный газ, который пригоден для дальнейшего использования.

• отсутствие необходимости сортировки отходов;
• малый объем остаточной золы;
• температура более 900°С разрушает вредные компоненты;
• в окружающую среду не выбрасываются опасные токсические соединения;
• высокая степень очистки пиролизных масел не требует дополнительной обработки.

Высокое качество метода определяет стоимость оборудования, что сегодня снижает распространенность пиролизной технологии.

Захоронение – традиционный метод переработки ТБО

Классический метод переработки ТБО – захоронение на полигонах. Сегодня стараются постепенно отходить от нее, потому что некоторые компоненты разлагаются десятилетиями.

Выделяют виды отходов, которые запрещено утилизировать таким способом по причине опасности влияния на природу, человека, животных.

Основа функционирования полигона ТБО – строгие санитарные нормы. Территория выбирается с учетом минимального риска воздушного и водного заражения.

Брикетирование мусора

Брикетирование может быть самостоятельным способом или этапом перед сжиганием отходов. Первоначально мусор сортируют, затем спрессовывают, отправляют на полигон. Метод схож с захоронением, отличается способом упаковки, что становится его преимуществом.

Оборудование для переработки

Для работы завода требуется оборудование (техника) для переработки ТБО:

1. Прессы и компакторы. Они отличаются:

• по размерам – гигантские, компактные;
• по типу – пакетированные, брикетированные;
• по виду загрузки – вертикальные, горизонтальные;
• по назначению – универсальные, специализированные.

Технология позволяет плотно упаковывать и утилизировать ТБО. Уменьшение объема облегчает хранение, транспортировку.

2. Шредеры (дробилки).
Аппараты измельчают, дробят отходы. Перерабатывают стекло, дерево, пластмассу, бумагу, металл. Также как и прессы бывают универсальными (для любых видов) и специализированными, измельчающие определенный вид мусора.

Завод по переработке ТБО

Техническая оснащенность завода по переработке ТБО основывается на его специализации. Предприятия широкого профиля занимаются отходами любого вида. Небольшие организации профилируются на конкретном типе ТБО – строительный или бытовой мусор, покрышки.

Оборудование для завода

Составные элементы завода схожи вне зависимости от объема работ, мощности или специализации:

• конвейер для приема ТБО;
• оборудование, классифицирующее тип поступающего мусора;
• магнит для вычленения металлических компонентов;
• пресс или компактор;
• шредер;
• цех для пиролиза.

Если в бизнес-плане предусмотрено последующее использование сырья, то дополнительно завод оснащается аппаратом для гранулирования или цехом создания туалетной бумаги.

Переработка ТБО в России

В России количество мегаполисов растет, соответственно, производимый мусор увеличивается. По данным статистики:

• на 1 россиянина в год приходится 400 кг отходов;
• более 1/3 от всего ТБО – ресурсы, пригодные к повторному использованию;
• на заводы поступает 10% от общего объема.

Поэтому сегодня становится экономически выгодно вкладывать финансы в мусороперерабатывающие заводы, искать новые способы и варианты переработки ТБО.

Проблемы переработки

Рассматривают ряд проблем:

1. Финансовый дефицит. Вывоз организуется за счет денег населения. При его нехватке, остаток дополняется государством, но полученных средств недостаточно.
2. Второстепенное значение. Вопросом утилизации занимается ЖКХ, не имеющие опыта, грамотного планирования, финансов. При передаче специализированным структурам процесс только улучшится.
3. Отсутствие пропаганды среди населения. В Европейских странах особенности сортировки мусора известны даже детям. В России население не знает плюсов разделения по виду отходов. Информационная поддержка повысит осведомленность.
4. Недостаточность оснащения. Сознательные граждане готовы дифференцировано подходить к утилизации, но контейнер во дворе дома все равно один.
5. Вторичное сырье недостаточно используется. Только единичные организации повторно применяют переработанные ТБО.

Если посмотреть на все проблемы, то первопричина сложившейся ситуации – отсутствие переработки ТБО в списке приоритетных государственных задач.

Мусороперерабатывающие заводы в России

В России сегодня работают 243 мусороперерабатывающих завода (крупные в Новокузнецке, Курске, Оренбурге, Москве), 50 мусоросортировочных комплексов и 10 мусоросжигательных заводов.

