С.М. Гордышевский об инсинерации
В последнее время мы все чаще сталкиваемся с терминами, непонятными непосвященным, часто их используют, чтобы придать весомости суждениям или «пустить пыль в глаза». За сложными словами порой оказываются банальные сжигалки.
Сегодня речь пойдет об инсинерации. Знаете что это?
Предлагаем вашему вниманию статью Семена Михайловича Гордышевского, выпущенную в ответ на кампанию по популяризации идеи мусоросжигания и рассказывающую, что кроется за загадочным словом.
Обращение с отходами: сжигание или инсинерация?
Слова, дела и последствия
Вопрос «Что делать с отходами?» порождает гамму ответов: от сакраментального «Уничтожить!» до наукообразного «Инсинерировать». Где-то между ними располагается ответ «Сжигать», одновременно предполагающий уничтожение отходов, получение из них «товарного продукта – тепла» и упование, что все нехорошее в них очистится пламенем.
Будем разбираться.
Вначале о терминах:
Инсинерация (incineration) – означает испепеление и подразумевает уничтожение.
История современного мусоросжигания началась в начале 1980-х гг. с того, что в США и Европе, наконец, как казалось, был найден ответ на вопрос, что делать с ТКО – уничтожать! Как? Сжиганием. Ответ, увы, был найден в коммунальной отрасли и исходил из простого представления – сжечь значит уничтожить. Закон сохранения материи, известный ученым как закон Ломоносова-Лавуазье, судя по решению, принят во внимание не был. Суть закона: «Материя не исчезает и не возникает, но переходит из одного состояния в другое». В случае с органическими отходами – сжигание отходов приводит к их переводу из твердого состояния в газообразное, причем с большим (в 4-5 раз) увеличением массы за счет необходимого для горения кислорода воздуха. Из 1 тонны ТБО образуется примерно 0,1-0,15 т золы и 4-5 т газообразных продуктов горения, поступающих в атмосферу.
К началу 1990-х обнаружились проблемы – высокая токсичность выбросов от МСЗ. Выводы были разными. Наиболее радикальное решение было принято в США в 1995 г. – запрет на строительство новых МСЗ. К 2010 г. количество МСЗ сократилось более чем в 2 раза и продолжает сокращаться. Во многих штатах мусоросжигание полностью запрещено.
В Европе (ЕС) была принята Директива ЕС/2000/76, устанавливающая высокие требования к очистке выбросов. Требуемый норматив содержания диоксинов был установлен 0,1 нг/м3 выбросов. Этот норматив, призванный успокоить общество, экологов убедил в обратном – сжигание отходов есть наиболее опасный способ обращения с ними. Причина проста – установленный норматив в 5000 раз превышает санитарно-гигиенический норматив ЕС для диоксинов в воздухе, который составляет 0,02 пг/м3, иными словами для разбавления выбросов МСЗ до уровня безопасности требуется большое количество чистого воздуха, превышающее в 5000 раз количество выбросов. Или, по-другому, 1 тонна сжигаемых отходов приводит в опасное для человека состояние 20-25 млн. м3 атмосферного воздуха. Этим объясняется высокий и продолжающий расти фоновый уровень диоксинового загрязнения окружающей среды в странах, продолжающих использовать МСЗ. Но не только в них. Благодаря атмосферному переносу этот уровень растет и в соседних странах, и в целом на планете.
Таким образом, горение отходов, как реакция окисления с выделением тепла, не только не уничтожает или уменьшает (это невозможно), но увеличивает их массу, с подавляющим преобладанием в продуктах реакции газообразных соединений. Это резко, на три порядка, увеличивает сложность контроля за образованием и поступлением в окружающую среду токсичных веществ.
