Раздел 1. Общая информация о сфере утилизации и обезвреживания отходов термическими способами

Раздел 1. Общая информация о сфере утилизации и обезвреживания отходов термическими способами

1.1 Общая информация о сфере деятельности

В настоящем разделе на основании предоставленных предприятиями и организациями анкет представлены технологии и оборудование, применяемые в Российской Федерации для утилизации и обезвреживания отходов, содержащих в своем составе органические вещества, термическими способами. Специализация рассматриваемых технологий ориентирована на группы видов отходов, содержащих в своем составе органические вещества и подлежащих утилизации и обезвреживанию термическими способами.

Источниками образования отходов, содержащих в своем составе органические вещества, является как жизнедеятельность населения, так и производственная и административно-хозяйственная деятельность предприятий. Примерами таких отходов являются: твердые коммунальные отходы (ТКО); медицинские отходы; биологические отходы; загрязненные органическими веществами грунты; пришедшие в негодность и запрещенные пестициды; стойкие органические загрязнители, в том числе полихлорированные бифенилы; нефтешламы; отходы хлорорганических производств химической промышленности; отходы производства минеральных удобрений и химических средств защиты растений; отходы производства органического синтеза (кислот, альдегидов, кетонов, спиртов и др.); некондиционное ракетное топливо; осадки сточных вод и многие другие [1].

Для выбора оптимальных технологических и конструктивных характеристик используемых термических установок и оборудования необходимо исходить из конкретных видов отходов, подвергаемых утилизации или обезвреживанию.

Классификация отходов, подвергаемых утилизации и обезвреживанию термическими способами, объединяет семь основных показателей.

1) По агрегатному состоянию и физической форме отходы разделяются на 3 группы: жидкие, твердые и пастообразные.

В соответствии с Федеральным классификационным каталогом отходов, утвержденным Приказом Росприроднадзора от 22 мая 2017 г. N 242 (далее - ФККО-2017) [3], отходы по агрегатному состоянию и физической форме подразделяются следующим образом (девятый и десятый знаки кода): жидкое (10); твердое в различных формах (20-29); дисперсные системы различных видов (30-39); твердые сыпучие материалы в различных формах (40-49); изделия из твердых материалов, за исключением волокон (50-59); изделия из волокон (60-69); смеси твердых материалов и изделий (70-79).

2) По горючести отходы разделяются на три класса: горючие, трудногорючие и негорючие:

- негорючие (несгораемые) - вещества и материалы, не способные к горению в воздухе. Негорючие вещества могут быть пожаровзрывоопасными (например окислители или вещества, выделяющие горючие продукты при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом);

- трудногорючие (трудносгораемые) - вещества и материалы, способные гореть в воздухе при воздействии источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления;

- горючие (сгораемые) - вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться при воздействии источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления. Горючие жидкости с температурой вспышки не более 61 °С в закрытом тигле или 66 °С в открытом тигле, зафлегматизированных смесей, не имеющих вспышку в закрытом тигле, относят к легковоспламеняющимся. Особо опасными называют легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 °С [61].

3) По составу веществ отходы подразделяются на 5 групп:

- к первой группе относятся отходы, содержащие в своем составе органические и неорганические вещества, при окислительной переработке которых образуются безвредные дымовые газы (CO ₂, H ₂O, N ₂), не требующие никакой очистки;

- во вторую группу отнесены отходы, которые кроме веществ первой группы содержат соединения азота, при утилизации и обезвреживании которых образуются оксиды азота (NOх);

- к третьей группе относятся отходы, содержащие органические соединения элементов S, P, Cl, F, при окислительной обработке которых образуются газообразные оксиды и кислоты (SO ₂, P ₄O ₁₀, HCl, HF);

- к четвертой группе относятся отходы, при утилизации и обезвреживании которых образуются неорганические соли: хлориды, сульфаты, фосфаты (NaCl, Na ₂SO ₄, Na ₄P ₂O ₇, Na ₂СO ₃, KCl);

- к пятой группе относятся отходы, содержащие органические вещества, элементы, их окислы, соли или органические соединения элементов, при окислительной обработке которых образуются элементы или оксиды металлов, в том числе тяжелых металлов (CuO, Cu ₂O, TiO ₂, NiO, ZnO, Fe ₂O ₃, Cr ₂O ₃, HgO, As ₂O ₃).

