Сегодня предприятие с энергетикой на невозобновляемых ресурсах — это хромая утка

…Которая, конечно, пока летает, но всё ниже и ниже. Использование таких ресурсов делает продукцию неконкурентоспособной на европейском рынке. Чтобы вновь подняться высоко, необходимо стать углеродно бесследным.
RDF (Refuse Derived Fuel) — топливо будущего для ЦБП и не только. С заботой о нашем Читателе — профессор Денис Кондратьев

Вопросы обращения с отходами в стране уже вышли на самый высокий уровень — целевые показатели по сортировке, переработке и захоронению твердых коммунальных отходов заданы Указом Президента РФ от 20 июля 2020 г. № 474 О национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030 г.

К 2030 г. необходимо создать устойчивую систему обращения с твердыми коммунальными отходами, обеспечивающую сортировку отходов в объеме 100% и снижение объема отходов, направляемых на полигоны, в два раза.

Фактически это означает форсированный переход к модели экономики замкнутого цикла, о которой Президент говорил в Послании Федеральному Собранию 15 января 2020 г.

Построение экономики замкнутого цикла обеспечивает достижение Двенадцатой цели устойчивого развития ООН — ответственное потребление и производство.

Циклическая экономика подразумевает максимально возможное вовлечение отходов производства и потребления в хозяйственный оборот.

Основу циклической экономики составляют циклические отрасли, состоящие из циклических предприятий, которые, в свою очередь, производят циклические продукты — т.е., продукты, которые по завершении жизненного цикла могут быть переработаны сами в себя.

В число отраслей, достигших наивысших показателей цикличности, входит, в частности, целлюлозно-бумажная промышленность. В целом по ЦБП уровень использования вторичного сырья превышает 60%, а отдельные сегменты ЦБП работают исключительно на вторичном сырье.

Свойства бумаги и картона позволяют неоднократно перерабатывать их с получением исходных продуктов: например, упаковка из гофрированного картона может пройти до шести циклов переработки, а формованное бумажное волокно — уже до тридцати.

Бумага и картон, потерявшие основную часть потребительских свойств, могут быть переработаны в другие виды продуктов — такие как целлюлозная вата, применяемая в качестве тепло- и звукоизоляционного материала, — либо отправлены на компостирование, самостоятельно или совместно с другими органическими отходами.

Неперерабатываемые виды бумаги и картона — водо- и жиростойкие бумаги, комбинированная упаковка, отходы строительных материалов на бумажной основе, загрязненные бумажные отходы — возможно использовать для производства твердого вторичного топлива (RDF-топлива), которое может применяться на тех же бумажных производствах для выработки тепловой энергии, пара и электричества.

В целом сжигание отходов в мировой практике считается одним из способов обезвреживания отходов — т.е., уменьшения их массы, изменения состава, химических, физических свойств в целях снижения негативного воздействия отходов на здоровье человека и окружающую среду.

Сжигание отходов получило широкое распространение в таких странах, как Дания, Швеция, Норвегия, Финляндия. Сжигание обеспечивает существенное уменьшение объемов отходов, снижение их класса опасности, что расширяет возможности захоронения отходов на полигонах.

В Европе пик строительства предприятий по термической переработке ТКО пришелся на конец 1990-х — начало 2000-х гг. Первоначально на сжигание отправляли несортированные отходы, что обусловило высокий уровень затрат на очистку дымовых газов.

Окупить эти затраты было возможно только за счет высоких объемов генерации электроэнергии, что, в свою очередь, обусловило крупные масштабы европейских мусоросжигательных заводов.

Рентабельность сжигания отходов в ЕС во многом обеспечивалась высокой плотностью населения, что позволяло наладить поставки значительных объемов отходов на МСЗ.

Показателен в данном случае пример Дании. До недавнего времени в стране действовали 23 мусоросжигательных завода совокупной мощностью 3,8 млн т отходов в год. За счет сжигания мусора страна обеспечивала примерно пятую часть централизованного теплоснабжения и 5% электроэнергии.