В ходе горения атомы, важнейшие для горения – С, Н, О и N – сохраняются (т.е. они не создаются и не разрушаются) и включаются в состав продуктов горения. Это свойство горения может быть эффективно использовано, если мы имеем дело с биологическими опасными материалами: ткани растений и животных, микроорганизмы, вирусы. Именно для обеззараживания биоотходов осмысленно применение термина «инсинерация». Но для этого совсем необязательно их сжигать, вполне достаточно их нагреть до температуры разложения без доступа воздуха (кислорода). Это может быть термолиз или пиролиз, после которых в инсинераторе остается пепел, т.е. углерод С в твердом состоянии, а в атмосферу выделяются газы Н, О и N. То есть инсинератор может служить для уничтожения опасной функции биоотходов – их биоактивности.
Что же касается «товарного продукта – тепла», то тепловую энергию можно достаточно просто и экологически безопасно получать из органических отходов с помощью биотехнологической генерации метана, сжигание которого экологически эквивалентно сжиганию природного газа. Для обращения с другими видами отходов использование сжигания бессмысленно и опасно: бессмысленно потому, что, за исключением углеводородов, подавляющее большинство опасных веществ не горит (кислоты, щелочи, металлы, минералы и т.д.); а опасно потому, что при высокой температуре горения углеводородов другие вещества вступают между собой в многообразные реакции, образуя разнообразные высокомолекулярные соединения техногенного происхождения, т.е. неизвестные в природе и потому не вызывающие защитных реакций биосферы и человека (такие реакции не были сформированы в ходе эволюции).
Именно этим объясняется высокая экологическая опасность таких технологических процессов, как металлургия, нефтехимия, теплоэнергетика, транспорт. Но от этих процессов мы пока не можем отказаться, т.к. не хотим лишиться плодов прогресса, хотя наблюдаем инновационные поиски альтернатив. Но сжигать отходы в высшей степени неразумно и опасно.
Тем более, что ответ на вопрос – что делать с отходами? – в мире найден и известен: принцип 3R – Reduce (уменьшение их образования), Reuse (повторное использование), Recycle (утилизация в качестве вторичного сырья).
Что же касается канализационного осадка, то это особенно опасно, потому что он содержит весь набор применяемых в городе веществ бытовой химии, стоков химчисток, фото- и химлабораторий, медицинских учреждений, промышленных предприятий, дорожных реагентов и др.
В издании «Отведение и очистка сточных вод Санкт-Петербурга», ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга», 2002 г. отмечается: « Уловленные на городских очистных сооружениях осадки содержат практически все вещества, входящие в периодическую систему элементов Д.И. Менделеева» (с. 604); «Таким образом, для крупных очистных сооружений, осадки которых могут быть использованы в качестве удобрений, наиболее рациональный метод их окончательной обработки – термическая сушка. Если же применение осадков в сельском хозяйстве недопустимо из-за повышенного содержания в них опасных загрязнений, то единственным способом, позволяющим максимально сократить объем осадков, является их сжигание» (с. 605).
Здесь узковедомственный подход вступает в противоречие с принципом экологической безопасности для всех и порождает серьезную экологическую проблему.
Принятие решений о выборе технологий обращения с отходами требует повышенного внимания, высокого уровня компетентности и осознавания ответственности за последствия для биосферы и человека.
Источники полезной информации по теме:
- Гигиенические нормативы химических веществ в окружающей среде. НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина.
- Мусоросжигательные заводы – опасность для России, Юфит С.С. Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН, 2008 г.
- Аналитический обзор по проблеме мусоросжигания: экологические аспекты, Гордышевский С.М., 2008 г.
- О проблеме законодательного регулирования санитарной очистки территории Санкт-Петербурга, Ложечко В.П., Есина Е.А., Меркушев И.А., СПб,2013 г.
- Горение. Физические и химические аспекты, моделирование, эксперименты, образование загрязняющих веществ, Варнатц Ю., Маас У., Диббл Р. (J.Warnatz, U. Maas, R.W. Dibble), пер. с англ., Москва, 2003 г.
С.М. Гордышевский
Председатель правления НП «Экологический союз»
Председатель Комитета по экологической, промышленной и технологической безопасности СПП СПб
01.02.2017 г.
«РазДельный Сбор» — некоммерческая организация, мы работаем благодаря вашей поддержке. Если вам нравится то, что мы делаем, вы можете помочь.
Поддержать «РазДельный Сбор»