Опавшая листва и сухостой в Украине преимущественно сжигают, что является источником повышенной опасности для окружающей среды и здоровья людей.
В лучшем случае, коммунальщики вывозят эти растительные отходы на и без того переполненные мусорные свалки. Тем временем в развитых странах Запада этот на первый взгляд растительный мусор рассматривают как ценное сырье для переработки и рационального использования в ряде экономических отраслей.
Сегодня столичная атмосфера загрязнена токсичной «химией» не меньше, чем атмосфера крупнейших азиатских мегаполисов — Дели, Катманду, Мумбаи и Дакки. Ясное дело, наибольшим источником загрязнения киевского воздуха являются автомобильные выбросы. Однако в ряде факторов риска представители ГСНС называют отопление СТО автошинами, а также сжигание коммунальщиками и домохозяйствами опавшей листвы и сухой травы. Собственно, апрель и май среди украинцев считаются самым популярным временем для активного избавления от растительных отходов с помощью огня.
Таблица Менделеева — в воздухе и человеческих организмах
Опасность от сжигания растительных остатков трудно переоценить. О ней периодически предупреждают СМИ, члены правительства, в частности чиновники Госслужбы по чрезвычайным ситуациям, эксперты и представители общественного сектора. Вообще же, следует напомнить краеугольные факторы риска:
— сжигание сухостоя приводит к значительному загрязнению воздуха, поскольку в опавшей листве и сухой траве содержатся многочисленные токсичные вещества. Так, по данным Министерства защиты окружающей среды и природных ресурсов, из одной тонны листвы выделяется 9 кг микрочастиц пыли. Кроме того, в атмосферу испаряются соединения бензопирена, а одна тонна тлеющей листвы выделяет 30 кг оксида углерода, больше известного как угарный газ. Опавшая листва впитывает в себя практически всю таблицу Менделеева, в дыме от ее сжигания находим высокое содержание тяжелых металлов и других токсичных соединений (свинца, ртути, ангидрида, саж и т.п.). Что же касается сухой травы, то при ее сжигании могут выделяться еще и крайне опасные для окружающей среды испарения пестицидов и других минеральных удобрений, которыми обрабатывали насаждения для повышения урожайности. Весь этот букет отравляет и без того загрязненную атмосферу в нашей стране, служит причиной осадков с «химией», в несколько раз усиливает парниковый эффект. Это при том, что Украина хронически превышает квоты на выбросы газов, установленные обязательствами по Киотскому протоколу и Парижскому климатическому соглашению;
— конечно, сжигание листвы и травы, вследствие чего воздух загрязняется химическими соединениями, представляет сверхвысокую опасность для человеческого здоровья. Так, бензопирен может вызвать онкологические заболевания, угарный газ блокирует снабжение человеческого организма кислородом, вызывая тяжелые болезни органов дыхания и сердечно-сосудистой системы (в частности астму, инфаркт, инсульт и т.п.). Диоксид углерода и тяжелые металлы вызывают отравление организма, раздражение тканей, респираторные, аллергические и другие заболевания. Например, по данным медицинских исследований, один час, проведенный возле токсичного костра, в котором горят опавшая листва или сухая трава, по своему разрушительному для здоровья эффекту равняется пяти часам пребывания на переполненной автотрассе. Кроме того, в дыме от костра из листвы и травы в 350 раз больше вредных веществ, чем в дыме от курения;
— сжигание сухостоя в несколько раз усиливает пожарную опасность в стране. По выводам ГСНС, именно опрометчивый поджог домохозяйствами сухой травы и камыша привел к разрушительным пожарам в большинстве украинских регионов весной прошлого года. Именно антропогенный фактор, когда местные жители сжигали опавшую листву, сухую траву и стерню на полях, послужил причиной масштабного возгорания леса на Луганщине летом 2020 года, вследствие которого погибли пять человек и дотла выгорели десятки жилых домов. Излишне говорить о крайне негативном эффекте и потерях государственного бюджета на ликвидацию последствий этих страшных пожаров. Лишь на помощь пострадавшим из Луганского региона правительство выделило 185 млн грн. Тем временем общие экономические убытки для государства тогда, по данным Гослесагентства, составляли 5 млрд грн;
— опасное обращение с растительными отходами приводит к разрушению биогеоценоза и экосистемы вообще. Так, бездумное сжигание листвы и сухой травы приводит к уничтожению почвенного покрова, ведь выгорают непосредственно растительные остатки, гибнут почвообразующие микроорганизмы и полезные насекомые, зимующие в листве. Следовательно, бурно размножаются вредители сельхозкультур. В естественных условиях, когда листва перегнивает, необходимые для развития растений вещества возвращаются в почву. При сгорании же образуется зола, которая обедняет ее. К тому же уничтожение естественной лиственной подстилки, которую сжигают, приводит к вдвое-вчетверо большему промерзанию почвы, а также к эрозии черноземного пласта. Вместе с тем сжигание сухостоя наносит огромный ущерб фауне: массово гибнут от пожаров или нехватки пищи мелкие млекопитающие, птицы и земноводные, а, следовательно, уничтожается экосистема, на годы теряющая способность к воспроизводству. Эти ареалы надолго становятся непригодными для ведения сельского хозяйства, экономические убытки могут исчисляться миллиардами гривен.
