Из мусорных полигонов извлекут энергию
Масштабное использование свалочного газа для производства тепла и электричества загрузит отечественные машиностроительные предприятия
«Мы предлагаем осознать тот факт, что сегодня есть возможность создать новую, интересную с экономической и социальной точек зрения отрасль, — говорит гендиректор компании “РУМО-Инжиниринг” Дмитрий Лавров. — Отрасль экологического машиностроения». Он уверен, что она будет генерировать реальные доходы, снижая зависимость от бюджетных дотаций, и создавать новую добавленную стоимость в рамках тренда на развитие «зеленой» экономики.
В России насчитывается около 15 тысяч только легальных свалок. Самые крупные мусорные полигоны сосредоточены вокруг городов-миллионников, и окружающую среду они явно не озонируют. В стране ежегодно образуется порядка 63 млн тонн твердых коммунальных отходов (ТКО). Практически весь этот объем отправляется на полигоны, поскольку раздельный сбор, сортировка и переработка отходов во вторичные материальные ресурсы (ВТО) по-прежнему развиты в стране слабо.
Что идет в топку
Отправить мусор на полигон не значит забыть о нем навсегда. Как объясняет Евгений Жаров, управляющий партнер компании Zharov Group, которая специализируется на экологическом праве, полигоны — источник заражения окружающей среды. В них образуется фильтрат и свалочный газ.
«Фильтрат — это сложная и неоднородная по химическому составу жидкость, возникающая в результате проникновения атмосферных осадков в глубь полигона и концентрирующаяся в его основании, с ярко выраженным неприятным запахом, — перечисляет Евгений Жаров. — Свалочный газ — продукт, образующийся в результате анаэробного (без участия кислорода) разложения органических веществ бытовых отходов».
Фильтрат попадает в грунтовые воды и отравляет их, свалочный газ имеет свойство накапливаться во внутриполигонных полостях и периодически вырываться наружу или взрываться, разнося ядовитую смесь вокруг. Дебет свалочного газа может достигать 5–6 тыс. кубометров в час.
Свалочный газ содержит токсичные вещества, в том числе диоксины — чистый яд. Подхваченный ветром, он разносится по близлежащим городам и весям, и здоровья, не говоря уж о комфорте, населению не добавляет.
Вместе с тем, объясняет Дмитрий Лавров, в свалочном газе есть многое, что может приносить пользу: «Он состоит из метана в концентрации от 30 до 55 процентов, углекислого газа — до 30 процентов, а также азота с небольшим количеством примесей кремния и сероводорода». В качестве микропримесей в состав свалочного газа могут также входить десятки различных органических соединений — все зависит от состава складируемых на полигоне отходов.
В среднем газогенерация в свалочном теле продолжается в течение 10–30 лет после закрытия полигона и рекультивации, так что смысл использовать свалочный газ после его обработки в качестве, например, топлива для газопоршневой электростанции есть. Но пока в России реализованных проектов утилизации свалочного газа по такой схеме практически нет. Обычно его собирают и сжигают в факеле.
«Среди наиболее известных можно выделить полигон “Ядрово” под Волоколамском в Московской области. Он производит 1400 кубометров свалочного газа в час, который сжигается в факеле», — говорит Евгений Жаров.
Энергия в мусорной куче
«По факту сейчас выгоднее “осваивать” бюджетные деньги по консервации полигонов ТБО и не замечать, что одна форма загрязнения окружающей среды (захоронение отходов) замещается другой, не менее, а может, даже более вредной — их сжиганием», — сетует Дмитрий Лавров. И добавляет, что вместе с факелом на ветер разлетаются не только ядовитые диоксины, но еще и упущенные деньги.
«РУМО-Инжиниринг» — дочерняя компания нижегородского завода РУМО, крупного российского производителя дизельных и газовых двигателей, электроагрегатов, компрессоров, газоперекачивающих агрегатов и ряда другого оборудования для энергетической и нефтегазовой отраслей. В «РУМО-Инжиниринг» заявляют о готовности обеспечить импортозамещение в части экологического машиностроения для полигонов ТКО — автономных газовых теплоэлектростанций (АГЭС).
Сжигание свалочного газа не в факеле, а в газопоршневом двигателе позволяет снизить концентрацию и объем вредных загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу, и дополнительно произвести электроэнергию и тепло.
По словам Дмитрия Лаврова, стоимость такой установки составляет 90 млн рублей за 1 МВт электрической мощности. Отметим, что это выше стоимости строительства традиционной генерации.