Бизнес план по организации мусороперерабатывающего предприятия

Предприниматель, решивший заниматься переработкой твердых отходов, начинает свою деятельность с составления бизнес-плана. Для проработки проекта требуется:

• подготовить ресурсную обеспеченность (финансы, кадры, техника, транспорт, земля для строительства);
• подсоединиться к централизованному водо- и электроснабжению;
• проанализировать целевой рынок, определить конкурентов;
• получить соответствующую лицензию (информацию, сколько стоит переработка твердых бытовых отходов можно получить в Росприроднадзоре)
• оценить рентабельность предприятия.

На основании полученных данных требуется 2,7 млрд рублей на открытие завода:

• площадь – 10000 квадратных метров;
• количество сортировочных линий – 5;
• штат – 40 человек.

Знаки вторичной переработки ТБО

В развитых странах введено обозначение, сигнализирующее о способе производства, дальнейшей утилизации, использовании. Сегодня существует 3 типа знаков:

1. Символы, свидетельствующие о безопасности товара для природы, об экологически чистых способах создания;
2. Знаки, информирующие о методах вторичной переработки для снижения вредного воздействия;
3. Эмблема, обращающая внимание потребителя на потенциальную экологическую опасность товара.

Грамотная организация процесса переработки ТБО исключает загрязнение окружающей природной среды, а человек получает дополнительные энергетические и производственные ресурсы.

Кто эффективно сортирует мусор

Российский экологический оператор (госкомпания) выбрал 15 из 165 проектов по сортировке отходов по всей России. Об этом говорится в письме гендиректора Российского экологического оператора Дениса Буцаева, которое он отправил вице-премьеру Алексею Гордееву, курирующему реформу обращения с отходами, стартовавшую в России с начала года.

У РБК есть копия письма, его подлинность подтвердил замглавы Российского экологического оператора Вячеслав Духин. Первым об этом сообщил Telegram-канал «Зеленый змий».

«За основу брали те [проекты], где выход полезных вторичных ресурсов [при обработке отходов] составил не менее 20%», — сказал Духин.

Проекты, которые отобрал Российский экологический оператор

— сортировка смешанных твердых коммунальных отходов в Москве компании «Хартия», принадлежащей бизнесмену и сыну генпрокурора Игорю Чайке;

— три проекта в Ленинградской области: компании «Профспецтранс», принадлежащей предпринимательнице Ольге Жук, управляющей компании по обращению с отходами в Ленинградской области, подконтрольной консалтинговой группе «Профит», и коммунально-производственного комплекса «Старообрядческая», принадлежащего петербургской компании «Новый свет-Эко» (среди ее совладельцев «Автопарк № 1 «Спецтранс»);

— три проекта в Башкирии: «Эко Уфа» (контроль у гендиректора Николая Штоля), регионального оператора «Эко сити» (37% у гендиректора Семена Земсоква) и ООО «Полигон», подконтрольного бизнесмену Руслану Латыпову;

— два проекта в Орловской области: «Экоград» и «Экосити», которые принадлежат разным физическим лицам;

— четыре проекта ручной сортировки отходов в Архангельской (ООО «АМПК»), Воронежской («Содружество управляющих компаний «Регион-95»), Калужской («Прогресс — Транспортные технологии») областях и Ставропольском крае (мусоросортировочная станция Незлобная) и два проекта автоматизированной сортировки — «Экоград» в Орловской области и ЗДРО № 1 МСК в Ульяновской области.

Эти 15 проектов войдут в «Библиотеку лучших практик по используемым технологиям [обработки отходов]», модернизацию этих предприятий Буцаев предлагает включить «в перечень первоочередных объектов» программы Российского экологического оператора по созданию объектов обработки и утилизации отходов. «Цель модернизации — создать на указанных предприятиях мощности для утилизации органической части ТКО (твердых коммунальных отходов. — РБК) для повышения эффективности производств и снижения их негативного воздействия», — говорится в его письме. Это позволит снизить количество отходов, требующих захоронения на свалках, пояснил РБК Духин.

«Сформированный список лучших практик не означает получения государственной поддержки. Это примеры технологических решений, позволяющие достигать показателей сортировки и утилизации отходов, установленных в нацпроекте «Экология». Для получения государственной поддержки разработана процедура, которая должна быть утверждена экспертным и наблюдательным советами Российского экологического оператора. Только после того как это произойдет, будет опубликовано уведомление о проведении конкурса и начнется отбор проектов-претендентов на получение государственной поддержки», — добавил Духин.

Представитель вице-премьера Алексея Гордеева не ответил на запрос РБК.

Эти 15 проектов в совокупности способны сортировать лишь 2,07 млн из 70 млн т отходов (менее 3%), ежегодно производимых в России, следует из письма Буцаева. Но информация из регионов продолжает поступать, работа по отбору продолжается, уточнил Духин.