4) По типу нейтрализующего реагента системы очистки газов отходы разделяются на 4 группы:

- к первой группе относятся отходы, при утилизации и обезвреживании которых в качестве нейтрализующего реагента используются щелочные реагенты (NaOH, Na ₂CO ₃, KOH, K ₂CO ₃). Эти реагенты используются при повышенной температуре рабочего процесса и возможности протекания газофазной реакции нейтрализации;

- ко второй группе относятся отходы, при утилизации и обезвреживании которых в качестве нейтрализующего реагента используются соединения щелочно-земельных металлов (Ca(OH) ₂, CaO, CaCO ₃). Эти реагенты применяются при относительно низкой температуре рабочего процесса и возможности протекания гетерофазной реакции нейтрализации;

- к третьей группе относятся отходы, при утилизации и обезвреживании которых в качестве нейтрализующего реагента используются щелочные и щелочно-земельные реагенты;

- к четвертой группе относятся отходы, при утилизации и обезвреживании которых не требуется применение нейтрализующих реагентов.

5) По летучести органических примесей отходы разделяются на 4 группы. При оценке летучести веществ сопоставляют температуру их кипения t _кип с равновесной температурой испарения воды t _равн в распыленном состоянии в контакте с дымовыми газами или с температурой кипения воды при атмосферном давлении. В зависимости от летучести все вещества, содержащиеся в отходах, подразделяют на легколетучие, летучие, малолетучие, нелетучие (в виде жидкого или твердого остатка).

Условно к легколетучим веществам относят вещества с температурой кипения ниже 85 °C, вещества с температурой кипения 85 °C < t _кип < 100 °C относят к летучим, к малолетучим относят вещества с высокой температурой кипения t _кип > 200 °C, к нелетучим - вещества, которые практически не испаряются.

6) По температуре жидкоплавкого состояния минеральных продуктов отходы подразделяются на три группы:

а) отходы с температурой начала спекания золы, значительно превышающей температуру процесса утилизации и обезвреживания;

б) отходы с температурой начала спекания золы, близкой к рабочей температуре процесса утилизации и обезвреживания;

в) отходы с температурой начала спекания золы, значительно меньшей, чем температура процесса утилизации и обезвреживания.

7) По возможности возгонки минеральных продуктов процесса термической деструкции отходы подразделяются на три типа:

а) полностью возгоняющиеся вещества;

б) частично возгоняющиеся вещества;

в) практически не возгоняющиеся вещества.

В практике утилизации и обезвреживания отходов, содержащих органические вещества, нашли широкое применение три основных метода термического воздействия [2]:

а) Высокотемпературный окислительный метод (сжигание). Его сущность заключается в сжигании горючих отходов высокотемпературным теплоносителем (продуктами сгорания топлива, плазменной струей, расплавом и др.). При использовании этого метода токсичные компоненты подвергаются термическому разложению, окислению и другим химическим превращениям с образованием газов и твердых продуктов.

б) Пиролиз - процесс термического разложения отходов, содержащих органические вещества, при недостатке или отсутствии окислителя, в результате чего образуются твердый углеподобный остаток и пиролизный газ, содержащий высококипящие смолообразные вещества. Теплота сгорания газа  13-21 МДж/м ³. При низких температурах пиролиза ( 400-600 °C) больше доля образующихся жидких смолообразных продуктов, а при высоких ( 700-1050 °C) - больше доля газообразных продуктов.