Мощный ресурс под ногами
В то время как в Украине опавшую листву, сухую траву, солому и другие растительные отходы преимущественно сжигают либо вывозят на свалку, в развитых странах (США, ЕС, Великобритании, Израиле и других) это сырье признают ценным ресурсом. В частности, Директивой ЕС № 2008/98/ЕС «Об отходах и отмене некоторых директив» растительные остатки определены как отдельный вид отходов с комплексными алгоритмами их переработки и использования, что позволяет существенно снизить парниковые выбросы, согласно Киотскому протоколу. Продукты переработки листвы, сухой травы и прочего широко используют в энергетике, сельском хозяйстве, строительстве, ЖКХ и других сферах. Это позволяет, так сказать, убить двух зайцев, развивая экономику и сохраняя окружающую среду.
Во-первых, в ЕС листву деревьев и кустов, сухую траву, ветви и прочую растительную биомассу, собранную после санитарной уборки парков и улиц или в домохозяйствах, компостируют, получая высококачественное органическое удобрение, так называемую мульчу. Ее используют в озеленении городов, ландшафтном дизайне, на приусадебных участках. Мульча питает грунт, способствует его плодородию, предотвращает почвенную эрозию, питает полезные микроорганизмы и т.п. Кстати, сложно переоценить немалый экономический эффект от сырьевого использования растительных отходов. Например, в Германии переработка листвы, травы и прочей биомассы является прибыльным бизнесом, где царит высокая конкуренция. В большинстве немецких городов создана разветвленная логистика для сбора и переработки растительных отходов.
Во-вторых, в ряде стран ЕС (Франции, Испании, Италии) из сухой травы и листвы производят органическое удобрение для повышения плодородия почв в сельском хозяйстве. Сырье перерабатывают в специальных установках способом вермикомпостирования с помощью специальных видов червей (в частности компостного дождевого червяка или красного калифорнийского червя). Вермикомпостирование позволяет из 1 т органических отходов растительного происхождения получить до 600 кг биогумуса и 100 кг белковой биомассы, которую используют в животных кормах. Специализированные исследования свидетельствуют, что биогумус, полученный в процессе интенсивного компостирования опавшей листвы, содержит комплекс необходимых органических веществ, микроэлементов, ферментов, почвенных антибиотиков, витаминов, гормонов роста и развития растений.
В-третьих, практически во всех странах ЕС, в США, Израиле и других опавшую листву и сухую траву используют для производства биогаза как возобновляемого источника энергии. Промышленная переработка биомассы растений для получения экологически чистой энергии в Германии, Франции и других странах происходит на специальных заводах, где работают несколько биоустановок. По актуальным данным, выход биогаза из 1 тонны листвы составляет 2,85–3 куб. м. Листву и сухую траву перерабатывают методом анаэробного сбраживания в специальных герметичных емкостях — метантенках. Кстати, этот процесс в несколько раз ускоряется благодаря добавлению к растительному экстракту ила (вроде такого, как на Бортницкой станции аэрации). Во время брожения выделяется биогазовая смесь, которая содержит от 50 до 70% метана. Она поступает в накопители — газгольдеры, откуда потом подается в отопительные котлы ТЭЦ. Тем временем дигестат, остающийся в бродильном бункере, можно использовать как эффективное удобрение в сельском хозяйстве.
После обогащения метана до 95–97% полученный газ используют в когенерационных установках, подают в общую газотранспортную сеть, а также продают на газовых заправках для автомобилей. Что важно, из всех видов возобновляемого транспортного топлива биометан, полученный из листвы, травы и других растительных отходов, имеет наименьший эффект парникового газа и наилучшую производственную эффективность, учитывая всю производственную цепочку.
Кстати, в Израиле в 2012 году разработали специальное оборудование Homebiogas для индивидуальной переработки листвы, травы и органики в биогаз и электроэнергию для отопления и освещения домов. Этот миниагрегат стоит примерно 900 долларов, его используют домохозяйства более чем в 40 странах мира.