Однако в последнее время законодательные требования по обращению с отходами в ЕС существенно изменились. Сжигание несортированных отходов оказалось прямо запрещено.

Появились новые технологии, обеспечивающие более высокую эффективность получения энергии из отходов — производство твердого вторичного топлива (RDF), пиролиз, получение биогаза.

На видео: японское предприятие Iwaki Daio Paper Corporation в префектуре Фукусима, полностью работающее на RDF. Бизнес-тур российских переработчиков макулатуры, февраль 2020 г.

Рост популярности сортировки отходов, спрос на вторичное сырье привел к снижению объемов поступления отходов на МСЗ. В результате датские МСЗ попали в зависимость от ввоза отходов из-за рубежа: в 2018 г. Дания импортировала более 1 млн т отходов, в основном из Великобритании и Германии.

Как показывает датский опыт, акцент на сжигании мусора не решает проблемы отходов, а в лучшем случае консервирует её: мусоросжигательные заводы требуют постоянного потока отходов на сжигание.

Применение других, более соответствующих целям и задачам циклической экономики, подходов к обращению с отходами приводит к уменьшению поступления отходов на МСЗ, что неизбежно сказывается на их рентабельности.

Можно заметить, что за двадцать лет, прошедших с пика популярности МСЗ в Европе, условия работы этих заводов существенно поменялись.

Приоритет в обращении с отходами перешел к рециклингу — повторному применению по прямому назначению, регенерации — возврату в производственный цикл после соответствующей подготовки — и рекуперации, то есть, извлечению полезных компонентов для их повторного применения.

Изменение приоритетов в обращении с отходами, а также совершенствование технологий обращения с отходами определяют роль и место термического обезвреживания в по-настоящему современной системе обращения с отходами.

Уместно будет вспомнить, что копирование европейских систем расширенной ответственности производителей (РОП), действовавших двадцать-тридцать лет назад, не принесло сколь-нибудь заметных положительных эффектов.

Те же риски будут содержаться в попытках скопировать применявшиеся двадцать лет назад подходы к обезвреживанию отходов без учета изменившихся обстоятельств.

Мусоросжигательные заводы никак не могут считаться элементом экономики замкнутого цикла, поскольку сжигание несортированных отходов разрывает цикл использования материальных ресурсов.

В этой связи необоснованно выглядят претензии МСЗ на средства экологического сбора. Как элемент системы РОП экологический сбор должен обеспечивать построение циклической экономики, а сжигание отходов, которые еще могут быть повторно переработаны, препятствует достижению этой цели.

Европейский опыт МСЗ применим для России только в очень ограниченных масштабах. МСЗ европейского формата смогут эффективно функционировать только в границах крупных городских агломераций.

Заявляемое количество МСЗ просто невозможно будет обеспечить требуемыми объемами отходов: или придется сжигать несортированные отходы, заведомо отказываясь от вовлечения вторичных ресурсов в переработку, или смириться с изначально дотационной моделью деятельности МСЗ.

Решение подсказывает упомянутая в начале статьи целлюлозно-бумажная промышленность. Отрасль входит в тройку наиболее энергоемких отраслей: производство одной тонны бумаги требует 1,2 Гкал тепловой энергии.

В мировой практике ЦБП является не только потребителем, но и крупным производителем энергии — в частности, в Финляндии, стране с наиболее развитой ЦБП, предприятия отрасли не только самостоятельно обеспечивают себя энергией, но и реализуют выработанное электричество на сторону.

Предприятия российской ЦБП также способны самостоятельно обеспечить себя энергией путем сжигания как отходов производства, так и не поддающихся вторичной переработке отходов потребления бумаги и картона.

Российский производитель энергетического оборудования Балткотломаш разработал и сертифицировал технологию, осуществляет выпуск оборудования, способного обеспечить энергией производителей бумаги и картона.

Предлагаемые компанией технологические решения характеризуются высокой безопасностью для окружающей среды — по заключению ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, содержание вредных веществ в продуктах сгорания не превышает 15% допустимых нормативов Евросоюза.