Окислительный пиролиз - это процесс термического разложения отходов при их частичном сжигании или непосредственном контакте с продуктами сгорания топлива. Газообразные продукты разложения отходов смешиваются с продуктами сгорания топлива или части отходов, поэтому на выходе из реактора они имеют низкую теплоту сгорания, но повышенную температуру. Затем смесь газов сжигают в обычных топочных устройствах. В процессе окислительного пиролиза образуется твердый углеродистый остаток (кокс). В дальнейшем кокс можно использовать в качестве твердого топлива или в других целях. Под сухим пиролизом понимают процесс термического разложения отходов, твердого и жидкого топлива без доступа окислителя. В результате сухого пиролиза отходов образуются пиролизный газ с высокой теплотой сгорания, жидкие продукты и твердый углеродистый остаток. Жидкие продукты могут применяться в качестве компонента топлив, растворителей, нефтехимического сырья. Количество и качество продуктов сухого пиролиза зависят от состава отходов и температуры процесса. В зависимости от температуры различают три вида сухого пиролиза:

- низкотемпературный пиролиз (450-550 °C), при котором максимален выход жидких продуктов и твердого остатка (полукокса) и минимален выход пиролизного газа с максимальной теплотой сгорания;

- среднетемпературный пиролиз (до 800 °C), при котором выход газа увеличивается при уменьшении его теплоты сгорания, а выход жидких продуктов и коксового остатка уменьшается;

- высокотемпературный пиролиз (900-1050 °C), при котором минимален выход жидких продуктов и твердого остатка и максимален выход пиролизных газов с минимальной теплотой сгорания.

в) Газификация - процесс термической деструкции отходов, содержащих органические вещества, окислителем (воздухом, кислородом, водяным паром, диоксидов углерода или их смесью) с расходом ниже стехиометрического, с получением генераторного газа (синтез-газа) и твердого или расплавленного минерального продукта. Переработка отходов газификацией имеет следующие преимущества по сравнению с методом сжигания:

- получаемые горючие газы могут быть использованы в качестве энергетического и технологического топлива, в то время как при сжигании практически возможно только энергетическое использование теплоты отходов (получение водяного пара или горячей воды);

- получаемая смола может быть использована как жидкое топливо и как химическое сырье;

- сокращаются выбросы золы и сернистых соединений в атмосферу.

1.2 Краткий обзор основных экологических проблем в сфере утилизации и обезвреживания отходов термическими способами

Сжиганием называется контролируемый процесс окисления твердых, пастообразных или жидких горючих отходов, содержащих органические вещества.

Метод пиролиза заключается в термическом воздействии на отходы, при котором происходит их необратимое химическое изменение под действием повышенной температуры без доступа или с ограниченным доступом кислорода с выделением горючего пиролизного газа (пирогаза), жидких и твердых продуктов [2], [15].

Технологическая цепь пиролиза состоит из следующих этапов:

- подготовка отходов;

- термодеструкция подготовленных отходов в реакторе для получения пирогаза и пиролизного масла и твердого остатка;

- конденсация и сепарация полученного газа с получением жидкой фракции и пирогаза;

- очистка пирогаза от соединений хлора, фтора, серы, цианидов с целью повышения его экологических показателей и энергоемкости;

- сбор и сжигание очищенного пирогаза в топке котла-утилизатора для получения пара, горячей воды или электроэнергии или использование пирогаза для производства продукции;

- сбор пиролизного масла и твердого остатка.

Газификация - это процесс термической деструкции отходов, содержащих в своем составе органические вещества, окислителем (воздухом, кислородом, водяным паром, углекислым газом или их смесью) с расходом ниже стехиометрического, с получением генераторного газа (синтез-газа) и твердого или расплавленного минерального продукта.

1.2.1 Экологические аспекты

Экологические проблемы в сфере утилизации и обезвреживания отходов термическими способами определяются экологическими аспектами, которые оказывают или могут оказать прямое воздействие на окружающую среду. Согласно ISO 14001 [4], экологический аспект - это элемент деятельности организации, ее продукции или услуг, который может взаимодействовать с окружающей средой.

При утилизации и обезвреживании отходов термическими способами к экологическим аспектам, оказывающим прямое воздействие на окружающую среду и здоровье человека, относятся:

- выбросы в атмосферу;

- сбросы сточных вод в водные объекты;

- образование вторичных отходов;

- хранение (накопление) утилизируемых и обезвреживаемых отходов и применяемых реагентов, в том числе опасных;

- физические воздействия (преимущественно шум);

- запахи.

