Основные экологические проблемы, связанные с обезвреживанием отходов термическим способом, 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 осуществлял регулирование использования термических методов обезвреживания отходов, определял условия и устанавливал требования к осуществлению этой деятельности. Возможно, необходимы разработка и принятие соответствующего технического регламента.
Слабое развитие селективного сбора твердых коммунальных отходов, их сортировки с использованием современных сортировочных комплексов, исключающих вероятность попадания в поток направляемых на термическое обезвреживание отходов вторичных материальных ресурсов, опасных отходов потребления (ртутных ламп и других ртутьсодержащих приборов, батареек, аккумуляторов и др.), создает серьезные трудности для развития термического обезвреживания отходов, 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" в значительной мере способствует решению указанных проблем при условии реализации его положений в полном объеме.
1.2.2.2 Проблемы ресурсосбережения
Серьезное внимание необходимо уделить не только созданию условий для извлечения из потоков отходов ценных вторичных материальных ресурсов и их дальнейшего эффективного использования, но и проблеме максимального использования вторичных энергетических ресурсов, которые образуются в результате термического обезвреживания отходов. Данная проблема особенно актуальна для таких крупных объектов, как мусоросжигательные заводы, в том числе с точки зрения повышения их экономической эффективности.
1.2.2.3 Технико-технологические проблемы
Необходимо учитывать сложный и разноплановый характер производства по термическому обезвреживанию отходов, в которое входят такие участки, как:
- сбора и накопления обезвреживаемых отходов. Для ритмичной и бесперебойной работы основного оборудования по термическому обезвреживанию отходов, 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 обезвреживание отходов, а также постоянный производственный контроль;
- предварительной подготовки отходов к направлению на обезвреживание, что также требует и соответствующего технического оснащения, и постоянного производственного контроля;
- термического обезвреживания, что сопряжено с эксплуатацией сложного технологического оборудования, необходимостью четкого соблюдения технологических режимов, регулярным обслуживанием оборудования, необходимостью технического и технологического совершенствования процессов термического обезвреживания;
- обезвреживания выбросов, сбросов, образующихся в результате термического обезвреживания отходов, что требует серьезного технического оснащения и постоянного производственного контроля, в том числе аналитическими методами;
- сбора и накопления отходов, образующихся в результате термического обезвреживания отходов, в том числе от 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;
- утилизации вторичных энергетических ресурсов.
При термическом обезвреживании отходов 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 более 850°С в течение 2 с и более для деструкции органических загрязнителей, в первую очередь полихлорированных дибензодиоксинов и фуранов;
- ограничение температуры дымовых газов на входе в конвективные поверхности (не более 750°С) по условиям минимизации шлакования этих поверхностей;
- поддержание оптимальной для работы системы газоочистки температуры дымовых газов на выходе из котла (обычно 180°С-200°С);
- обязательное применение многоступенчатой системы газоочистки.
Пиролиз и газификация и их высокотемпературная модификация - плазменная переработка [16], [17] - имеют определенные преимущества, но для полномасштабного обезвреживания твердых коммунальных отходов (ТКО) применяются в настоящее время сравнительно редко вследствие требований к измельчению отходов перед переработкой, низкой надежности либо повышенного энергопотребления. Так, существуют достаточно жесткие требования к подготовке ТКО, направляемых на пиролиз (газификацию):