I. Раздел «Оценка воздействия на окружающую среду» (ОВОС)

Во многих проектах этот раздел составлен крайне небрежно, что приводит к возникновению конфликтов с населением. Оценка воздействия на окружающую среду подменяется, а зачастую и исчерпывается, рассмотрением структуры и уровней выбросов и сбросов.

а). Не рассматриваются альтернативные проекты. Это важнейшее требование либо полностью игнорируется со ссылкой на превосходные качества данного конкретного проекта, делающие ненужным рассмотрение иных проектов, либо указанием на острую необходимость решения проблемы уничтожения мусора. Последний аргумент подразумевает в качестве альтернативного проекта текущее положение, что, очевидно, противоречит самой идее рассмотрения альтернативных проектов. И, наконец, при рассмотрении альтернативных проектов не оценивают экономические показатели. Нежелание проводить сравнительный экономический анализ вполне понятно, так как сжигание мусора всегда дороже его захоронения и авторы должны выдвинуть серьезные аргументы для оправдания удорожания уборки мусора.

Характерный пример. Стоимость строительства завода в Подмосковье оценивалась в 80 млрд. руб. а вывоз мусора обходился городу в 2 млрд. руб. в год. На собрании горожан в качестве аргумента против строительства МСЗ было сказано, что 80 млрд. руб. хватит городу на 40 лет вывоза мусора. Результат: Строительство завода запрещено.

б). Неверно рассчитывается величина санитарной зоны. Все МСЗ относятся к опасным производствам, не ниже 2 категории опасности и различные обоснования для уменьшения санитарной зоны недопустимы. Обычным аргументом является ссылка на уникальную чистоту выбросов данного МСЗ "не имеющего аналогов за рубежом".

Характерный пример. Авторы предлагали установить размер санитарной зоны в 180 м. Это было связано с тем, что иначе в санитарную зону попадал военный городок. Аргументы авторов проекта: 1) военные не являются "жителями населенного пункта"; 2) выбросы завода настолько чистые, что это не принесет никакого вреда ни жителям, ни окружающей среде. Результат: Санэпиднадзор не дал разрешения на строительство МСЗ.

в). Отсутствует рассмотрение воздействия на окружающую среду - леса, воды и животный мир. Это нарушение особенно опасно при строительстве МСЗ в зонах лесов 1 группы, у границ заповедников и вблизи рек и озер.

Характерный пример. Из-за массовых протестов населения до сих пор не согласован землеотвод для строительства современного полигона для захоронения мусора во Владимирской обл. Протесты связаны с необходимостью вырубки участка водоохранного леса. МСЗ существенно более опасны, чем современные промышленные полигоны для захоронения мусора.

г). Не учитываются отдаленные последствия работы МСЗ. Это замечание относится к принятию рассчитанных низких уровней загрязнения (в долях ПДК) для обоснования безопасности данного МСЗ. Однако при рассмотрении отдаленных последствий влияния выбросов малоподвижных тяжелых металлов - свинца и кадмия, а также крайне устойчивых диоксинов, критерий ПДК не применим, так как эти вещества накапливаются в окружающей среде и по мере работы завода их уровень неотвратимо повышается.

Критерий ПДК для диоксинов совершенно не приемлем. Это следует из того твердо установленного факта, что не существует столь малой дозы диоксинов, которая была бы безопасной (U.S. EPA Health Assessment Document for 2,3,7,8-Tetrchlorodibenzo-p-Dioxin (TCDD) and Related Compounds. EPA/600/BP-92/001c, August 1994). Допустимая суточная доза, установленная в России, составляет 10 пкг/кг веса/день, американская норма - 6 фемтограмм на килограмм веса в день. Эти нормы установлены от бессилия, так как уже имеющееся загрязнение диоксинами в западных стран столь высоко, что эти нормы легко перекрываются. Основные загрязнители природы диоксинами - МСЗ. В России их пока очень мало и, соответственно, фоновый уровень загрязнения ниже западного.

Характерный пример. В результате многолетней работы сжигателя мусора в Роттердаме (Нидерланды) в радиусе до 30 миль от него загрязнение коровьего молока достигло такого уровня, что его продажа и потребление были запрещены. Высокий уровень содержания диоксинов в отходящих газах на сжигателе в Цаанштаде привел к заражению прилегающей территории, превышающее среднее загрязнение в Нидерландах в 50-100 раз. Результат: завод в Цаандштадте закрыт (и еще 3 завода), остальные заводы Нидерландов затратили миллионы долларов на переоборудование систем очистки газов.