К экологическим аспектам, оказывающим косвенное воздействие на окружающую среду и здоровье человека, относятся:

- эффективность системы управления охраной окружающей среды;

- компетентность персонала в вопросах охраны окружающей среды;

- контроль и мониторинг воздействия на окружающую среду (наличие, достаточность, качество измерительного и контролирующего оборудования);

- потребление сырья и материалов;

- потребление энергоресурсов и др.

При горении в основном образуются диоксид углерода, вода и зола. Сера и азот, содержащиеся в отходах, образуют при сжигании различные оксиды, а хлор восстанавливается до HCl. Помимо газообразных продуктов при сжигании отходов образуются и твердые частицы - металлы, стекло, шлаки и др., которые требуют дальнейшей утилизации или захоронения. При сжигании молекулы органических соединений разрушаются, а неорганические соединения превращаются в оксиды и карбонаты, которые выводятся вместе со шлаками и золой. Мелкодисперсные частицы оксидов и карбонатов, содержащиеся в топочных газах, улавливаются в различных газоочистных установках ("мокрых" скрубберах, электрофильтрах, тканевых фильтрах и др.) [5], [6].

Термодеструкция отходов на современном уровне развития науки и техники обеспечивает практически полное разрушение находящихся в отходах органических вредных веществ и продуктов их неполного разложения, что достигается с помощью высоких температур (более 1000 °C), времени пребывания газов в горячей зоне не менее двух секунд и турбулентности пламени при концентрации кислорода не менее 6 %. Это относится и к диоксинам и фуранам, которые разрушаются более чем на 90 %. При температуре 850 °C диоксины расщепляются на их составные части. При охлаждении дымовых газов существует возможность того, что очень небольшая часть образовавшихся фрагментов снова соединится. Для их надежного отделения применяются рукавные фильтры в системе очистки дымовых газов с возможностью дополнительной подачи порошкообразного активированного угля и, как результат, эффективной сепарации всех диоксинов и фуранов [7], [8], [9]. Эти технологические решения закладываются при создании целого ряда установок, на которых применяется метод сжигания, и непосредственно реализуются на современных мусоросжигательных заводах. Для очистки дымовых газов на мусоросжигательных заводах в России применяется оборудование, в основном импортное, с трехступенчатой системой очистки отходящих дымовых газов, адаптированной к использованию химических реагентов российского производства [10], [11], [12]. На первой ступени очистки в абсорбере происходит нейтрализация кислых компонентов дымовых газов известью в присутствии мелкодисперсных водяных капель. На второй ступени в рукавном фильтре осуществляется глубокая очистка от летучей золы и сорбция тяжелых металлов и диоксинов в процессе фильтрования дымовых газов через слой извести и активированного угля на фильтровальной ткани. На третьей ступени очистки осуществляется восстановление содержащихся в дымовых газах оксидов азота до молекулярного азота с использованием аммиачной воды. Неорганические вредные вещества, такие как тяжелые металлы, которые не обезвреживаются даже при высоких температурах, в многоступенчатой установке для очистки дымовых газов и при переработке остатков от сжигания должны выделяться в концентрированном виде, извлекаться и связываться. После этого обращение с ними должно осуществляться экологически безопасным способом. Образующиеся при сжигании малоопасные шлаки, похожие на горную породу, могут быть безопасно утилизированы. В Германии, Голландии и других странах они используются в том числе как заменитель дорожного щебня или для звукоизоляции стен [13], [14].

Пиролиз без использования кислорода или с большим недостатком кислорода в условиях эндотермического процесса протекает с использованием внешней энергии, получаемой за счет сжигания пирогаза, который используется для поддержания процесса. Такой подход позволяет существенно снизить объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух. Пиролизное масло может в дальнейшем использоваться как топливо для пиролизной установки или направляться на ректификацию с получением продукции различного качества и степени очистки (например средних дистиллятов). Образующийся при этом коксовый остаток имеет высокую плотность, а при качественной предварительной сортировке твердый остаток может быть ценным продуктом, что резко уменьшает объем образующихся отходов.

Таким образом, существенными экологическими аспектами утилизации и обезвреживания отходов термическими способами являются:

- выбросы в атмосферу, состав и уровень которых существенно зависит от групп видов утилизируемых и обезвреживаемых отходов и их компонентного состава;

- количество и классы опасности отходов, которые образовались в результате утилизации и обезвреживания (термического разложения);

- уровень потребления энергоресурсов, который также в значительной степени зависит от групп видов утилизируемых и обезвреживаемых отходов.

