Nuo pat XIX a. pabaigos, kai buvo pradėta pramoniniu būdu deginti atliekas, jų deginimą lydėjo bloga reputacija. Pirmieji įrenginiai buvo primityvios konstrukcijos, o į aplinką buvo išmetami didžiuliai kiekiai teršalų, įskaitant daleles, dujinius produktus bei nemalonius kvapus. XX viduryje pradėtos taikyti ardyninės pakuros, kurios pagerino degimo procesą.
Pirmasis bandymas sumažinti dalelių emisiją atliktas Danijoje, Arhuso atliekų deginimo įrenginiuose 1934 m. Įrengus cikloną, lakiųjų pelenų emisija sumažinta 80%. Dalelių emisijos standartai buvo sugriežtinti tik praėjusio amžiaus aštuntajame dešimtmetyje.
Emisijos reglamentuojamos labai griežtai
Devintajame dešimtmetyje išaugo visuomenės pasipriešinimas atliekų deginimui, ir tai toliau skatino tiek emisijų standartų sugriežtinimą, tiek ir mokslinių tyrimų, kaip sumažinti deginimo poveikį aplinkai, plėtrą.
Vėliau suprasta, kad atliekų deginimas be atliekų šalinimo funkcijos gali tapti energijos gamybos procesu. Dar vienas atliekų deginimo įrenginių emisijų standartų griežtinimo etapas buvo 2000 m., įsigaliojus ES Atliekų deginimo direktyvai.
Dioksinų koncentracijos ribinė vertė buitinių atliekų deginimo išlakose sugriežtinta nuo 1,0 iki 0,1 ng toksiškumo ekvivalentų (I-TEQ) kubiniam metrui (m3). Kiekvieną standartų griežtinimo etapą lydėjo deginimo proceso optimizavimas bei išlakų valymo technologijų tobulinimas.
Šiuo metu atliekų deginimo įrenginių emisijų lygiai yra griežčiausi per visą istoriją, taip pat žymiai griežtesni už kitų kuro rūšių deginimo ribines emisijų vertes, tačiau neišvengia kontraversijos ir visuomenės susirūpinimo.
40 proc. dviejų Lietuvos didmiesčių energijos
Pagal Europos atliekų direktyvą energijos išgavimas iš atliekų yra klasifikuojamas kaip priešpaskutinis atliekų tvarkymo hierarchijos etapas, žemiau prevencijos, pakartotinio naudojimo ir perdirbimo, tačiau aukščiau šalinimo sąvartynuose.
Nors dedama daug pastangų atliekas kokybiškai rūšiuoti, didelis kiekis atliekų yra netinkamas perdirbimui ir nukreipiamas deginimui. Europos atliekų deginimo jėgainių asociacijos duomenimis, Europoje veikia per penkis šimtus tokių jėgainių. Tai lemia, kad reikšminga dalis elektros ar šiluminės energijos šalyse su išvystyta atliekų tvarkymo sistema yra pagaminama iš atliekų. Klaipėdos ir Kauno atliekų deginimo jėgainės pagamina 30-40% šių miestų šiluminės energijos poreikio.
Atliekų deginimo jėgainėse kietosios atliekos transformuojamos į šiuos produktus/atliekas: dugno ir lakiuosius pelenus, išlakas į atmosferą bei nuotekas, daugiausiai iš išlakų valymo sistemų. Didžiausią deginimo proceso atliekų dalį sudaro dugno pelenai, kurie daugelyje šalių laikomi nepavojingomis atliekomis ir deponuojami sąvartynuose.
Atliekų deginimo teršalai būdingi ir kitiems degimo procesams
Didžioji dalis aplinkosaugos problemų susijusi su dujinėmis išlakomis, kuriose yra didelė įvairovė dujinių teršalų ir dalelių (lakiųjų pelenų). Dioksinų ir kitų organinių teršalų lakiuosiuose pelenuose ženkliai daugiau nei dugno pelenuose, taip pat juose gausu sunkiųjų metalų. Lakūs pelenai paprastai laikomi pavojingomis atliekomis ir atitinkamai tvarkomi.