Российские предприятия способны перерабатывать более 5 млн т макулатуры в год. Использование в технологическом цикле RDF-топлива, производимого из неперерабатываемых бумажных отходов и древесных остатков, создаст спрос на такое топливо в объеме до 2 млн т в год.

Производство и реализация RDF-топлива станет еще одним источником дохода региональных операторов по обращению с ТКО и производственно-заготовительных предприятий (ПЗП).

Оснащение производителей бумаги и картона из макулатуры энергетическим оборудованием на основе RDF-топлива замкнет технологический цикл в ЦБП, повысит уровень цикличности отрасли до 90% и тем самым обеспечит исполнение поручений Президента по переходу к циклической экономике.

В течение ближайших трех лет переработчики макулатуры планируют увеличить свои мощности в совокупности на 1,4 млн т в год, что означает рост спроса на RDF‑топливо с их стороны еще на 500 тыс. т в год.

Рост спроса на RDF-топливо со стороны предприятий ЦБП, в свою очередь, создаст спрос на сортировочные станции и оборудование для производства топлива со стороны региональных операторов и ПЗП.

Тем самым создается эффект инвестиционного мультипликатора, обеспечивающего рост доходов как в ЦБП и отрасли обращения с отходами, так и в смежных отраслях.

Переработку макулатуры осуществляют 88 заводов, расположенных в 43 субъектах федерации и всех федеральных округах.

Предприятия способны использовать налаженную логистику поставок сырья для обеспечения RDF-топливом — особенно с учетом обстоятельства, что топливо будут поставлять те же организации, что и макулатуру.

Тем самым на действующих площадках фактически организуются распределенные заводы по термическому обезвреживанию отходов, что снизит потребность в строительстве специализированных мощностей.

Использование RDF-топлива в технологическом цикле будет интересно не только переработчикам макулатуры, но и производителям первичного волокна — целлюлозы.

Российское производство целлюлозы, а также целлюлозных бумаг и картонов в значительной степени ориентируется на экспорт: в 2020 г. экспорт целлюлозы превысил 2 млн т, целлюлозных тарных картонов — 1 млн т.

Более того, избыток предложения макулатурных тарных картонов на внутреннем рынке также способствовал росту экспорта как пути утилизации избыточных мощностей: в 2020 г. из России было вывезено более 100 тыс. т макулатурных тарных картонов.

Одним из ключевых рынков сбыта для российской ЦБП остается Евросоюз, в котором всё более высокую популярность завоевывают производства и технологии с минимальным углеродным следом, и все большее число крупнейших компаний принимает на себя обязательства достичь углеродной нейтральности.

Углеродная нейтральность означает, что компания снижает выбросы диоксида углерода за счет перехода на возобновляемые источники энергии и технологических улучшений, а также реализует проекты по поглощению углекислого газа или по посадке лесов.

RDF-топливо для целлюлозно-бумажных производств может быть произведено не только из неперерабатываемых отходов бумаги и картона, но также из образующихся при обработке древесины коро-древесных отходов, отвалов отходов коры и даже иловых осадков сточных вод целлюлозно-бумажных производств.

Тем самым целлюлозно-бумажные комбинаты не только решают проблему утилизации образующихся и накопленных отходов, но и обеспечивают себе гарантированный вход на европейские рынки, снижая риски попадания под углеродные сборы, введение которых уже рассматривают страны G7.

Стоимость оснащения одного завода энергоустановкой на основе RDF-топлива оценивается на уровне 400 млн руб. Срок окупаемости инвестиций в оснащение энергохозяйства ЦБК на установки на RDF-топливе оценивается на уровне трех лет.

Организация производства RDF-топлива на мощностях региональных операторов и ПЗП создаст новые рабочие места, уменьшит объем вывоза отходов на полигоны, позволит снизить плату населения за вывоз ТКО, уменьшит потребность в мусоросжигательных заводах и позволит предотвратить социальную напряженность в связи со строительством МСЗ.

Денис Кондратьев, специально для gofro.expert