По плану мусорной реформы к 2024 году в России уровень утилизации отходов должен возрасти с 7 до 36%, а переработки отходов — до 60%. К этому времени также должно быть введено 37,1 млн т мощностей по переработке твердых коммунальных отходов. Сейчас более 90% мусора вывозится на полигоны. Чтобы уменьшить объем захоронения отходов, в рамках нацпроекта «Экология» предусмотрено 296,2 млрд руб. (из них почти 108 млрд руб. из федерального бюджета), которые пойдут на рекультивацию свалок и строительство перерабатывающих и сортирующих мусор заводов. Часть этих средств и должен распределить в виде субсидий Российский экологический оператор.

Из 15 проектов, отобранных Российским экологическим оператором, только три предприятия полностью соответствуют критериям эффективности, установленным нацпроектом «Экология» (извлечение полезных фракций не менее 20%), а также одновременно используют технологии по утилизации органического мусора (может использоваться в качестве удобрений или для дальнейшего разложения без необходимости вывоза на свалки). Это «Экосити» и «Экоград» в Орловской области и коммунально-производственный комплекс «Старообрядческая» в Ленинградской области, говорится в письме Буцаева.

Комплекс «Старообрядческая», принадлежащий петербургской компании «Новый свет-Эко» (среди ее совладельцев «Автопарк № 1 «Спецтранс», который занимается транспортировкой отходов) извлекает 24% полезных фракций и компостирует 44% органических отходов, «Экосити» — 25 и 34%, а «Экоград» — 17 и 30%, соответственно. «Экоград» и «Экосити» принадлежат физическим лицам (например, единственный владелец «Экограда» — его гендиректор Дмитрий Хроменков), следует из данных СПАРК. Совокупные мощности этих трех установок рассчитаны на обработку лишь 382 тыс. т отходов в год.

Кто не вошел в список «мусорной» госкомпании

В «Библиотеку лучших практик» включены лишь действующие проекты обработки отходов и не попали объекты, которые находятся в стадии строительства или реализация которых только планируется, отметил Духин. В этом перечне не оказалось проектов крупных региональных операторов, например «дочки» «Ростеха» «РТ-Инвест» (собирается строить заводы по переработке и сжиганию отходов в Подмосковье и Татарстане) и «Чистого города» (работает в семи регионах — от Архангельской области до Краснодарского края).

До конца 2019 года «РТ-Инвест» запустит три новых комплекса по переработке отходов, построенных на частные инвестиции. Они займутся сортировкой отходов и компостированием органического мусора в Коломенском, Сергиево-Посадском и Каширском городских округах, сообщил РБК представитель «РТ-Инвест». По его словам, в совокупности это позволит перерабатывать более 1 млн т мусора.

Руководитель «Чистого города» Полина Вергун рассказала РБК, что участники рынка отходов используют схожие технологии сортировки мусора. «Добиться 20% извлечения вторичных материальных ресурсов удастся, если на установку придет «коммерческий мусор» (упаковка, тара и т.д. — РБК). Если же на установку поступают обычные бытовые смешанные отходы, то процент выхода полезных фракций будет ниже», — объяснила она. Чтобы достигнуть показателя утилизации отходов 60–80%, потребуется модернизация для переработки органического мусора, а для этого необходима господдержка, отметила Вергун. По ее словам, «Чистый город» подавал заявки на поддержку восьми проектов на 6 млрд руб.

От размера субсидии будет зависеть тариф на вывоз отходов для населения, рассказал РБК председатель совета директоров регионального оператора Ивановской области (владеет Ивановским мусоросортировочным заводом, который вошел в список из 15 объектов, отобранных Российским экологическим оператором) Владимир Ярченков. «Если это будет льготный кредит на 50% стоимости проекта, который оценивается в 300–500 млн руб., то рост тарифа может составить 30%, если это будет невозвратная субсидия в том же размере — не более 15%», — отметил он.

Но поддерживать только модернизацию сортировочных мощностей без выстраивания работы всей цепочки, включающей сбыт вторичных ресурсов и захоронение оставшегося мусора на полигоне, нецелесообразно, заявила РБК исполнительный директор Национальной ассоциации концессионеров и долгосрочных инвесторов в инфраструктуру Светлана Бик. «Бывает, что хорошая сортировка мусора построена далеко от полигона, а отсортированное стекло и ряд других вторичных ресурсов очень сложно продать переработчикам. В итоге мусор опять возвращается на свалки», — пояснила она.