Pagrindiniai atliekų deginimo proceso dujiniai teršalai yra rūgščiosios dujos: sieros ir azoto oksidai, vandenilio chloridas ir fluoridas, organiniai junginiai ir sunkieji metalai. Reikšmingiausi iš organinių junginių yra dioksinai bei furanai, policikliniai aromatiniai angliavandeniliai (PAA), chlorbenzenai, chlorfenoliai, polichlorinti bifenilai (PCB), perfluoralkilo junginiai.
Minėti organiniai teršalai bei sunkieji metalai yra vieni toksiškiausių aplinkos teršalų, gali sukelti daug sveikatos problemų, įskaitant vėžinius susirgimus, mutacijas, reprodukcinės sistemos sutrikimus, nemaža dalis priskiriama endokrininę sistemą ardančių medžiagų grupei. Tačiau svarbu pabrėžti, kad dauguma šių teršalų susidaro deginant bet kokį kietąjį kurą įskaitant ir biomasę, dalis jų būdinga ir transporto emisijoms.
Seni kietojo kuro katilai – taršesni už jėgaines
Šiuolaikinėse jėgainėse dioksinų ir kitų organinių teršalų susidarymo prevencija yra pakankamai gerai išspręsta optimizuojant degimo procesą, užtikrinant pakuros temperatūrą virš 850°C bei minimizuojant dulkių pasišalinimą iš pakuros. Taip pat labai svarbu užtikrinti, kad dūmų valymo sistemoje temperatūra neviršytų 200°C, nes viršijant šią temperatūra vyksta antrinis dioksinų ir kitų organinių teršalų susidarymas. Lemiantysis faktorius yra išlakų valymo technologija, užtikrinanti emisijos atitiktį teisės aktuose numatytiems reikalavimams.
Buitinių atliekų deginimo emisijose didžiausia leidžiama kietųjų dalelių koncentracija yra 10 mg/m3. Palyginkime su ribinėmis vertėmis, taikomomis katilinių išlakoms. 1-50 MW galios kieto kuro katilinėms, pradėtoms eksploatuoti po 2018 m., priklausomai nuo galios taikoma 20-50 mg kubiniam metrui ribinė vertė, anksčiau pradėtoms eksploatuoti ši vertė yra 300-700 mg, kurios sugriežtinimas iki 30-50 mg numatomas 2025 m. arba 2030 m., priklausomai nuo katilinės galios.
Tuo tarpu mažesnės galios (0,12-1 MW) kieto kuro katilams šiuo metu taikoma kietųjų dalelių ribinė vertė – 800 mg kubiniam metrui. Individualių namų katilų išlakos apskritai nėra reglamentuojamos, išskyrus nuo 2020 m. į rinką tiekiamus naujus katilus, kuriems taikomi ES reglamento ekologinio projektavimo reikalavimai, apribojantys kietųjų dalelių emisiją ties 40-60 mg kubiniam metrui riba, priklausomai nuo užkrovimo tipo. Taigi, jokiame degimo procese kietųjų dalelių emisija nėra taip griežtai apribota, kaip buitinių atliekų deginimui.
Jėgaines gaubia sąmokslo teorijos
Skirtingai nuo atliekų deginimo, dioksinų ribinė vertė kitiems deginimo procesams nėra nustatyta. Atliekų deginimo išlakose atliekamas nuolatinis kietųjų dalelių bei dujinių teršalų koncentracijos matavimas, tuo tarpu dioksinų bei furanų bei gyvsidabrio koncentracija matuojama periodiškai keturis kartus metuose.
Visa ši informacija yra skelbiama viešai. Visuomenėje pasitaiko nuomonių, kad neva imant periodinius išlakų bandinius kažkas jėgainėse „pareguliuojama“, kad ribinė vertė nebūtų viršijama. Viena vertus, labai mažai galimybių kažką „pareguliuoti“ technologijoje, kita vertus taip manantys primeta tokį „sąžinės kodeksą“ ir Vakarų Europos šalims, kuriose taikoma identiška ES direktyvos apibrėžta atliekų jėgainių išlakų užterštumo stebėsena.