При оценке соответствия рассматриваемых технологий и оборудования критериям НДТ существенное значение будет иметь определение перечня контролируемых маркерных загрязняющих веществ в выбросах в атмосферный воздух.

1.2.2 Основные экологические проблемы

Основные экологические проблемы, связанные с утилизацией и обезвреживанием отходов термическими способами, можно подразделить в зависимости от причин их возникновения следующим образом:

- организационно-правовые;

- ресурсосберегающие;

- технико-технологические;

- финансово-экономические;

- собственно экологические и санитарно-гигиенические;

- контроля и мониторинга;

- социально-психологические.

1.2.2.1 Организационно-правовые проблемы

В настоящее время в Российской Федерации отсутствует нормативный правовой документ федерального уровня, который бы устанавливал иерархию приоритетов применяемых методов, а также критерии, позволяющие отличить утилизацию отходов термическими способами от их обезвреживания.

Применительно к термическим способам удаления твердых коммунальных отходов (далее - ТКО) негативную роль играют: слабое развитие селективного сбора вторичных материальных ресурсов и опасных отходов, которые попадают в ТКО; низкая эффективность их сортировки, которая не позволяет снизить вероятность попадания в поток направляемых на сжигание или пиролиз утильных фракций, опасных отходов потребления (ртутных ламп и других ртутьсодержащих приборов, батареек, аккумуляторов и др.). Эти факторы создают серьезные трудности для широкого применения термических способов обращения с ТКО, в том числе в части обеспечения допустимых уровней воздействия на окружающую среду. Принятие Федерального закона от 21 июля 2014 г. N 219-ФЗ "О внесении изменений в Федеральный закон "Об охране окружающей среды" и отдельные законодательные акты Российской Федерации" [44] в значительной мере способствует решению указанных проблем при условии реализации его положений в полном объеме. Введение в Федеральный закон "Об отходах производства и потребления" понятия "энергетическая утилизация", которое отнесено исключительно к ТКО, также осложняет обоснование возможности рассматривать получение энергии при термической обработке (сжигание, пиролиз, газификация) прочих горючих отходов как процесс их утилизации.

1.2.2.2 Проблемы ресурсосбережения

Серьезное внимание необходимо уделить не только созданию условий для исключения попадания в состав смешанных отходов, направляемых на сжигание, пиролиз, газификацию, вторичных материальных ресурсов, для максимально полного извлечения из потоков отходов компонентов, пригодных для получения материальной продукции, но и проблеме максимального использования вторичных энергетических ресурсов, которые образуются в результате утилизации и обезвреживания отходов термическим способом. Данная проблема особенно актуальна для таких крупных объектов, как мусоросжигательные заводы, в том числе с точки зрения повышения их энергетической и экономической эффективности.

1.2.2.3 Технико-технологические проблемы

К объектам, предназначенным для утилизации и обезвреживания отходов термическим способом, могут относиться такие участки, как:

- участок накопления отходов, подлежащих утилизации или обезвреживанию. Для ритмичной и бесперебойной работы основного оборудования по утилизации и обезвреживанию отходов термическим способом, что обеспечивает в том числе и уровень допустимого воздействия на окружающую среду, необходимы достаточные по площади и соответственно оборудованные помещения (площадки). В целях обеспечения экологической, промышленной и пожарной безопасности должен быть организован эффективный входной контроль поступающих на объект отходов, а также постоянный производственный контроль;

- участок предварительной подготовки отходов, подлежащих утилизации и обезвреживанию, что также требует и соответствующего технического оснащения, и постоянного производственного контроля;

- участок утилизации и обезвреживания отходов термическим способом, на котором используется сложное технологическое оборудование, эксплуатация которого должна осуществляться с четким соблюдением технологических режимов, с регулярным обслуживанием оборудования, необходимостью технического и технологического совершенствования процессов;

- блок очистки выбросов, сбросов, образующихся в результате утилизации и обезвреживания отходов термическим способом, что требует серьезного технического оснащения и постоянного производственного контроля, в том числе аналитическими методами;

- участок накопления вторичных отходов, образующихся в результате термодеструкции отходов и вспомогательной деятельности (обслуживание оборудования, проведение ремонтных работ, содержание производственной площадки, жизнедеятельность персонала и т.д.), что требует организации обращения с указанными отходами в соответствии с установленными требованиями;

- блок получения электрической и/или тепловой энергии.

