Как России избавиться от мусора

График предоставлен компанией Frost&Sullivan

В февральском номере «НГ-энергии» редакция опубликовала статью, касающуюся проблем утилизации мусора в России. Сегодня мы продолжаем эту тему.  

Россия обладает высоким потенциалом для развития рынка обращения с твердыми коммунальными отходами (ТКО): изменение нормативно-правового регулирования, направленное на рост доли всех видов переработки, высокий объем и темп роста образования отходов, а также закрытие действующих полигонов создают предпосылки для структурных изменений на рынке. Согласно прогнозам международной компании Frost&Sullivan, в перспективе доминирующим методом утилизации ТКО в России станет термическая переработка на основе технологии сжигания отходов на колосниковой решетке, доказавшей свою высокую надежность и эффективность во всем мире.

Статистика потенциала 

Ежегодно в России образуется примерно  57–60 млн т твердых коммунальных отходов (ТКО), из которых около 83% поступает из сферы ЖКХ, остальные 17% – из коммерческого сектора. Несмотря на снижение численности населения России, объем образования ТКО будет расти как минимум в течение ближайших 10 лет. По оценкам Росприроднадзора, ежегодный темп роста в указанный период составит в среднем 3,4%, и в этом случае к 2025 году годовой объем ТКО превысит 70 млн т.

Рост количества ТКО объясняется увеличением удельных объемов (интенсивности) образования отходов в России. Если в 2000 году на одного человека в среднем приходилось около 220 кг ТКО в год, то к 2015 году этот показатель увеличился почти вдвое – до 400–410 кг. Таким образом, удельные объемы образования отходов в России пока ниже, чем в среднем по Европе (503 кг на человека в год), и даже чем в странах ЕС-12 (420 кг на человека в год), уровень доходов населения которых близок к российскому. К 2020 году, по нашим оценкам, каждый гражданин РФ будет производить в среднем 450–470 кг отходов в год. 

На данный момент примерно 94% объема российских ТКО подвержено захоронению на полигонах и свалках, 4% вовлекается в промышленную переработку и всего 2% перерабатывается с использованием технологий термической переработки. Столь низкий процент рационального использования ТКО связан в первую очередь с высоким износом (30–70%) или отсутствием объектов инфраструктуры (оборудованных полигонов, МПЗ, МСЗ). При этом прослеживаются значительные региональные различия в уровнях ее развития и объемах финансирования проектов в области обращения с отходами. 

На сегодняшний день на территории Российской Федерации действуют около 1,4 тыс. полигонов, 7,1 тыс. легальных и почти 17,5 тыс. несанкционированных свалок, около 280 мусороперерабатывающих предприятий и 40 объектов по термической переработке ТКО (включая предприятия, оборудованные мобильными мусоросжигательными установками). Наиболее крупные МПЗ – это Новокузнецкий перерабатывающий комплекс мощностью 200 тыс. т/год, Курский завод по переработке отходов (219 тыс. т/год) и Оренбургский завод по переработке отходов (250 тыс. т/год). Крупнейшие МСЗ расположены в Московском регионе: до недавнего времени здесь действовали три завода общей мощностью около 770 тыс. т/год. В эксплуатации в настоящее время остаются два объекта – ГУП «Спецзавод № 2» (160 тыс. т/год) и ГУП «Спецзавод № 3» (360 тыс. т/год). Завод «Эколог», оказавшийся на территории Москвы с расширением города, был закрыт осенью 2014 года, его территорию планируется рекультивировать. 

Нехватка объектов инфраструктуры увеличивает стоимость переработки и сжигания ТКО. Для сравнения: термическая переработка 1 т отходов в Москве стоит 2500 руб., а захоронение – от 800 до 1000 руб/т. Средняя по России стоимость переработки во вторсырье оценивается в 3000–4000 руб/т, захоронения с предварительной сортировкой – в 1300 руб. Переработка 1 т пластика (комплекс услуг, состоящий из дробления и грануляции) стоит примерно 10 000–15 000 руб.

