Мусоросжигательный завод — это чрезвычайно сложная организованная структура, занимающаяся утилизацией отходов и смежными сферами деятельности (например, выработка энергии от сжигания отходов, извлечение из них металлов).

Преимущества использования этого метода утилизации отходов

Установка для сжигания отходов имеет следующие преимущества перед другими установками для обработки отходов:

  • Это резко снижает количество отходов. В зависимости от типа последнего снижение составляет 80-95%. Это означает, что требуется меньше места для хранения отходов, меньше земли нужно занимать под свалки и т.д.
  • Он производит тепло и электричество. Во многих европейских странах и Японии мусоросжигательные заводы интегрированы в систему отопления. В Швеции сжигание отходов обеспечивает 8% потребностей в отоплении жилых домов зимой.
  • Снижает загрязнение окружающей среды. Ущерб природе намного больше, чем мусор на свалках. Диоксины и другие сложные органические соединения, не разлагаясь, под действием атмосферных осадков попадают в грунтовые воды, затем в поля, леса и т.д. В современных мусоросжигательных заводах самые вредные химические вещества распадаются на наименее опасные.
  • Повышение пожарной безопасности. Отходы на свалках могут загореться по той или иной причине. Если это вовремя не заметить, может возникнуть серьезный пожар. На мусоросжигательных заводах процесс сжигания находится под полным контролем.
  • Предотвращает образование метана (свалочный газ). Он образуется при разложении различных отходов. Это происходит незаметно, но постоянно. Установки для сжигания отходов не выбрасывают свалочный газ. Мусоросжигательный завод: назначение, принцип работы и технология

    Завод по сжиганию отходов, Бибесхайм, Гессен, Германия

Ущерб окружающей среде от мусоросжигательных заводов

Его степень зависит от того, как выглядят современные мусоросжигательные заводы, сколько степеней очистки они имеют и как они контролируются. Основные повреждения от сжигания:

  • Дым от горения. Помимо углекислого газа он может содержать диоксины, канцерогены, тяжелые металлы, химические соединения и т.д. Многие из них не только ядовиты, но и вызывают неизлечимые заболевания.
  • Пепел может содержать тяжелые металлы, некоторые яды и другие опасные вещества. Среди них иногда обнаруживается, что они распространяют радиацию. При неправильном обращении, отсутствии их дальнейшей нейтрализации все это наносит ущерб природе и, в конечном итоге, человеку.
  • Углекислый газ. Его рост способствует процессу глобального потепления, с которым человечество активно пытается бороться в последние десятилетия.
  • Косвенный ущерб окружающей среде. Он заключается в участии в процессе увеличения количества мусора и отходов. Если их можно сжечь, то не нужно думать о переработке, но горит не все.

Как они работают

Мусоросжигательные заводы работают по единому универсальному алгоритму:

  • Доставка отходов. Чаще всего это происходит с мусоровозами, так как мусоросжигательные заводы расположены рядом с источниками отходов, это не занимает много времени и требует минимум средств.
  • Взвешивание и выгрузка отходов. Чем современнее система, тем более автоматизирован этот процесс. Мусоровозы въезжают на территорию мусоросжигательного завода, проходят радиационный контроль, взвешивание и учет. Если радиация усиливается, машину отправляют на специальную стоянку. После окончания процедуры учета мусор выгружается в специальный бункер, предназначенный для этого. Мусоросжигательный завод: назначение, принцип работы и технология

    Прием отходов на мусоросжигательном заводе

  • Сортировка мусора, удаление из него предметов, несущих большую опасность. Последнее означает все, что может взорваться или нанести другой непоправимый ущерб.
  • Измельчение отходов. Однородная раздробленная масса горит намного лучше, чем громоздкие предметы. Помимо дробления, есть смешивание и разделение твердых отходов на фракции, пластик. Мусоросжигательный завод: назначение, принцип работы и технология

    Подготовка к сжиганию. Измельченные отходы

  • Сжигание (сжигание). Он работает при температуре, при которой подавляющее большинство токсичных соединений разлагается на простейшие вещества (кислород, углерод, хлор). Мусоросжигательный завод: назначение, принцип работы и технология