При утилизации и обезвреживании отходов сжиганием возникает необходимость соблюдения достаточно жестких условий осуществления термического процесса:

- необходимость сжигать отходы с большими избытками воздуха из-за широкого диапазона изменения теплоты сгорания и состава их компонентов;

- обязательная выдержка газообразных продуктов сгорания при температуре выше 850 °C в течение двух и более секунд и турбулентности пламени (его "перемешивании") при концентрации кислорода не менее 6 % для полной деструкции органических загрязнителей, в первую очередь полихлорированных дибензодиоксинов и фуранов;

- ограничение температуры дымовых газов на входе в конвективные поверхности (не более 750 °C) по условиям минимизации шлакования этих поверхностей;

- поддержание оптимальной для работы системы газоочистки температуры дымовых газов на выходе из котла (обычно 180-200 °C);

- обязательное применение многоступенчатой системы газоочистки.

Пиролиз и газификация, в том числе с применением плазматронов [16], [17], имеют определенные преимущества, но применяются в настоящее время сравнительно редко вследствие жестких требований к качеству поступающих на термодеструкцию отходов, низкой надежности либо повышенного энергопотребления. Так, существуют достаточно жесткие требования к подготовке ТКО, направляемых на пиролиз (газификацию):

- сортировка отходов с целью извлечения балластных фракций (стекло, металлы, камни, мелкая фракция);

- сушка отходов;

- предварительное дробление отходов.

Последнее требование приводит к снижению надежности мусороперерабатывающих предприятий, использующих технологию пиролиза, поскольку наличие крупных нераздробленных фракций, часто встречающихся, например, в ТКО, нарушает работу установки и выводит оборудование из строя.

Для условий России следует отметить следующие свойства ТКО, образующихся при условиях совместного их накопления в отсутствие раздельного сбора:

- отходы крайне неоднородны по составу; состав значительно изменяется в зависимости от "партии" отходов, а также от времени: в осенне-зимний период в отходах наблюдаются максимальные влажность и плотность, в весенне-летний период - увеличение содержания полимерных отходов, органики и смета;

- влажность российских отходов на 15-20 % выше, чем в странах Западной Европы;

- российским отходам свойственна структурная механическая связанность за счет волокнистых и влажных фракций;

- российские отходы отличаются слеживаемостью при хранении и транспортировке, выделением фильтрата;

- российские отходы отличаются повышенной абразивностью, которая связана с наличием фарфора, стекла, камня;

- высокие влажность и содержание различных солей в отходах способствуют коррозионному воздействию на металл при длительном контакте;

- наблюдается эпизодическое попадание тяжелых, трудно дробимых предметов, выводящих из строя перерабатывающее оборудование.

Объекты, на которых осуществляется сжигание опасных отходов, сталкиваются с проблемой превышения содержания оксидов азота, серы и углерода, а также диоксинов, бензапирена и т.п. в газовых выбросах над установленными нормативами. Колебания количества выбрасываемых загрязняющих веществ связаны в основном с загрузкой новой порции отходов и резком понижении концентрации кислорода в реакторе или из-за недостаточного перемешивания горючей массы и, следовательно, низкой теплопередачи. Для борьбы с этим эффектом реактор печи следует оборудовать системами остановки подачи отходов до момента восстановления концентрации кислорода до оптимальной или дополнительной инжекции кислорода в зону горения.

Присутствие в отходящих газах диоксинов и дифенилов значительно осложняет их очистку прежде всего из-за малой концентрации этих высокотоксичных соединений (имеющих, к тому же, чрезвычайно малые уровни ПДК); требует создания современных и дорогостоящих многоступенчатых (обычно трехступенчатых) систем очистки.