В Польше два МСЗ, выбрасывавшие диоксины на уровне 15-23 нг TEQ/м³ остановлены. Аналогичные примеры есть и в Англии.

Учет чрезвычайной стойкости диоксинов. Каким бы малым не был выброс диоксинов, они на десятилетия останутся в окружающей среде. Именно поэтому вокруг даже самых лучших сжигателей, полностью удовлетворяющих НЕС, создается отравленная зона. Она очень хорошо выражена в радиусе до 1,5 км вокруг трубы сжигателя, а при его многолетней работе эта зона охватывает до 30 км. В ближней зоне выпадают крупные аэрозольные частицы, а мелкие могут распространяться на десятки километров. В Голландии было проведено прямое измерение содержания диоксинов в воздухе от трех сжигателей мусора (МСЗ) на расстоянии 1 км и 24 км. Снижение концентрации диоксинов в воздухе произошло меньше, чем в три раза - от 0,6 пкг/м³ до 0,24 пкг/м³ на расстоянии 24 км от источника диоксинов (van Jaarsveld J.A./ Onderlinden D. RIVM nr. 738473007, juni 1989). Абсолютно все исследования в разных странах показали четкое ухудшение здоровья населения и особенно детей в зонах вокруг МСЗ.

Диоксины не исчезают из окружающей среды десятилетиями. В Южном Вьетнаме в местах отравленных диоксинами они и сейчас детектируются почти в тех же количествах, что и после обработки Оранжевым реагентом 25 лет назад, и до сих пор влияют на животных мир, растительность и здоровье людей.

Именно поэтому не существует таких технических решений при сжигании неразделенного мусора, которые не наносили бы непоправимого ущерба природе и здоровью людей.

II. Системы загрузки мусора

Мусор должен взвешиваться и, хотя бы частично, сортироваться.

В настоящее время, особенно в больших городах, в мусор попадает много алюминия, если его не отделять, от при одновременном попадании значительного количества алюминия в зону горения, возможен тепловой взрыв.

Бункер для хранения резервного запаса мусора, необходимого для ритмичной работы МСЗ, представляет собой объект повышенной опасности. Хранение мусора в течение многих дней и, даже, недель помимо нарушения санитарно-гигиенических условий труда, приводит к появлению взрывоопасного метана. Правильная конструкция бункера (если он вообще необходим) должна предусматривать

а) разгрузку через низ бункера, что позволит избежать длительного хранения мусора;

В тех случаях, когда авторы не находят технического решения для разгрузки мусора через низ бункера, необходимо предусмотреть полную очистку бункера не реже, чем раз в неделю.

б) мощную принудительную вентиляцию мусора, чтобы предотвратить создание взрывоопасной концентрации метана;

в) воздух после бункера должен поступать в печь сжигания, а не выбрасываться в трубу.

Характерный пример. В одном из проектов предлагалось загружать печь с помощью грейферного крана, то есть за один раз в печь загружалось более 100 кг влажного горючего. По мнению специалистов это должно было привести к неравномерному горению и нестабильной работе всех систем печи. Авторы проекта заявили, что у них неравномерности не будет, но это их "ноу-хау". Результат: замечание было внесено в отрицательное заключение.

III. Печь сжигания

Согласно нормативам Европейского Союза (НЕС) геометрия горячей зоны сжигателя должна обеспечивать пребывание газов в зоне с температурой не ниже 850 °С в течение не менее 2 секунд (правило 2 сек) при концентрации кислорода не менее 6%. Следует заметить, что это очень жесткое требование и выдержать его непросто. Особенно трудно добиться высокого содержания кислорода в зоне горения.

У авторов проектов имеются два очень серьезных заблуждения.

1). Представление о том, что соблюдение правила "2 секунд" означает полное уничтожение диоксинов при выполнении этого требования. Это совершенно не соответствует действительности. Требование "2 сек" подразумевает, что в этих условиях концентрация диоксинов в отходящих газах будет приемлемой для их очистки до требуемых 0,1 нг/м³ (при 11% кислорода в газах). При этом подразумевается, что степень очистки будет не ниже "шести девяток", то есть 99,9999%.