Еще одна проблема заключается в отсутствии в России системы раздельного сбора ТКО, являющейся необходимым условием для осуществления их глубокой переработки. Как правило, смешанный поток отходов сортируется вручную или механизированным способом, однако уровень отбора фракций (материалов, пригодных для вторичного использования) в обоих случаях остается низким и не превышает 15% и 30% соответственно. 

Сегодня правительством РФ поставлена цель по снижению объема захоронения и увеличению уровня переработки ТКО до 40% к 2025 году. По оценкам Международной финансовой корпорации (IFC), для реализации этих планов стране потребуются масштабные инвестиции в объеме не менее 50 млрд долл., которые должны быть направлены (примерно в равных долях) на модернизацию действующих и строительство новых инфраструктурных объектов, а также развитие системы сбора и транспортировки отходов. 

Законы не дают универсального решения

Стимулировать приток инвестиций в отрасль и обеспечить стабильный поток ТКО на перерабатывающие предприятия также призван принятый в декабре 2014 года Федеральный закон № 458 «О внесении изменений в Федеральный закон «Об отходах производства и потребления», который предусматривает организацию раздельного сбора отходов и вводит поэтапный запрет на захоронение отходов, пригодных к вторичной переработке. Помимо этого закон содержит ряд других нововведений (принцип расширенной ответственности производителя (РОП), экологический сбор, институт региональных операторов, система долгосрочных тарифов и пр.), направленных на упорядочение и повышение эффективности системы обращения с ТКО.

Стоит отметить, что на данный момент (не только в России, но и ряде других стран) отсутствует универсальное решение, которое позволило бы экономически эффективно и максимально рационально утилизировать весь объем образующихся отходов. При выборе оптимального метода необходим комплексный подход, учитывающий все существенные параметры региона, включая морфологию, сложившуюся систему сбора и сортировки, объемы образования ТКО и их динамику, энергетический баланс в регионе, возможности по привлечению инвестиций, размер действующего тарифа на вывоз и переработку ТКО и т.д.

Согласно последним исследованиям, захоронение все еще остается наиболее распространенным методом обращения с ТКО в мире. На долю данного метода приходится более 40%, а общий объем отходов, направляемых на полигоны, превышает 500 млн т в год. В перспективе до 2020 года объемы захоронения ТКО на полигонах будут увеличиваться незначительными темпами – менее чем на 1% в год, что обусловлено дефицитом земли, отчуждаемой для организации полигонов, и ужесточением законодательства. Большинство развитых и развивающихся стран принимают программы, направленные на снижение доли захоронения в структуре методов обращения с ТКО. Во многих европейских городах, например в Цюрихе и Стокгольме, в последнее десятилетие использование полигонов было полностью прекращено. 

Рынок биологической переработки отходов

Более высокие темпы роста будет демонстрировать рынок биологической переработки ТКО – в среднем 10,5% ежегодно. К 2020 году его объем достигнет 342 млн т, или 24 млрд долл. Драйверами роста мирового рынка биологической переработки выступают страны АТР и Южной Азии, где доля органических отходов в морфологическом составе ТКО является традиционно высокой. Например, Индия планирует увеличить долю биологической переработки до 20% в общей структуре обращения с ТКО в течение следующих 10 лет, в том числе благодаря государственным субсидиям фермерам на закупку компоста из ТКО (примерно 22  долл. за тонну).

В свою очередь, Европа остается лидирующим регионом в сфере переработки отходов во вторсырье – более 23%. При этом в некоторых городах Западной Европы доля перерабатываемых ТКО приближается к 50%. Самый низкий уровень переработки в странах АТР, где фокус государственной политики направлен на увеличение объемов сжигания. Например, в Японии до 60–70% всех отходов подвергаются термической переработке. По имеющимся прогнозам, в период с 2015 по 2020 год ежегодные темпы роста мирового рынка переработки ТКО составят в среднем 13,6%, а к 2020 году объем рынка превысит 100 млрд долл. В свою очередь, объем рынка термической переработки ТКО в этот же период будет расти в среднем на 6,3% в год и к 2020 году составит 1 млрд долл.

