Как ЦЕМРОС решает глобальные экологические проблемы: о внедрении RDF-топлива на цементных заводах

Успеть за семь дней

Жизненный цикл отходов недолог: от двух до семи дней. Отживший свое предмет — будь то дырявый носок или пластиковый стаканчик — оказывается на контейнерной площадке, а оттуда попадает на мусоросортировочный завод. Дальше пути их расходятся: носок идет на переработку и затем может получить новую жизнь, пластик же сжигают, тратя на это газ, электричество, а затем средства и силы на утилизацию золы и шлаков — они превращаются в отходы III-IV классов опасности, могут содержать тяжелые металлы и потому подлежат захоронению по особому ритуалу. В общем, долго и дорого. То ли дело огненное погребение в цементной печи — под воздействием царящих внутри техпроцесса высоких температур (1 500 градусов) органика полностью сгорает, а зола от сжигания переходит в состав клинкера. Концентрация вредных примесей ничтожна — каждый килограмм золы, возникающей при сжигании RDF, растворен в центнерах клинкера.

В силу своих технологических процессов цементная промышленность в наибольшей степени подходит в качестве потребителя альтернативного топлива. И это полностью отвечает целям нацпроекта «Экология», которым предусматривается, в частности, сокращение к 2030 году объемов захоронения бытового мусора на полигонах минимум на 50%. В первую очередь, речь идет о твердых коммунальных отходах (ТКО), ежегодный объем образования которых в стране превышает 60 млн тонн. Таким образом, к концу текущего десятилетия порядка 30 млн тонн из них должны перерабатываться, а не отправляться на свалки.

ЦЕМРОС работает в этом направлении: на Серебрянском цементном заводе биотопливо из обезвоженных отходов сточных вод используется уже с 2018 года на постоянной основе, здесь спроектирована и построена линия подачи в печь RDF-топлива. На Мордовцементе тестируется и биотопливо из высушенных отходов сточных вод, и различные другие виды топлива; если результаты окажутся положительными, технологии масштабируют на все предприятия холдинга.

Так что почин есть, и в холдинге ЦЕМРОС собираются и далее расширять использование альтернативного топлива. Но сразу надо оговориться, что на этом пути предстоит преодолеть еще очень много сложностей, ведь в России использование RDF делает только первые шаги, тогда как на Западе, прежде всего в странах Европы, это уже сложившаяся практика. В частности, в Евросоюзе средний процент замещения природного топлива альтернативным уже превышает 40%, и, как заявляется, даже есть заводы, на 90% работающие на топливе из отходов.

У нас в стране ситуация выглядит иначе. Хотя, надо признать, число производителей этого ценного энергоресурса постоянно растет. В частности, такое топливо уже массово производят Группа «ЭкоЛайн» (КПО «Нева» и КПО «Восток»), МУП «Водоканал» города Казани, «Водоканал» города Москвы, АО «Плайтерра» производит топливо из отходов древесины и т. д.

Интересен в этой связи опыт Группы «ЭкоЛайн», лидирующей по объемам в этой сфере. Сегодня на КПО «Восток» и КПО «Нева», входящих в Группу «ЭкоЛайн», для производства такого топлива используют в основном «полигонную» пленку, поскольку с этим сырьем, так сказать, «проблем не возникает»: технология включает сортировку, воздушный сепаратор, где отделяются легкие фракции (фольга, одноразовая посуда, упаковка от чипсов и др.), и шредер, где оставшиеся пластики измельчаются до 70 мм.

Ключевой этап — именно сортировка, в ходе которой необходимо, во-первых, отсеять все полезные (их выгоднее отправить на переработку) и негорючие фракции (камни, стекло и прочее), а также органику. Во-вторых — и это важнее всего — удалить все опасные компоненты, способные при сгорании сильно загрязнить воздух (хлорсодержащий пластик ПВХ, батарейки, электронные устройства). «Автоматическая сортировка ТКО, основанная на применении оптического сканирования материалов, позволяет повысить чистоту и степень отбора фракций, исключает попадание компонентов, сжигание которых опасно. Соответственно, повышается качество отбираемого сырья, пригодного для производства топлива из отходов.