2). Убеждение, что при высокой температуре "все сгорит". Ошибочность его очевидна. Однако авторы проектов не учитывают особого свойства диоксинов - способность к новому синтезу в холодной зоне. Незнание этого факта побуждает вводить в проекты дополнительные зоны с высокой температурой, зоны "дожига". Эти зоны совершенно бесполезны для снижения концентрации диоксинов в отходящих газах.

Пояснение.

Вопрос о полезности "дожига" при высоких температурах, довольно широко обсуждался в литературе. Подавляющая часть данных свидетельствует о неэффективности этого метода уменьшения концентрации продуктов неполного сгорания (ПНС). К ПНС относятся и диоксины. В работе Коммонера (Commoner B. at al. Waste Management and Research 5:327-346, 1987) и Хагенмайера (Hagenmaier H. at al. ibid. 5:239-250, 1987) сообщается, что при обследовании мусоросжигательных печей было показано, что диоксины образуются в процессе сжигания и что образование происходит в зоне охлаждения и что поэтому повышение температуры при сжигании не приводит к деструкции диоксинов. Еще в 1987 году Тренхольм и Турнау показали, что выбросы 15 токсических веществ (ПНС) из разного рода печей сжигания не улучшаются при изменении температуры от 700 до 1500С, при изменении времени пребывания газов в печи от 2 до 6 секунд и изменении концентрации кислорода от 2 до 15% (Trenholm A. and Thurnau R. Proceedings of the Thirteen Annual Rasearch Simposium. Cincinnati, OH: U.S. EPA Hazardous Waste Engineering Research Laboratory, EPA/600/9-87/015, July 1987). И, наконец, высокие температуры приводят к увеличению летучести компонентов, что имеет следствием увеличение выбросов опасных металлов.

Таким образом метод уменьшения концентрации опасных веществ путем "дожига", не имеет обоснования, и не способен хоть сколько-нибудь снизить общие выбросы ПНС и тяжелых металлов.

IV. Очистка отходящих газов

Характерный пример. В одном из проектов (аналог Пятигорского и Крымского МСЗ) были запроектированы приведенные в таблице выбросы (мг/м³).

В таблице вообще не указаны выбросы диоксинов, вопрос о которых является краеугольным камнем при оценке эффективности любого МСЗ. По НЕС содержание диоксинов в отходящих газах (в расчете на 11% кислорода при нормальных условиях) должно быть не выше 0,1 нг/м³ .

Очевидно, что указанный в таблице уровень выбросов токсичных веществ совершенно недопустим. Результат: Проект завода был отклонен.

б). Структура очистных сооружений. Основная ошибка проектантов очистных сооружений состоит в том, что они не четко представляют себе факторы, влияющие на снижение выбросов диоксинов. Хотя большая часть образовавшихся диоксинов адсорбирована на частицах летучей золы и снижение запыленности снижает загрязнение газов диоксинами, однако после прохождения горячих электростатических фильтров количество пыли снизится, а концентрация диоксинов может увеличится. Реально снижают содержание диоксинов в газах только угольные фильтры, на которых диоксины необратимо связываются, и специальные каталитические дожигатели, объединенные с дожиганием NO_x . Именно в силу трудностей улавливания диоксинов очистные сооружения современных заводов стоят так дорого.

Характерный пример. Очистные сооружения проектируемого завода включали угольный фильтр, который должен был работать только в особых ситуациях. Однако все остальные фильтры не могли снизить содержание диоксинов в газах. Результат: проект завода в этой части был переделан, что привело к удорожанию проекта и к увеличению количества подлежащих захоронению опасных отходов.

в). Закалка отходящих газов. Распространенным заблуждением является представление о том, что резкое охлаждение отходящих газов ("закалка") будет снижать образование диоксинов. Истинная закалка подразумевает снижение температуры на многие сотни градусов за доли секунды, чтобы заморозить положение термодинамического равновесия при высокой температуре. Это трудно достижимо в реальных условиях МСЗ. Но даже, если бы авторам проекта и удалось бы заморозить горячую смесь газов, снижения концентрации они бы не добились, так как "новые" диоксины образуются не в парах, а на поверхности частичек золы уноса.