Изложенные выше проблемы требуют соответствующих технологических решений, достаточной квалификации обслуживающего персонала и материально-финансовых затрат.

1.2.2.4 Финансово-экономические проблемы

Создание и функционирование объектов для термической утилизации или обезвреживания отходов, прежде всего ТКО, требует немалых финансовых вложений, которые имеют значительные сроки окупаемости.

Утилизация и обезвреживание отходов сопровождается выделением значительного количества по массе и номенклатуре загрязняющих веществ, что требует многоступенчатой очистки и соответственно затрат на очистку, в первую очередь выбросов в атмосферный воздух.

Организация производственного экологического контроля параметров производственных процессов, эмиссий в окружающую среду обусловливает относительно высокие затраты.

Согласно Стокгольмской конвенции о стойких органических загрязнителях, к которой Россия присоединилась в 2002 году, отходы должны удаляться таким образом, чтобы содержащиеся в них стойкие органические загрязнители уничтожались или необратимо преобразовывались и не проявляли свойств стойких органических загрязнителей. Соблюдение этого требования требует больших материально-технических и финансовых затрат.

1.2.2.5 Экологические и санитарно-гигиенические проблемы

Термические способы утилизации и обезвреживания отходов сопровождаются выделением (в том числе неучтенных) побочных продуктов, многие из которых наносят вред окружающей среде и здоровью людей. В большинстве случаев в результате термодеструкции отходов образуется (эмитирует в окружающий воздух) широкий спектр загрязняющих веществ. Как уже отмечалось выше, для подавления вредных выбросов необходимо использование достаточно сложных и дорогостоящих систем очистки отходящих газов.

Любое сжигание является источником выбросов парниковых газов, подлежащих контролю в рамках ряда международных соглашений.

Технологические (сточные) воды также требуют соответствующих систем очистки.

Зола (уловленная) и шлак, образующиеся при сгорании отходов, должны быть размещены на специализированных объектах, обустройство которых должно обеспечить защиту окружающей среды от возможного воздействия токсичных компонентов этих отходов, или повторно использованы для производства продукции, выполнения работ, оказания услуг.

Особую проблему (особенно для обслуживающего персонала) могут создавать неорганизованные выбросы из установок и оборудования, мест хранения отходов, в некоторых случаях - запах, технологический шум и вибрация, биологическое загрязнение "свежих" отходов.

1.2.2.6 Проблемы контроля и мониторинга

Функционирование предприятий (заводов и установок) по утилизации и обезвреживанию отходов термическим способом обусловливает необходимость организации систем экологического производственного контроля и экологического мониторинга их деятельности. Это, в свою очередь, определяет необходимость приобретения как предприятием, так и контролирующими органами специальных (обычно дорогостоящих) средств контроля и использования специальных химико-аналитических приборов и аттестованных методик (при наличии соответствующих специалистов).

Директива N 2010/75/ЕС Европейского парламента и Совета Европейского Союза "О промышленных эмиссиях (комплексное предотвращение и контроль загрязнения) (новая редакция)" [45] устанавливает требования к контролю в выбросах объектов, на которых применяются термические способы утилизации и обезвреживания отходов, следующих веществ: летучая зола и пыль, органические вещества, хлористый водород, фтористый водород, сернистый ангидрид, оксиды азота, оксид углерода, кадмий, таллий, ртуть, кобальт, хром, марганец, никель, мышьяк, медь, свинец, сурьма, ванадий, диоксины, фураны, полихлорированные дибензодиоксины и дибензофураны.

Справочник EC по наилучшим доступным технологиям Best Available Techniques (BAT) Reference Document for Waste Incineration, 2019 [60] содержит перечень веществ, подлежащих обязательному контролю, для объектов, на которых происходит утилизация и обезвреживание отходов.

1.2.2.7 Социально-психологические проблемы

Население в значительной своей части негативно относится к термическим способам утилизации и обезвреживания отходов, особенно в тех случаях, когда специальные заводы и установки по утилизации и обезвреживанию отходов термическим способом размещаются в непосредственной близости от селитебных, рекреационных и природно-значимых территорий.

Решением данной проблемы могла бы стать законодательно определенная иерархия приоритетов в выборе тех или иных технологических решений.