Цемент из мусора
Использование растущих гор мусора в качестве топлива для промышленности может быть экономически выгодно при налаженном процессе сортировки бытовых отходов. Об этом говорит опыт франко-швейцарской компании LafargeHolcim, которая в Калужской области успешно использует мусор для производства цемента
Чьи-то изорванные штаны, отжившие свой век ботинки, коробка из-под телевизора, пластиковые пакеты и прочий бытовой мусор медленно движутся в печь. Здесь они вспыхивают, сгорают практически дотла, а получаемое от сгорания тепло используется для производства строительной продукции. Так выглядит пока единственный в России цех по использованию мусора в качестве промышленного топлива для выпуска цемента. Его построила на своем заводе в Калужской области компания LafargeHolcim, в основном из соображений социальной ответственности и участия в решении экологических проблем региона. Однако в перспективе, по мере того как российский мусорный рынок будет обретать цивилизованные черты, компания рассчитывает и на экономический эффект от замещения обычного топлива мусором.
Инновация под Калугой
Франко-швейцарская компания LafargeHolcim — мировой лидер в производстве цемента, ее предприятия работают в 50 странах мира. В России у компании четыре цементных завода: один в Саратовской области (город Вольск), два в Московской (Воскресенск и Коломна) и один в Калужской (поселок Ферзиково).
Завод в Ферзиково был построен LafargeHolcim в 2015 году с нуля, общие инвестиции в создание предприятия составили 500 млн евро, и объем выпускаемой на нем продукции динамично растет. По словам директора завода Андрея Полежаева, в 2015 году здесь было произведено миллион тонн клинкера (базового материала для цемента), в 2016-м — 1,2 млн тонн, а по итогам 2018-го уже 1,5 млн тонн.
Цех альтернативного топлива на цементном заводе в Ферзиково был открыт почти сразу же с запуском предприятия, в том же 2015 году, и недавно сюда пригласили группу журналистов для ознакомления с результатами работы этой уникальной для России технологии. Ее принцип заключается в том, что твердые бытовые отходы (ТБО) используются как часть топлива для производства цемента, что приводит к экономии расходов на традиционные ископаемые виды топлива.
Как известно, производство цемента очень энергозатратно: используемые в производстве глину и известняк нужно обжечь в специальной печи при очень высокой температуре — свыше 2000 °С. В качестве топлива на цементных заводах в России обычно используют газ или уголь, и затраты на такое топливо составляют порядка 30% себестоимости производства.
Расходы на топливо для выпуска цемента можно существенно сократить, считают инженеры LafargeHolcim, которые еще с 1970-х начали использовать бытовой мусор в качестве топлива на своих заводах, и сейчас такие технологии применяются на 75% предприятий LafargeHolcim в мире. В прошлом году предприятия LafargeHolcim в общей сложности таким образом использовали свыше 10 млн тонн мусора, из них 30 тыс. тонн пришлось на цементный завод в российском Ферзиково.
Экономично и экологично
В целом цех рассчитан на прием 450 тыс. тонн мусора в год. Но использовать здесь можно только строго отобранные отходы: это может быть бумага, древесина, картон, резина, старые шины, шламы муниципальных сточных вод, биомасса, жир, растворители, отработанные масла, нефтяные отходы, пластики. Все эти отходы должны отвечать определенным параметрам — например, уровню влажности, а также экологичности: в качестве топлива строго запрещено использовать отходы с вредным содержанием радиоактивных или биологически опасных веществ, хлора формальдегидных смол или если отходы имеют какой-нибудь неизвестный состав с риском получения вредных выбросов при сгорании. нельзя использовать отходы из стекла, керамики, камней и металлов, так как это может повредить работу цементной печи.
В связи с этим завод выставляет строгие требования к поставщикам мусора, и после его поступления на предприятие он подвергается дополнительной инспекции. Если мусор соответствует требованиям, он используется далее по следующей схеме: отходы разгружаются в специальный бункер, далее его с помощью двух кранов (кстати, изготовленных на Троицком крановом заводе) перемещают на измельчение — на шредер (он изготовлен в Германии фирмой Weima). После измельчения отходный материал попадает на конвейер, и, проходя попутно магнитный сепаратор (на нем отделяются возможные мелкие металлические части) и размерную решетку (здесь крупные частицы возвращаются для повторного измельчения), поступает в печь для сжигания. «Технология применения мусора в качестве топлива имеет много тонкостей, — отмечает Андрей Полежаев. — Здесь нужно уметь отслеживать нужное качество отходов, чтобы они правильно поступали в печь, не приводили к скачкам температуры, правильно сжигались. Сейчас мы можем утверждать, что полностью владеем технологией использования отходов в производстве, это не снижает качество конечной продукции и безопасно для окружающей среды».
По словам представителей LafargeHolcim, отсутствие вредных выбросов в окружающую среду от сжигания мусора на цементном заводе прежде всего обусловлено очень высокой температурой сгорания — как уже было сказано выше, в цементных печах она достигает 2000 °С. Например, на мусоросжигательных заводах температура сжигания в два раза меньше — 1000 °С. К тому же для сжигания в цементной печи используются только отобранные, безвредные при сгорании отходы, в результате чего вредные выбросы, те же диоксины, отсутствуют. Но даже если небольшое количество вредных веществ, например формальдегидных смол, случайно и попадет в предназначенный для сжигания мусор, то они при столь высокой температуре полностью сгорят.