В Группе «ЭкоЛайн» сейчас порядка 25% неперерабатываемого пластика направляют на производство альтернативного топлива и потенциально готовы нарастить эту долю до 35%. Однако топливо надо не только произвести, но и доставить. А сейчас транспортное плечо его доставки до печи декарбонизатора на заводе может достигать 600 км, и поставщикам это невыгодно с точки зрения экономики: у них для расширения этого бизнеса в сегодняшних условиях, как правило, мотивация может быть только политическая.

Поэтому в ЦЕМРОС отмечают, что не только не решены проблемы более полной переработки сложных пластиков (не более 35% можно использовать сегодня для RDF-топлива) и не хватает мощностей для этого, но и коммерциализация этого бизнеса из-за логистических проблем и отсутствия поддержки со стороны государства под вопросом.

Без господдержки не обойтись

Выход из ситуации видится в перенастройке механизма расширенной ответственности производителей (РОП). Например, стоит расширить список получателей целевого экосбора, который планируется взымать в рамках механизма РОП и далее распределять по отрасли через ППК «РЭО».

Будут востребованы и другие меры, которые предстоит разработать. «В настоящее время никакой помощи государство не оказывает. Очень нужны субсидии на перевозку или плата в рамках РОП», — говорит руководитель направления по внедрению и развитию проекта «Альтернативное топливо» холдинга Александр Малько.

Что касается технологических новаций, то они должны работать на то, чтобы переработчики отходов, генерирующие альтернативное топливо, могли производить большие его объемы и с заранее обусловленными параметрами. Ведь, как отмечает Александр Малько, одна из проблем при использовании RDF заключается в том, что каждый вид альтернативного топлива требует индивидуального подхода. Например, топливо из коммунальных отходов имеет очень низкую насыпную плотность и высокую склонность к сводообразованию, биотопливо — склонность к самовозгоранию и т. д. Поэтому при реализации на цементных заводах таких проектов приходится учитывать различные варианты и выстраивать технологическую цепочку из расчета использования максимально широкого ассортимента альтернативного топлива. Хотя проектные решения везде реализованы разные, в любом случае это весьма капиталоемкие проекты с долгим сроком окупаемости. «Можно провести такое сравнение: вот у вас есть автомобиль, работающий на бензине, а вы захотели его еще и на газ перевести. Для этого нужно купить баллон, форсунки, системы управления и многое другое. Так и на цементных заводах — много чего приходится переделывать», — говорит Александр Малько.

Вместе с тем, важно понимать, что для цементников принципиальны качественные характеристики топлива, а не то, из чего и кем оно сделано. «Прежде всего, важна калорийность — чем она выше, тем нам интереснее», — отмечает Александр Малько.

Например, Мордовцемент закупает гранулы с линии термомеханической обработки илового осадка казанского «Водоканала» (последний таким образом рекультивирует иловые поля). Теплотворная способность топлива из отходов, производимого на КПО Группы «ЭкоЛайн», составляет 6-9 тыс. ккал, или 25 000-37 500 кДж/кг. И в принципе это то, что надо, но объемы производства этого топлива недостаточны.

Таким образом, пока это направление делает первые шаги, и связка производитель топлива — цементный завод только начинает работать.

Тем не менее, в ЦЕМРОС ставят перед собой амбициозные цели и с оптимизмом смотрят в будущее. По словам Александра Малько, сегодня задача, которую решают на цементных предприятиях, состоит в том, чтобы заместить до 30% ископаемого топлива (природного газа) за счет использования альтернативного, а в перспективе нарастить использование до 90%.

А преимущества использования отходов именно в цементных печах огромные, ведь температура в них доходит до 2 000°C, и при таком режиме многие вредные вещества или сгорают, или не образуются. Значит, минимизируются выбросы в атмосферу.

В целом же, по существующим оценкам, в масштабе страны потенциал производства топлива из отходов составляет 16,5 млн тонн в год. И цементная отрасль, лидером которой является ЦЕМРОС, по ряду расчетов, может использовать треть этого объема, сэкономив ценные ископаемые ресурсы и внеся свой вклад в решение экологических проблем.