مصانع حرق النفايات الجديدة قادمة: طاقة من النفايات، فرز وسلامة بيئية
تتسارع وتيرة المشروع الوطني «الطمر الصفري للنفايات» في روسيا، والذي ينص على بناء خمسة مصانع لحرق النفايات بالاعتماد على تقنيات الاسترداد الطاقي الحراري من النفايات (waste-to-energy, WTE). انطلقت المبادرة في عام 2017 ومن المخطط إكمالها في 2025. يجري بالفعل إدخال معدات حديثة للمعالجة في عدد من المناطق: منشأة واحدة ستعمل في تتارستان، وأربع في منطقة العاصمة.
كفاءة الطاقة واسترداد الطاقة من النفايات (WTE)
يتيح استخدام محارق النفايات حل مهام رئيسية في مجال إدارة النفايات في آن واحد:
- التخلص من كميات كبيرة من النفايات البلدية الصلبة والنفايات التجارية المشابهة؛
- توليد الطاقة الكهربائية والحرارية لتلبية احتياجات الموقع والبنية التحتية الحضرية؛
- تقليل الطمر في المكبات والحد من انبعاثات الغازات الدفيئة المرتبطة به.
عند حرق النفايات يمكن الحصول على نحو 2.68 مليار كيلوواط ساعي من الكهرباء سنوياً. وهذا يكفي لتغطية احتياجات المصنع التقنية وتغذية الفائض إلى الشبكة الكهربائية الحضرية، ومع التوليد المشترك يمكن أيضاً توفير التدفئة للأحياء المجاورة.
أنواع النفايات والفرز المسبق
تُوجَّه المنشآت الجديدة أساساً إلى النفايات البلدية الصلبة والنفايات التجارية المشابهة في خصائصها. قبل التغذية إلى الأفران تُطبَّق المعالجة الميكانيكية-البيولوجية: استخراج المواد القابلة لإعادة التدوير (المعادن، الزجاج، الورق والكرتون، بعض الكسور البوليمرية)، إزالة المواد الخاملة وخفض الرطوبة، وتكوين وقود عالي السعرات من النفايات (RDF/SRF). هذا يرفع القيمة الحرارية، ويخفض المحتوى الرمادي، ويحسّن استقرار الاحتراق.
بالنسبة للفئات الخاصة — مثل النفايات الطبية والبيولوجية، وحمأة مياه الصرف، والبقايا المحتوية على النفط — تُستخدم حلول تكنولوجية منفصلة وخطوط متخصصة مع إجراءات رقابية معززة، وامتثال صارم للأنظمة النافذة.
الامتثال لأفضل التقنيات المتاحة والمعايير البيئية
تُصمَّم التقنيات مع مراعاة أفضل التقنيات المتاحة (НДТ) ومتطلبات التشريعات البيئية الروسية (بما في ذلك القانون الاتحادي رقم 89-ФЗ «حول نفايات الإنتاج والاستهلاك»)، وكذلك اللوائح القطاعية الخاصة بالانبعاثات المسموح بها. وتُطبق في كل منشأة أنظمة المراقبة الآلية المستمرة للانبعاثات (САКВ) مع نقل البيانات عبر الإنترنت إلى هيئات الرقابة.
يجري الاحتراق في الأفران عند درجة حرارة 800–1200 °C مع توفير ما يكفي من الأكسجين ووقت مكوث الغازات، ما يضمن أكسدة كاملة للمركبات العضوية. ولضمان السلامة البيئية تُستخدم منظومات متعددة المراحل لتنقية الغازات والغبار:
- تحييد الغازات الحمضية (HCl, HF, SO₂) باستخدام كواشف جافة أو شبه جافة (هيدروكسيد الكالسيوم، بيكربونات الصوديوم)؛
- خفض NOx بطرائق SNCR/SCR؛ وفي المرحلة الحفازة تُفكَّك أيضاً الديوكسينات والفورانات؛
- امتزاز الديوكسينات والزئبق والمعادن الثقيلة بالفحم النشط/الكوك؛
- تنقية دقيقة للغبار بواسطة مرشحات كيسية ذات كفاءة احتجاز عالية للجسيمات.
كحل أكثر فاعلية للديوكسينات تُستخدم منظومة حفازة خاصة تقوم بإتلافها قبل إطلاق الغازات المنقّاة إلى الغلاف الجوي. يُكيَّف الخبث، وتُستخرج منه المعادن الحديدية وغير الحديدية كمواد ثانوية؛ ويمكن استخدام الكسور المطابقة للمواصفات في البناء ضمن الأطر التنظيمية السارية. أما الرماد المتطاير فيخضع لعمليات إبطال المفعول/التثبيت ويُنقل إلى مواقع مرخّصة.
التجربة الروسية ودور Eco Spectrum
تطوّر شركة Eco Spectrum وتنفّذ جزءاً كبيراً من المشاريع في روسيا. تعمل اليوم في روسيا الاتحادية سبعة مصانع متخصصة في حرق النفايات، بما في ذلك في سوتشي وفلاديفوستوك وبياتيغورسك ومورمانسك وموسكو. تعتمد Eco Spectrum في حلولها نظام درجات 800–1200 °C، وتنقية متعددة المراحل للانبعاثات، وأنظمة حفازة لتفكيك الديوكسينات، ما يتيح ضمان مستوى عالٍ من السلامة البيئية.
الاقتصاد والخدمة والموارد المادية
تستحوذ تنقية الغازات على حصة كبيرة من تكاليف مشاريع WTE الحديثة. للمقارنة: تصل تكلفة أنظمة التنقية في مصنع في فيينا إلى 70% من ميزانية المشروع. وفي روسيا يُولى اهتمام خاص لدورة الحياة: توطين توريد الكواشف (لبن الجير، بيكربونات الصوديوم، الأمونيا/اليوريا، الفحم النشط)، واستقرار سلاسل الإمداد، وتوافر قطع الغيار والخدمة على مدار الساعة. يحدّ هذا النهج من فترات التوقف ويضمن كلفة معالجة متوقعة.
الخلاصة
سيوفّر تنفيذ مشروع «الطمر الصفري للنفايات» حتى عام 2025 بنية تحتية موثوقة للاسترداد الحراري من النفايات البلدية الصلبة، ويقلل الطمر، ويؤمّن توليداً إضافياً للطاقة الكهربائية والحرارية، ويرفع المعايير البيئية للقطاع. إن الاعتماد على أفضل التقنيات المتاحة، والفرز المسبق، والتنقية متعددة المراحل، والمراقبة المستمرة يجعل مصانع حرق النفايات عنصراً آمناً ومجدياً اقتصادياً في نظام حديث لإدارة النفايات.