Что же касается экономической составляющей проекта, то представители LafargeHolcim говорят, что на постройку цеха альтернативного топлива в Ферзиково компания потратила 250 млн рублей. Сейчас этот цех позволяет экономить 8% топлива на заводе. Срок окупаемости инвестиций — от трех до семи лет, в зависимости от того, какая доля традиционного топлива будет заменяться отходами. «Теоретически доля топлива из мусора на заводе может в ближайшее время достигнуть 30–40 процентов и более. В некоторых странах на заводах доля мусора в топливе достигает 75–80 процентов. В случае столь высокой доли использования отходов инвестиции в альтернативный цех могут окупиться очень быстро, учитывая, что мы не только не тратим средства за закупку топлива из вторсырья, но даже получаем выплаты за его утилизацию», — говорит Константин Божинов, директор по развитию альтернативного топлива LafargeHolcim.
По его словам, цементный завод в Ферзиково готов использовать еще больше мусора, но такого количества отсортированного, годного для сжигания мусора в Калужской области предприятию пока предоставить не могут. «При том что Московская и Калужская области производят огромные объемы мусора, сортировочные предприятия бытовых отходов пока не в состоянии в полной мере обеспечить нас подходящим сырьем. Кроме того, не очень ясна позиция государственного регулятора в отношении выплат и возможных льгот для предприятий, которые участвуют в утилизации мусора, — разводит руками Андрей Полежаев. — Но мы надеемся, что по мере роста проблем с отходами эта ситуация изменится. Ну а пока использование отходов в производстве для нас, скорее, не бизнес-проект, а проявление социальной ответственности нашего бизнеса, наш вклад в решение экологических проблем региона».
Топливо из отходов
В мире технологии использования отходов в качестве альтернативного топлива (так называемое Refuse Derived Fuel, RDF) активно развиваются. В частности, мощности по производству и использованию RDF в последние годы строятся в Израиле, Швеции, Великобритании. Например, в цементной промышленности Германии RDF в 1987 году заменяло менее 5% традиционного топлива, а по итогам прошлого года уже почти 70%.
В России развитие RDF имеет огромный потенциал: по оценкам, в стране ежегодно появляется порядка 70 млн тонн так называемых твердых коммунальных отходов — по размеру это соответствует семи тысячам Эйфелевых башен. При этом, по официальной статистике, на вторичную переработку попадает 7–8% всего бытового мусора (по подсчетам представителей экологических движений, на самом деле этот показатель вдвое меньше). Согласно оценкам некоммерческого партнерства «Национальное бюро по переработке отходов» (НБПО), порядка 25% состава твердых коммунальных отходов — это энергетические компоненты, которые можно сжигать в промышленных целях.
Лучше всего такие отходы сжигать в цементной промышленности (из-за высокой температуры в печах), но RDF можно применять и на ТЭЦ, в котельных, на металлургических предприятиях. Однако в России сейчас все упирается в нехватку пригодного для безопасного сжигания мусора: нет четких механизмов поставок таких отходов предприятиям в качестве топлива, а также инструментов налогового и прочего стимулирования компаний использовать мусор в качестве топлива.
Все это, увы, пока делает невыгодным развития подобных экологических технологий в России. «В 2015 году мы производили для одного цементного завода в Челябинской области расчеты по замене 15 процентов газа, который использовался на заводе в качестве топлива, на твердые бытовые отходы, — рассказывает Ольга Зацепина, руководитель департамента экологического проектирования компании EcoStandard Group. — Завод инициировал эти расчеты вовсе не с целью решить проблему отходов, а чтобы понять, сколько удастся сэкономить на такой замене, — сжигание отходов ради их утилизации, то есть ради решения экологической проблемы, бизнесу неинтересно. Вкладывать деньги в замену технологического оборудования ради спасения природы, к сожалению, никто не будет — производство нужно заинтересовать, показать выгоду. И эта инициатива должна исходить от властей. Если “сверху” спустят поручение максимально использовать ТБО в качестве топлива и за это пообещают налоговые льготы, дешевый кредит или экономию на экологическом сборе или на топливе — тогда, в комплексе с другими способами борьбы с отходами, это может сработать».
Впрочем, некоторая часть экологического сообщества скептически относится к перспективе использования отходов в качестве топлива. С одной стороны, по мнению отдельных экологов, будет трудно проследить, чтобы в промышленных печах сжигались действительно безопасные при горении отходы, и нарушение сортировки может привести к выбросу в атмосферу, например, вредных диоксинов. С другой стороны, ценные составляющие мусора все же более рационально не сжигать, а перерабатывать. «Сжигание RDF противоречит приоритету максимального использования вторсырья, — говорит Татьяна Честина, руководитель движения ЭКА. — В состав RDF входят высококалорийные фракции (бумага, пластик, резина), которые могут быть многократно переработаны в новый продукт и возвращены во вторичный оборот, однако вместо этого они будут один раз сожжены в составе твердого топлива».
Ферзиково — Москва
Хочешь стать одним из более 100 000 пользователей, кто регулярно использует kiozk для получения новых знаний?
Не упусти главного с нашим telegram-каналом: https://kiozk.ru/s/voyrl