Все, что вы боялись спросить о... мусоросжигании

Объемы образования твердых коммунальных отходов (ТКО) в мире непрерывно растут. На данный момент человечество не справляется с этой проблемой. Наиболее эффективное и экологичное решение — это внедрение принципов циклической экономики, предполагающей продление жизненного цикла товаров, максимизацию переработки отходов и минимизацию использования первичных ресурсов. Однако многие политики по-прежнему считают надежным и перспективным направлением энергетическое сжигание мусора. Насколько и где экономически оправдан такой метод управления отходами? Какие экологические риски он несет? Каково его будущее? Об этом «+1» рассказали эксперты.

Как выглядит экономика энергетического сжигания отходов?

Это самый дорогой из возможных методов утилизации — с точки зрения как строительства заводов (МСЗ), так и их эксплуатации. Главная причина такой высокой стоимости — необходимость использования дорогого оборудования, чтобы обеспечить контроль и минимальное содержание в заводских выбросах и отходах супертоксинов — в том числе диоксинов, фуранов, кадмия, ртути. В Европе установка для сжигания 2 тысяч тонн мусора в день может стоить более $500 млн. Половину этой суммы составляют затраты на систему контроля выбросов. При этом не учитываются издержки на утилизацию золы и фильтров.

Средняя калорийность отходов в развивающихся странах составляет около 800 ккал/кг, а для того чтобы сжигание было эффективным, требуется 2-3 тыс. ккал/кг. Чтобы достичь необходимых параметров, там применяется вспомогательное топливо. Это делает процесс еще менее экологически и экономически эффективным. Основной конечный продукт МСЗ — электроэнергия — оказывается существенно дороже, чем от традиционных ТЭЦ, так как даже на крупных мусоросжигательных заводах КПД не превышает 28%, в то время как на обычных тепловых станциях он составляет 40%.

Чтобы строительство и эксплуатация МСЗ были экономически оправданными, они часто субсидируются. В России заводы, которые будут создаваться в рамках нацпроекта "Чистая страна" госкорпорацией «Ростех», станут рентабельными только после распространения на мусоросжигание так называемого «зеленого тарифа», который действует для возобновляемой энергетики. Это повысит расценки для конечных потребителей электричества, граждан и компаний, на 3-4% в 2021 году, а затраты на производство 1 кВт на мусоросжигательных заводах составят  460 тыс. рублей. Это в семь раз дороже, чем на атомном энергоблоке, и в 16 раз — чем при генерации на основе природного газа.

Насколько современные мусоросжигательные заводы безопасны для окружающей среды и людей?

Даже самые современные МСЗ производят супертоксины, что связано со значительными экологическими рисками. Относительно безопасному сжиганию соответствует температура выше 1000°С. В составе коммунальных отходов для минимизации негативного воздействия на природную среду и здоровье человека должны отсутствовать галогены (фтор, хлор, бром, йод) и токсичные металлы (ртуть, мышьяк, кадмий). При очистке отходящих газов возникают трудности, связанные с удалением оксидов азота и диоксинов. Стоимость соответствующих технологий очень высока.

Диоксины сохраняются в земле десятки лет. Поэтому рядом с МСЗ происходит их постоянное накопление. Даже в случае современных заводов с годовым уровнем выбросов диоксинов 0,35 г их концентрация в земле в радиусе 1-2 километров после 10-15 лет работы предприятия превышает ПДК. Территории становятся непригодными для пастбищ и производства сельхозпродукции. Заболеваемость раком и онкологические риски в радиусе 25 километров увеличиваются, что доказано исследованиями, проводившимися в Японии, Франции, Польше и других странах. Также в результате сжигания бытовых отходов образуются зола и шлак (15-25% массы исходного сырья), которые намного токсичнее уничтоженного мусора. Кроме того, специальной утилизации требуют используемые на МСЗ фильтры.

Наиболее строгие технологические требования к таким предприятиям предъявляются в США и Японии. В ЕС они мягче. Российские — ближе к европейским. Они прописаны в справочнике по наилучшим доступным технологиям.

Каковы перспективы развития мусоросжигания в нашей стране и в мире?

Согласно данным Всемирного банка, сегодня в глобальном масштабе около 37% отходов утилизируется на полигонах, 33% — попадает на открытые свалки, 19% — перерабатывается и компостируется, а 11% — сжигается. Термическая обработка чаще всего практикуется странами с высоким уровнем доходов, ограниченной территорией и недостатком собственных энергоресурсов. Среди них — Япония (80% отходов), Тайвань (64%), Сингапур (37%) и Корея (25%). Этот способ утилизации в течение последнего десятилетия начал активно практиковать Китай (30%). В странах с высоким уровнем доходов сжигается 22% мусора, тогда как в РФ — порядка 2%.

Между тем, в иерархии методов управления отходами термическая обработка — наименее приоритетный способ. Самый предпочтительный — снижение отходообразования. По мнению сторонников концепции «zero waste» («ноль отходов»), долгосрочные контракты, без которых невозможно существование мусоросжигательной отрасли, тормозят развитие переработки. В США действует мораторий на строительство новых МСЗ. Вывод из строя устаревших предприятий позволил Америке снизить объемы сжигания с 16% в 1996 году до 13% в 2014-м. Еврокомиссия в 2017 году выступила  против строительства новых заводов. В сентябре 2018 года города, входящие в климатическую организацию С40, выпустили заявление о переходе к концепции «zero waste»: они намерены сократить образование отходов на душу населения к 2030 году не менее чем на 15% по сравнению с 2015-м, а также снизить объем мусора, который сжигается или вывозится на свалки, по меньшей мере на 50%.

За помощь в подготовке материала благодарим научного руководителя Института экономики природопользования и экологической политики ВШЭ Александра Багина, ведущего научного сотрудника Научно-исследовательского центра экологической безопасности РАН Михаила Бегака и доктора технических наук, заведующего исследовательской лабораторией кафедры теоретических основ теплотехники МЭИ Игоря Мазурина.