Siekiant charakterizuoti buitinių atliekų deginimo jėgainių aplinkos oro taršą, jos sklaidą bei galimą poveikį žmonių sveikatai, atlikome mokslinių tyrimų apžvalgą. Apžvelgta per 50 mokslo publikacijų. Iki šiol atliktos oro užterštumo PAA, PCB ir dioksinų bei furanų studijos, apjungiančios oro užterštumo matavimo ir modeliavimo metodus teigia, kad pagrindiniai PAA, PCB ir dioksinų bei furanų taršos šaltiniais aplinkos ore pripažįstami terminiai procesai metalurgijos pramonėje, kuro deginimas mažos galios katiluose, atsitiktiniai gaisrai, bei motorinis transportas.
Šių taršos šaltinių indėlis į bendrą aplinkos taršą sunkiaisiais metalais, dioksinais bei furanais, kietosiomis dalelėmis, azoto oksidais yra reikšmingesnis nei modernių atliekų deginimo jėgainių. Tarp PAA šaltinių aplinkos ore nurodomas motorinis transportas, anglies ir biomasės deginimo jėgainės, o sunkiųjų metalų šaltiniai yra žemės ūkis, pramonė, transportas bei kalnakasyba.
„Studija“ – moksliškai nepagrįsta ir klaidinanti
Nepaisant akivaizdžių faktų, pasitaiko manančių, kad atliekų deginimas vis dar toks pat, kaip praėjusiame šimtmetyje. Metų pradžioje buvo paskebta VšĮ „Žiedinė ekonomika“ drauge su organizacija „ToxicoWatch“ atlikta studija „Tikroji taršos kaina (The True Toxic Toll)“, kuri siekė įvertinti Kauno kogeneracinės jėgainės sukuriamą aplinkos oro taršą praėjus pusei metų nuo jėgainės paleidimo.
Deja, tenka konstatuoti, kad studijoje nepaisyta mokslinių principų. Bandymas labai mažo kiaušinių bei augmenijos ėminių skaičiaus analizės pagrindu identifikuoti vieno taršos šaltinio – atliekų deginimo jėgainės – įtaką visiškai nevertinant kitų taršos šaltinių, kaip kieto kuro deginimas mažuose katiluose, motorinis transportas, kurie mokslinių studijų duomenimis gali būti žymiai reikšmingesni nei atliekų deginimas, yra moksliškai nepagrįstas ir klaidinantis.
Tyrimų kokybės užtikrinimo bei kontrolės procedūrų, analitinių procedūrų, statistinio rezultatų apdorojimo aprašo nebuvimas studijoje verčia manyti, kad šių procedūrų paisoma nebuvo, o tai nesudaro prielaidos pasitikėti gautais rezultatais. Taršos šaltinių identifikavimui iš aplinkos užterštumo duomenų galimas tik receptorinio modeliavimo būdu, kurio metu iš didelio duomenų masyvo statistinės faktorinės analizės metodais išskiriami reikšmingiausi taršos šaltiniai. Modeliui būtinas pakankamas duomenų masyvas, bent šimto ėminių analizės duomenų.
Atliekų deginimo procesas turi ir trūkumų. Pagrindinis jų, kad vis tik labai maža dalis medžiagų iš atliekų srauto yra atgaunama perdirbant į naujus produktus.
Perdirbimo technologijų stygius yra vienas iš žiedinės ekonomikos plėtrą stabdančių veiksnių. Ateityje plečiantis perdirbimo technologijoms, esami atliekų deginimo jėgainių pajėgumai gali būti per dideli. Atliekų deginimas lemia didelius pavojingų atliekų – lakiųjų pelenų – kiekius. Tačiau kalbant apie oro taršą, pirmiausia dairytis reiktų į kitus kaminus.
Violeta Kaunelienė, Kauno technologijos universiteto Aplinkosaugos technologijos katedros vedėja