Преимущества термопереработки

По сравнению с другими методами обращения с ТКО термическая переработка отходов обладает рядом существенных преимуществ. При ее использовании обеспечиваются наибольшая сравнительная глубина переработки (80–85%), минимизация вредных выбросов в атмосферу и сокращение объема захораниваемых отходов (50–90%). Также отсутствует риск загрязнения сточных вод и появляется возможность утилизировать большие объемы ТКО (в том числе смешанные отходы) на небольшой площади при любых погодных условиях. Как правило, наибольшая эффективность МСЗ достигается при непрерывных объемах отходов (100 000–150 000 т/год), что несколько ограничивает использование метода. К другим недостаткам следует отнести высокие первоначальные инвестиции в строительство завода (от 20 млн долл.), необходимость утилизации образующихся в результате сжигания золошлаковых отходов, а также зависимость надежности работы объекта от состава и качества поступающих ТКО.

Среди технологий термической переработки наиболее распространенными во всем мире являются прямое сжигание (на колосниковой решетке и в кипящем слое), пиролиз и газификация. Сжигание на движущейся колосниковой решетке (при температуре 850–1200 градусов) остается самой отработанной и одновременно востребованной технологией в силу возможности утилизировать большие объемы ТКО, в том числе без их предварительной подготовки. В настоящий момент в мире насчитывается более 1500 предприятий, использующих данную технологию (из них более 1000 расположено в странах АТР), примерно 400 предприятий в мире используют технологию сжигания в кипящем слое и около 100 – технологию газификации.

Сжигание на колосниковой решетке используется в России со времен СССР (заводы № 2 и № 3 в Москве) и сохраняет высокий потенциал для дальнейшего применения. Так, в последние годы отмечается постепенное снижение доли органической фракции (пищевые и отходы растительного происхождения) в структуре российских ТКО и увеличение неорганических, трудно- или неразлагаемых фракций, в том числе отходов упаковки (бумаги, пластика, стекла). Это критически важный фактор, так как при наличии значительного количества органических фракций в составе ТКО (и отсутствии возможности их предварительной сортировки) КПД сжигания значительно снижается: получение тепла становится неэффективным, также снижается объем вырабатываемой электроэнергии. 

Отметим, что практически полностью нивелировать неоднородный состав ТКО позволяет технология высокотемпературного пиролиза, однако данный способ характеризуется еще большим уровнем капитальных затрат и весьма ограниченным опытом эксплуатации (единственная в России установка пиролиза действует на Оренбургском МПЗ). В связи с этим технология сжигания на колосниковой решетке представляется более перспективной как с экономической, так и практической точек зрения. Данное предположение основано в том числе на реальных примерах из российской практики. Так, в 2015 году государственная ГК «Ростех» заключила соглашение о сотрудничестве со швейцарско-японской инжиниринговой компанией Hitachi Zosen Inova – мировым лидером в области проектирования и строительства заводов по термической переработке отходов. В рамках партнерства в Московском регионе будет построено четыре новых МСЗ, что позволит существенно увеличить объем сжигания ТКО, образуемых в Москве и области, с нынешних 6%. Выход проектов на стадию реализации запланирован на 2017 год, ввод первых мощностей – на 2019–2020 годы. Объем инвестиций в проект составит 135 млрд руб. По данным ГК «Ростех», после выхода всех заводов на полную мощность их суммарная выручка может достигнуть 104 млрд руб. в год, а налоговые поступления – 23 млрд руб. 

Для России, испытывающей острую нехватку технологий в сфере обращения с ТКО и вынужденной импортировать значительную часть необходимого оборудования, реализация данного проекта будет иметь и важное стратегическое значение. На начальном этапе степень локализации используемых технологий составит от 40 до 60% от общей суммы капитальных затрат. В дальнейшем все приобретенные компетенции и технологии позволят локализовать строительство заводов по термической переработке до 80–90%.