Долгосрочная целевая программа по обращению с твердыми бытовыми и промышленными отходами в Санкт-Петербурге (стр. 42 )

е. Технология термической обработки для получения энергии – сжигание

(отходы – зола и шлак) – плохо (2)

ж. Очень большой объем и высокая токсичность выбросов в атмосферу – очень плохо (1)

з. Дополнительные отходы газоочистки (растворы реактивов, шлам) с нерасшифрованной технологией утилизации - очень плохо (1)

усредненная оценка по варианту № 3 = 2,75

Экологическая оценка по методу сравнительной качественной оценки вариантов приводит к выводу: более предпочтительным является Вариант №1.

Сравнительная количественная оценка воздействия на окружающую среду вариантов ДЦП

Применение метода исходит из следующих основных положений:

Наиболее острой экологической проблемой Санкт-Петербурга является высокое и продолжающее увеличиваться загрязнение атмосферного воздуха, которое характеризуется:

· ростом количества и химического разнообразия выбросов

· устойчивым трендом роста уровней загрязнения наиболее опасными веществами ПАУ (бензпирен), формальдегид и др.

· действием 3-х заводов по сжиганию канализационного осадка, достоверная информация по выбросам которых отсутствует.

По данным Государственной службы наблюдения за состоянием окружающей среды (Обзор «Охрана окружающей среды, природопользование и обеспечение экологической безопасности в Санкт-Петербурге в 2010 г.» КПП, ООС и ОЭБ, 2011г.) основной вклад в загрязнение воздуха города внесли:

· бенз(а)пирен

· аммиак

· диоксид азота

· формальдегид

· взвешенные вещества

Уровень загрязнения воздуха, который определяется значением ИЗА (индекс загрязнения атмосферного воздуха) – высокий

В 2009 году он составлял 7,6.

В 2010 году он составлял 10,2.

Повышение уровня загрязнения воздуха составило - 34%.

По скоординированным данным Государственной службы наблюдения за состоянием окружающей среды и Автоматизированной системы мониторинга атмосферного воздуха Санкт-Петербурга загрязнение воздуха самыми опасными веществами за последние 20 лет в Санкт-Петербурге выглядит следующим образом:

Рисунок 18. Концентрация БЕНЗ(А)ПИРЕНА

Рисунок 19. Концентрация ФОРМАЛЬДЕГИДА

С учетом изложенного в п.5.1 ключевым фактором сравнения вариантов ДЦП по их воздействию на окружающую среду является воздействие на воздушную среду.

В этой связи абсолютно ясно, что решающим доминантным фактором снижения воздействия отходов (как твердых бытовых, так и промышленных) является снижение их образования (Первая составляющая принципа 3R-«Reduce»). В этом отношении все варианты равнозначны (п.2.1.).

Технологии механического выделения из отходов вторичных материальных ресурсов, в той или иной пропорции предусматриваемые во всех вариантах, характеризуются выделением в атмосферу в основном водяных паров Н2О. В этом аспекте варианты также различаются относительно мало.

При компостировании органических фракций ТБО основным веществом, выделяемым в атмосферу, является углекислый газ СО2. Эти технологии также предусмотрены во всех трех вариантах, однако ни в одном варианте не являются преобладающими (вариант 1 – 20 %, вариант 2 – 5,2 %, вариант3 – 5,2 %).

Экологически негативным воздействием СО2 является его парниковый эффект. Ограничения на выбросы СО2 регулируются Киотским протоколом, которым также регулируются выбросы многих других парниковых газов техногенного происхождения.

В числе их находится метан СН4, имеющий значительно большее значение в рассматриваемой нами области обращения с отходами, чем СО2. Парниковая активность метана в 21 раз превышает аналогичный показатель СО2. Основной источник образования метана – полигоны с хранением органических фракций. Прекрасным примером решения проблемы выделения метана с энергосберегающим эффектом является предусматриваемое во всех трех вариантах строительство электростанции с системой сбора биогаза на полигоне «Новоселки».

В то же время Вариантом 2 предусмотрено строительство двух новых полигонов (на левобережье и правобережье Невы) с размещением на них более 1000 тыс. тонн/год ТБО, начиная с 2015 г. Прогнозируемое количество образующегося на этих полигонах метана составляет около 40 млн. куб. м в год. Очевидным способом решения проблемы метана является проектирование и строительство новых полигонов по технологии устойчивого (стабильного) полигона с управляемой метангенерацией, оборудованием систем сбора биогаза и станции по производству тепловой и электрической энергии.

Самым серьезным качественным отличием по воздействию на окружающую, в т. ч. воздушную, среду обладает Вариант 3.

Основанием для такого вывода являются следующие признаки:

a) Применяемая для выработки энергии на 3-х заводах термическая переработка является по своим параметрам сжиганием, так как имеет побочными продуктами золу и шлак.

b) Все процессы горения являются источниками образования и выделения в атмосферу самых опасных веществ, что может привести к увеличению и без того высокого уровня загрязнения воздуха в Санкт-Петербурге (см. п.5.1.)

c) Все технологии горения должны обязательно оснащаться системами газоочистки выбросов, побочными продуктами которых являются растворы реагентов, шлака и пр., которые, в свою очередь, должны утилизироваться. Какая-либо информация об этом в документации Варианта 3 отсутствует.

Таким образом, ключевым предметом сравнительной количественной оценки воздействия на окружающую среду вариантов ДЦП является количественная оценка воздействия на воздушную среду заводов термальной переработки, предусматриваемых для использования Вариантом 3.

