Мегаватты из отходов
Фото: «РТ-Инвест»
Энергоутилизация отходов – сжигание не поддающегося переработке мусора с получением полезной энергии – общемировой тренд, частью которого совсем скоро станет и наша страна. Заводы проекта «Энергия из отходов», строящиеся сегодня в Подмосковье и Татарстане, − элемент комплексной системы по обращению с ТКО. В нее входят уже действующие комплексы по переработке и сортировке, экопункты приема тары, автопарк спецтехники и многое другое. Оператором системы выступает компания «РТ-Инвест» Госкорпорации Ростех.
Московская область в этом году станет пионером в энергетической утилизации ТКО − здесь будут запущены сразу четыре завода, работы по которым уже вышли на финальную стадию. Еще один завод строится в Республике Татарстан. Реализация проекта не только позволит сократить объем захоронения отходов, но и даст стимул развитию новых направлений российской промышленности.
Сжигаем «хвосты»
Современные технологии переработки позволяют использовать до половины общего объема твердых коммунальных отходов в качестве вторичного сырья. Но что происходит с оставшимися после сортировки фракциями, так называемыми «хвостами», которые невозможно использовать повторно? Раньше эти остатки отправлялись на свалки, полигоны или сжигались на обычных мусоросжигательных заводах. Однако современные технологии меняют подходы к утилизации мусора.
Оказывается, отходы могут стать не только проблемой, но и ресурсом − возобновляемым источником энергии, сравнимым по значимости с солнечной или ветровой энергией. Сегодня существует устоявшийся международный термин «Energy-from-Waste» («Энергия из отходов»), обозначающий этот подход. Именно поэтому такое название получил проект по строительству заводов по энергоутилизации отходов компании «РТ-Инвест» в Подмосковье и Татарстане.
Безусловно, главная миссия современных мусоросжигающих заводов заключается в утилизации отходов, но получаемая при этом электроэнергия может стать весьма экономически выгодным «побочным» продуктом. Вырабатываемая энергия позволит обеспечить работу самого завода и поставлять в электросеть миллионы киловатт в год: каждая тонна «хвостов» превращается в 690 кВт⋅ч. Таким образом, совокупная мощность четырех заводов в Московской области и одного в Казани может удовлетворить потребности в электричестве примерно 1 миллиона 200 тысяч жителей.
Безотходная переработка отходов
Как же энергия, полученная в результате мусоросжигания, попадает в сеть? Для этого необходимы турбина и генератор, которые преобразуют тепловую энергию в механическую, а затем – в электрическую. Ротор турбины вращается за счет пара, образующегося в результате сжигания мусора, а турбина, в свою очередь, приводит в действие генератор, который производит электроэнергию. С помощью трансформатора и распределительного устройства киловатты направляются в сеть.
После термической обработки отходов кроме полезной электроэнергии образуются шлак и зола. Шлак относится к четвертому классу опасности отходов, что значит практически полную безвредность. Его можно использовать в строительстве или для отсыпки дорог. Кроме того, на фильтрах, которые очищают дымовые газы, скапливается зола. Она относится к третьему классу опасности отходов, но после дополнительной очистки и ее можно переработать для последующего использования в стройматериалах.
Один из ключевых вопросов – количество степеней газоочистки – на российских заводах решен принципиально: выбрана самая эффективная система. Дымовые газы, образующиеся в процессе сжигания, проходят серьезную трехступенчатую систему очистки. Огромные температуры сжигания – до 1260 °С – уничтожают все вредные вещества. Из реактора выходят уже очищенные газы, они попадают в рукавные фильтры, где очень тонкие трубки отбирают любую фракцию, вплоть до микрочастиц. По словам создателей заводов, воздух на выходе из заводских фильтров будет даже чище обычного городского.
На пути к нулевому захоронению
Московская область активнее других регионов движется в сторону создания полностью замкнутого цикла системы обращения с отходами. Четыре завода по энергоутилизации планируется ввести в эксплуатацию в 2024 году. Мощность каждого − 700 тыс. тонн твердых коммунальных отходов в год. Предприятия строятся в городских округах Воскресенск и Солнечногорск, а также Наро-Фоминском и Богородском округах. На всех четырех стройплощадках проекта работы вышли на финальный этап. Все проекты успешно прошли российские и независимые международные экологические экспертизы.
Технологическими партнерами проекта выступают Госкорпорация Росатом, Уральский турбинный завод и компания Hitachi Zosen Inova − лидер мировой отрасли энергоутилизации, реализовавший около 500 подобных проектов по всему миру.
Важно отметить, что при строительстве российских заводов задействованы не только лучшие мировые технологии, но и передовые отечественные разработки: более 60% оборудования заводов – производства предприятий России. Например, Уральский турбинный завод разработал первую отечественную турбину для заводов энергоутилизации отходов. А котлы, которые можно назвать сердцем заводов, изготавливает подмосковный «ЗиО-Подольск». Здесь впервые в нашей стране применяется технология наплавки специального никелевого слоя на элементы котлов, что позволит в итоге выдерживать высокие температуры при сжигании отходов, нужные для разрушения вредных веществ.
В наступившем году российскую отрасль обращения с отходами ждет прорывное событие. Открытие подмосковных заводов по энергоутилизации ТКО позволит стране сделать шаг на пути к полному отказу от мусорных полигонов и реализации в России принципа нулевых отходов. Кроме того, это тысячи новых рабочих мест, десятки новых технологий и перспективных разработок для российских предприятий.