Типичная схема "закалки"

Дымовые газы с температурой более 850 °С поступают либо в камеру впрыска воды, либо в котел-утилизатор, где охлаждаются до приблизительно 320 °С. В журнале Chemosphere, 1987, 16, - 8-9, p. 336-343, авторы указывают наиболее благоприятные условия для образования диоксинов - интервал 300-400 °С. Это именно те температурные условия, в которых остывают газы в котле-утилизаторе до начала очистки. Если учесть, что образование вторичных диоксинов может начинаться при температурах ниже 700 °С (температуры начала их распада), а по данным Управления по охране окружающей среды США (U.S. EPA Background Document for The Development of PIC Regulations From Hazardous Waste Incinerators. U.S. EPA Office of Solid Waste, October 1989) эксперимент указал нижний предел такого образования от 250 до 350 °С, то очевидно, что котел-утилизатор в рассматриваемой схеме является идеальным реактором для образования вторичных диоксинов. Если отходящие газы содержат мало кислорода, а НЕС требуют не меньше 6% О₂ в газах во время сжигания, то характеристики этого реактора для производства вторичных диоксинов сильно улучшатся.

г). Основные устройства для очистки газов, принятые на современных МСЗ (МСЗ в городе Алкмаар, Нидерланды).

1. Электростатический фильтр
2. Разбрызгиватель воды (испарение загрязненной воды)
3. Еще один электростатический фильтр
4. Скруббер для поглощения кислых газов (1 стадия)
5. Скруббер с раствором щелочи (2 стадия)
6. Обработка сточных вод после скрубберов (нейтрализация, флоккуляция и осаждение). Очищенная вода поступает в разбрызгиватель (2).
7. Теплообменник
8. Реактор с дополнительным вводом активного угля
9. Пылевые фильтры
10. Разогрев газов перед каталитическим дожигом окислов азота
11. Реактор подавления NО_x (с вводом NH₃) Этот реактор теперь соединяют и с каталитическим дожигом диоксинов.

V. Экологический подход

Принципиальным является экологическая оценка сжигания неразделенного мусора и, соответственно, строительства заводов для этой цели.

Экология не есть сумма мер по охране окружающей среды. Более того, охрана окружающей среды это только одна из частей прикладной экологии. С точки зрения основного принципа экологии - сохранения дома, в котором мы живем, сжигание неразделенного потока "мусора" есть действие анти-экологичное. Мы безвозвратно уничтожаем вещества, которые были изъяты у природы, что недопустимо при глобальном подходе к проблеме.

Однако строительство таких заводов-сжигателей крайне вредно и с гуманитарной, социальной точки зрения, так как работа такого завода требует стабильного потока ТБО, как по количеству, так и по составу, это основа работы любого промышленного предприятия.

Таким образом такие заводы (и их владельцы) консервируют сложившуюся в городах ситуацию с мусором и будут противиться любому изменению в методах утилизации мусора.

Характерный пример. В общем составе ТБО горючие бумага и картон составляют 14,6-17%. Очевидно, что, если сознательные граждане, организуют сбор макулатуры, завод останется без топлива и для сжигания должен будет использовать газ, что существенно удорожит уничтожение мусора. Результат: Большой завод в Румынии был остановлен именно по этой причине - надо было платить за газ, так как ТБО содержали мало макулатуры и не горели.

VI. Токсичность шлаков и летучей золы

В силу экспериментальности завода авторы не имеют возможности определить санитарно-гигиенические характеристики шлака и летучей золы. Шлак и летучая зола, получаемые на обычных МСЗ, высоко токсичны и авторы обязаны проверить их токсичность при сжигании реальных ТБО. В некоторых проектах предлагается использовать шлаки для производства цементных изделий или для производства технических стекол. Если использование в стеклах, по-видимому, не вызывает возражений, то вопрос с цементными изделиями более сложен. В настоящее время имеются спорные данные о таком способе утилизации, связанные с тем, что при изменениях показателя кислотности среды (рН) может начаться вымывание тяжелых токсичных металлов. Летучая зола весьма токсична и использовать ее крайне опасно. На современных заводах ее захоранивают на спецполигонах.

VII. Аварийные ситуации и остановки завода

Обычно авторы считают свой проект весьма надежным и не рассматривают аварийные ситуации.

К аварийным ситуациям можно отнести:

• взрывы в горячей зоне;
• прогар стенок зоны дожига или пода печи;
• аварийная остановка сжигания при авариях на воздуховодах или в связи с перебоями в подаче мусора или газа.

Аварийная остановка приводит к резкому повышению выбросов диоксинов. Точно такое же повышение выбросов наблюдается и при начале работы печи, поэтому НЕС предусматривают начало сжигания мусора только после разогрева печи до 850 °С.