Количественная оценка воздействия на окружающую среду заводов термической переработки (Вариант 3)

Исходные данные

· Количество ТБО направляемых на 3 завода

· термической переработки 1400 тыс. тн/год

· Технологическая схема переработки:

· сортировка → биосушка → сжигание

· Кол-во извлекаемых вторичных материальных ресурсов + РДФ 29%

· Уменьшение влажности отходов в процессе биосушки 30-35 %

· Количество золы и шлака в результате сжигания сухих отходов 15-20 %

Расчет материального баланса

а) количество извлеченных вторичных материальных ресурсов (в т. ч. РДФ)

1400 тыс. тн/год × 29 % = 406 тыс. тн/год

б) количество водяных паров, выделенных в процессе биосушки

() тыс. тн/год × = 323 тыс. тн/год

в) количество условно сухих отходов, направляемых на сжигание

(3) тыс. тн/год = 671 тыс. тн/год

г) количество продуктов горения:

идеальный процесс горения органических веществ описывается модельной формулой

Cm Hn + (m+0,25n)O2 = 0,5n H2O + m CO2 + C. O.3.

где C. O.3. – стойкие органические загрязнители

принимая влажность условно сухих отходов 25 ÷ 30%, количество водяных паров, выделяющихся в процессе нагрева, предшествующих горению

671 тыс. тн/год × = 184,5 тыс. тн/год

количество золы и шлака, образующихся в результате сжигания сухих отходов

(671-184,5) тыс. тн/год × =85,1 тыс. тн/год

количество газообразных выбросов в атмосферу в результате сжигания, определяемое на основе формулы горения, с учетом конгломератного состава сжигаемой органики, КГВ = 3,2 ÷ 5

(671-184,5-85,1) тыс. тн/год × = 16469 тыс. тн/год

в том числе:

CO2 = (671-184,5-85,1) × = 1024 тыс. тн/год

H2O = (671-184,5-85,1) × = 602 тыс. тн/год

общее количество газообразных выбросов от установок сжигания

1646+184,5 = 1830,5 тыс. тн/год,

с объёмом = 1254 млн. м3/год

общее количество газообразных выбросов от всего процесса термической переработки

1830,5+ 323 = 2153,5 тыс. тн/год

Кроме того, в силу неидеальности процесса горения, присутствия неорганический веществ, причудливого перечня органического состава сжигаемого материала и других реальных факторов образуется большой «букет» токсичных веществ, в том числе 1 класса опасности. Практика работы мусоросжигательных заводов других стран и в России (в Москве) показала, что выбросы токсичных веществ находятся на уровне 300÷400 г/т сжигаемых отходов, в том числе 1 класса опасности – 3 ÷ 4 г/т

В подсчете на 671 тыс. тн/год выброс токсичных веществ составит:

671×103 × ×= 235 т/год

В том числе 1 класса опасности

671×103 × ×= 2,3 т/год

Предварительная оценка полученных результатов

Наиболее опасными веществами являются стойкие органические загрязнители (СОЗ.)

В 2001 году 92-мя государствами и ЕС была принята Стокгольмская конвенция о стойких органических загрязнителях, «признавая, что стойкие органические загрязнители обладают токсичными свойствами, проявляют устойчивость к разложению, характеризуются биоаккумуляцией и являются объектом трансграничного переноса по воздуху, воде и мигрирующими видами, а также осаждаются на большом расстоянии от источника их выброса, накапливаясь в экосистемах» и «осознавая необходимость принятия глобальных мер в отношении стойких органических загрязнителей» (из текста Конвенции).

Россия ратифицировала Стокгольмскую конвенцию в июне 2011 года. (Федеральный закон от 01.01.2001 N 164-ФЗ "О ратификации Стокгольмской конвенции о стойких органических загрязнителях")

С 2002 года в ЕС действует система мониторинга загрязнения СОЗ пищевой продукции по приоритетным перечням.

Таблица 54. ПАУ - полициклические ароматические углеводороды (ПДК: мкг/кг = 10-6 г/кг)

№	Наименование	Канцерогенность	№	Наименование	Канцерогенность
1	Аценофтен	+	9	Дибенз[a, h]антрацен	+ + +
2	Аценафтилен	+	10	Индено[1,2,3-d]пирен	+
3	Антрацен	+	11	Нафталин	ТР
4	Бенз[a]пирен	+ + +	12	Пирен	СС
5	Бенз[b]флуорантен	+ +	13	Фенантрен	+ + +
6	Бенз[k]флуорантен	+ +	14	Флуорантен	СС
7	Бенз[а]антрацен	+	15	Флуорен	+
8	Бенз[g, h,i]перилен	СС	16	Хризен/трифенилен	+

Таблица 55. Диоксины (ПДК: пг/кг = 10-12 г/кг)

№	Наименование	№	Наименование
1	2378-тетрахлордибензофуран	11	123678-гексахлордибензодиоксин
2	2378-тетрахлордибензо-р-диоксин	12	123789-гексахлордибензодиоксин
3	12378-пентахлордибензофуран	13	гептахлордибензофуран
4	23478-пентахлордибензофуран	14	гептахлордибензофуран
5	12378-пентахлордибензо-р-диоксин	15	гептахлордибензо-р-диоксин
6	123478-гексахлордибензофуран	16	Октахлордибензофуран
7	123678-гексахлордибензофуран	17	Октахлордибензо-р-диоксин
9	123789-гексахлордибензофуран	Мутагенность, канцерогенность, общая патогенность
10	123478-гексахлордибензодиоксин

Предельно допустимые концентрации на содержание СОЗ в экосфере супермалы: для ПАУ – они измеряются в мкг (10-6 г), для диоксинов – в пг (10-12 г)