    Технологический блок МСЗ

Технологии сжигания, используемые на заводах

[зеленый] Сейчас в России 10 мусоросжигательных заводов, 243 мусоросжигательных завода. В зависимости от требуемого результата после сжигания мусоросжигательные заводы используют для этого специальное оборудование и технологии. Есть три самых распространенных. [/ Зеленый]

Горящий слой

Слой мусора загружается на металлическую решетку, через ее отверстия подается нагретый до очень высокой температуры воздух. Технология требует сложной и очень мощной системы очистки, позволяющей фильтровать большие объемы поступающих воздушных масс. Доступны следующие виды послойного горения:

  • На неподвижной наклонной решетке. При таком способе сетки располагаются каскадом, как черепица на крыше. Между ними оставляется вертикальный зазор, через который подается воздух. Отходы попадают в верхнюю решетку и движутся вниз. Горячий воздух движется в том же направлении. Из нижней решетки зола через щели попадает в зольник.
  • На наклонной подвижной решетке. Решетки расположены так же, как и в предыдущем варианте, но некоторые из них приводятся в действие специальным приводом. Нагретый воздух поступает между решетками в вертикальной и горизонтальной плоскостях через сопла. Его движение совпадает с перемещением отходов. На самом нижнем уровне зала он попадает в пепельницу. В отличие от предыдущего типа, горение с подвижной решеткой позволяет улучшить экологические показатели и повысить стабильность сжигания сложных видов отходов.
  • Сжигание отходов в псевдоожиженном слое. Вместо решеток в духовке используются воздухораспределительные решетки с форсунками. К ним подается воздух под высоким давлением. Поверх форсунок находится слой песка или другого инертного материала. Поступающий из форсунок воздух смешивается с песчинками. Создается так называемый псевдоожиженный слой. Он смешивается с отходами горения. Описанный процесс сжигания отходов отличается высокой стабильностью, однако он не очень подходит для утилизации смешанных отходов, так как приводит к образованию большого количества отходов.

Дожигатели диоксина

Летучие газы, содержащие диоксины, поступают в специальную камеру, где повторно сжигаются при температуре 1250 градусов Цельсия.

[красный] Только при таком нагреве в течение не менее 2 секунд решетка диоксина в молекуле может быть разрушена. К сожалению, не существует совершенных технологий, позволяющих полностью исключить диоксины. [/ Red] При таком методе их содержание снижается только до приемлемого уровня.

Пиролиз и газификация

Это самая передовая и экологическая технология сжигания. Это происходит в бескислородной среде. Отходы нагреваются до очень высоких температур, в результате чего они разлагаются на относительно простые химические соединения. Их можно использовать как топливо.

Для сжигания твердых бытовых отходов использование описанной технологии нецелесообразно. [/ block]

Выбросы от сжигания отходов

Перечислим основные из них:

  • Диоксины и фураны. Образуется при сжигании хлорированных пластиков. При горении ПВХ выделяются высокотоксичные полихлорированные дибензофураны и полихлорированные дибензодиоксины. Первые похожи по токсичности на диоксины. Последние обладают очень сильным канцерогенным и мутагенным действием и могут постепенно накапливаться в организме.
  • Тяжелые металлы. Они разрушают структуру белков и нуклеиновых кислот. Может вызвать рак и гепатит, сердечную недостаточность. Есть данные, что тяжелые металлы участвуют в заболеваниях Паркинсона и Альцгеймера.
  • Углекислый газ. Он не может достичь опасной концентрации в атмосфере из-за мусоросжигательных установок, но в меньших количествах может повлиять на жизнь людей. Увеличение содержания углекислого газа в атмосфере считается причиной глобального потепления и всех связанных с ним процессов.

Помимо вышеперечисленного, при сжигании отходов выделяется множество других веществ, опасных для природы и человека: оксиды серы и азота.