«Но в эти 90 миллионов входит все: рабочий проект, строительно-монтажные работы, строительство модуля (в котором будет стоять газогенераторный электроагрегат), система когенерации (утилизации тепла), система автоматики и система приготовления газа», — перечисляет Дмитрий Лавров. Наличие системы приготовления газа объясняется защитой машин: она производит очистку свалочного газа от вредных примесей (силоксанов, H2S, избыточной влаги и т. д.).
Сейчас идет отбор концессионера, который будет заниматься рекультивацией полигона «Ядрово». «РУМО-Инжиниринг» намерена договориться с победителем тендера о том, чтобы поставить на полигоне свою АГЭС мощностью 1 МВт. Весь проект по рекультивации планируется осуществить до 2023 года, а его общая стоимость составляет около 2,5 млрд рублей.
Напомним, что полигон «Ядрово» был закрыт 15 декабря 2020 года. Ранее голландская компания Multriwell закрыла его защитной пленкой, реализовала систему сбора свалочного газа с последующим его сжиганием в высокотемпературном факеле.
Проект финансирует Московская область, выдав кредит по пониженной ставке и предоставляя налоговые льготы. МОЭСК (Московская объединенная электросетевая компания) будет покупать электроэнергию для восполнения потерь сети по цене примерно 3–3,5 рубля за киловатт в течение десяти лет. Ожидается, что срок окупаемости проекта должен составить от четырех до пяти лет.
Как попасть в очистку
Шансы на то, что «РУМО-Инжиниринг» получит заказ на установку своих агрегатов на полигоне «Ядрово», Лавров оценивает как 50 на 50. «Полигон на слуху, внимание к нему со всех сторон очень пристальное, поэтому пробиться будет сложно», — отмечает он. Впрочем, у компании есть другие проекты. Например, возможность установки своих АГЭС на полигоне ТКО «Алексинский карьер» в городе Клин Московской области. Сейчас на полигоне установлен цех по сортировке ТКО, есть система очистки фильтрата, сбора и очистки свалочного газа. Вопрос в том, какие агрегаты для производства тепла и электроэнергии ставить: австрийские (INNIO Jenbacher) или отечественные. Не исключено, что с учетом сложной политической обстановки заказчик вынужден будет выбрать отечественного производителя, надеется Дмитрий Лавров. Аналогичная ситуация складывается на полигоне ТКО в подмосковном Серпухове, где сейчас идут проектные работы. Вхождение в этот проект открывает новые возможности, поскольку он, по мнению ППК РЭО («Российский экологический оператор»), станет образцом для дальнейшего распространения системы на вновь строящиеся объекты.
Как отмечает Дмитрий Лавров, использование российской техники обеспечивает заказчику сокращение сроков окупаемости капитальных затрат на 10–20% по сравнению с импортными аналогами. «Весь смысл нашей работы — продвижение наших собственных машин, — восклицает он. — Никакого импорта!»
И зацветут яблони на свалках
«Ну пусть не яблони, но хотя бы лесоматериалы можно выращивать», — уверен Лавров. Вариант с теплицами — один из вариантов повышения эффективности использования предлагаемых компанией энергоцентров. Сегодня для пополнения лесного фонда страны ежегодно требуется полтора миллиарда саженцев различных деревьев. Учитывая, что из высаженного в теплицах лесоматериала на воле приживается около трети, можно представить себе объем работ, которые необходимо провести. «Мы предлагаем строить такие теплицы непосредственно возле мусорных полигонов», — говорит Дмитрий Лавров. Выгода, по его мнению, очевидна: затрат на доставку тепла и электроэнергии практически нет, поскольку все рядом; стоимость минимальна, так как сырье, повторимся, практически бросовое. И опять же в этом случае утилизируется ядовитый газ, который мог бы вредить природе, а в данном случае служит ее восстановлению.
Директор по стратегическому развитию компании «Криогенмаш» (производитель различного газоперерабатывающего оборудования) Александр Мазин напоминает, что тема утилизации свалочных газов, что называется, «живая» и в Европе ей уделяется пристальное внимание.
«Рынок биометана в последнее десятилетие стремительно растет во всем мире — в Европе, например, более чем на 10 процентов ежегодно, — сообщила глава представительства Немецкого общества по международному сотрудничеству (GIZ GmbH) в России Юлия Грищенкова. — Лидирующие позиции занимает Германия: за пять лет количество установок по производству биогаза здесь увеличилось с 87 до 185, что составляет примерно половину всех европейских установок».
По мнению Александра Мазина, очень здорово, что и в России нашлись сторонники развития темы утилизации свалочных газов. «Разумеется, добыча и тем более переработка такого сложного сырья требует вложений, — предупреждает он. — Кроме того, серьезной задачей является создание системы фильтрации. Но если нижегородцам удалось ее решить, то вариант с теплицами, который они предлагают, — очень интересное решение».
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