Очистка газа перед выпуском в атмосферу

Без надлежащей очистки газа мусоросжигательные заводы превратились бы в чрезвычайно вредные производства, загрязняя и отравляя все вокруг. Но они расположены недалеко (а также на территории) больших городов. Токсины, другие опасные вещества, сыграв свою роль в разрушительном воздействии на флору и фауну, рано или поздно попадут в организм ребенка, беременной женщины или любого из нас. Поэтому крайне важно, чтобы из мусоросжигательного завода не поступало ничего вредного в окружающую среду.

Теперь о самых распространенных технологиях очистки воздуха:

  • Поглощение. Выбросы в результате этого процесса поглощаются жидкими веществами, называемыми абсорбентами. В зависимости от конкретной реакции жидкость можно использовать только один или несколько раз.
  • Адсорбция. Очистка газовых примесей активированным углем. В этом случае углерод называют адсорбентом.
  • Очистка озоном. Хорошо удерживает оксиды азота и серы. Метод популярен в Японии.
  • Термокаталитический метод. С его помощью можно очистить воздух от самых разных примесей. Основная трудность — поиск подходящих катализаторов для длительного использования и в то же время недорогих. Последние часто изображаются различными минералами и металлами.
  • Тепловое горение. Этот метод обеспечивает 99% очистки воздуха от вредных веществ. На выходе образуется в основном углекислый газ и вода, однако при сгорании веществ, содержащих серу и азот, галогены и фосфор, образуется больше токсичных соединений, чем раньше.

Действующие мусоросжигательные заводы в России

Следует различать заводы по переработке отходов и мусоросжигательные заводы. Первых в России, как было сказано выше, 243, вторых всего 10. Функции у них хоть и схожи, но все же разные. Сжигается то, что не подлежит переработке. Большинство мусоросжигательных заводов в России расположены в Москве и Московской области. Их мощность разная. В частности, на мусоросжигательном заводе в промышленной зоне Руднево — 230 тысяч тонн в год. Завод построен в 2003 году. Самый старый мусоросжигательный завод введен в эксплуатацию в 1975 году. Он работает до сих пор, его мощность составляет 130 000 тонн в год.

[зеленый] Среди некапитальных выделяется мусоросжигательный завод в Пятигорске, который в ближайшее время планируется реконструировать и модернизировать. Это крайне важно, так как большинство мусоросжигательных заводов в нашей стране используют устаревшие технологии и далеки от современных стандартов чистоты. Есть еще мусоросжигательные заводы в Оренбурге, Новокузнецке, Курске и других городах.

Практикуйте ICZ в других странах

В Европе по количеству мусоросжигательных заводов лидирует Франция, их 128. На втором месте Германия — около 90. При этом немцы быстро догоняют французов. Количество мусора, сжигаемого за последние 12 лет, увеличилось почти вдвое. Есть города (например, Гамбург), где сжигается 100% отходов. Прослеживается четкая тенденция, если раньше старались переработать как можно больше отходов, то теперь стараются сжигать и получать из отходов максимум энергии. Последнее, вероятно, связано с высокими ценами на топливо.

В США 118 мусоросжигательных заводов, из которых 86 вырабатывают электроэнергию. Удивительно, но с 1996 года в Америке не построили ни одного мусоросжигательного завода. Их эксплуатация считается экономически нецелесообразной.

[красный] К концу этого года в Китае будут работать около 500 мусоросжигательных заводов. В 2017 году их было 260. [/ Red]

Альтернативные технологии утилизации

Перечислим основные из них:

  • Захоронение. Проще говоря, закапывайте твердые отходы в землю. Процесс кажется простым, но для того, чтобы все соответствовало экологическим нормам, нужно много потрудиться и выбрать правильное место. Он должен располагаться вдали от населенных пунктов, вредные вещества из отходов не должны распространяться из грунтовых вод или иным образом распространяться на прилегающую территорию, процесс захоронения не должен быть слишком дорогостоящим.
  • Компостирование. Таким образом можно исключить органические отходы. В этом процессе бактерии используют отходы для своих жизненно важных функций.
  • Брикетирование. Это когда отходы расфасовываются в специальные брикеты. Затем его перерабатывают в промышленных целях или используют в качестве строительного материала. Часть брикетов из-за специфики отходов необходимо сжигать или вывозить на свалки.