В-четвертых, в Германии, Великобритании и других странах отходы из листвы и травы используют в промышленном масштабе для производства твердого топлива в форме брикетов или пеллет. Распространен способ глубокой переработки опавшей листвы без применения вяжущих компонентов, во время которой измельченное сырье формируют и прессуют под высоким давлением и при высокой температуре. Этот алгоритм позволяет изготавливать топливные брикеты с долей опавшей листвы и травы в смеси до 80% веса! Очевидным преимуществом такого топлива является высокая удельная теплота сгорания и широкий спектр использования — от промышленных твердотопливных котлов до бытовых каминов.
Кстати, брикетирование опавшей листвы и травы существенно усовершенствовал в начале 2000-х британец Питер Моррисон из Бирмингема: для уменьшения доли золы после сжигания пеллет от 6 до 1% он добавил в растительную смесь воск в консистенции 30%. Таким образом была достигнута высокая теплота сгорания брикета до 27,8 МДж/кг, что сравнимо с теплотворностью высококачественного угля. С 2005 года компания бирмингемца Bio Fuels International вышла на рынки большинства стран ЕС с брикетами торговой марки Leaf Log. Кроме того, предприятие получило 40 тыс. фунтов стерлингов премии от Shell UK за перспективную идею в продвижении «зеленой» энергетики и утилизации отходов.
Еще несколько важных цифр. В конце 2013 года мировой рынок пеллет из листвы и травы составлял около 22,5 млн тонн. Мощнейшие производители экологических брикетов для отопления — Германия, Австрия, Швеция, Великобритания, США, Канада, Китай. Согласно исследованию Университета Wageningen (Нидердланды), в ближайшие 15 лет в Европе спрос на топливные гранулы возрастет до 200 млн тонн в год.
Но спектр технологического использования продуктов переработки отходов из опавшей листвы, сухой травы и прочего растительного мусора не ограничивается сельским хозяйством и «зеленой» энергетикой. Эти отходы в ЕС, США, Великобритании, Австралии и других странах используются как составляющие: а) для производства строительных материалов и композиций на основе минеральных вяжущих (в частности арболита для монолитного возведения стен, цементно-стружечных плит, теплоизоляционных и звукопоглощающих материалов и т.п.); б) для получения биосорбентов разного назначения, которые используются, в частности, для очистки канализационных сетей и промышленных стоков, а также для локализации и ликвидации разливов нефтепродуктов на железнодорожном транспорте; в) в целлюлозно-бумажной промышленности — для производства бумаги, картона, упаковки для товаров и т.п.
Как видим, высокоразвитые страны уже давно научились рационально превращать на первый взгляд вредные и опасные опавшую листву и сухую траву в ресурсное золото, получая значительные экономические, экологические и общественные выгоды.
Как наладить переработку растительных отходов в Украине
Совершенно очевидно, что в Украине уже сегодня критически необходимо на государственном уровне предотвратить массовое сжигание опавшей листвы, сухой травы и других растительных остатков, чтобы свести до минимума разрушительное техногенное влияние на природу и общество. Прежде всего нужно на уровне государства признать растительные отходы ценным промышленным, энергетическим и сельскохозяйственным ресурсом, позаимствовав лучшие западные практики переработки этого сырья. Особенно если учесть, что до 2035 года Украина планирует увеличить удельную долю возобновляемых источников энергии в своем энергобалансе до 25% (сегодня этот показатель составляет немного больше 3%). В этом контексте по меньшей мере необходимо:
— правительству и парламенту определить опавшую листву, сухую траву, сухостой и т.п. отдельной разновидностью бытовых отходов в законе «Об отходах», «Национальной стратегии управления отходами в Украине до 2030 года» и в муниципальных планах управления отходами в Киеве и других городах и регионах. Необходимо разработать комплексные алгоритмы обращения с растительным мусором на всех этапах, категорически отказавшись от его захоронения на полигонах. Вместо этого нужно законодательно установить приоритет промышленной и индивидуальной переработки опавшей листвы, сухой травы и других растительных остатков перед любыми средствами их утилизации;
— власть должна с участием лучших иностранных специалистов разработать специальную правительственную и региональные программы, в которых предусмотреть подробные планы построения специальной логистики для сбора, складирования и конечной переработки растительных отходов в каждом регионе и на муниципальном уровне, обеспечив финансирование из государственного и местных бюджетов. В этой программе также следует сформулировать общенациональные механизмы привлечения иностранных инвесторов и технологий. В частности нужно предусмотреть со стороны государства пакет налоговых и других льгот, комплексную институционную, логистическую и инфраструктурную поддержку бизнеса, вкладывающего капитальные инвестиции в переработку растительных отходов;
— правительству нужно периодически проводить общенациональные информационные кампании для просвещения населения, в контексте правильного обращения с растительными отходами. Возможно, следует ввести дополнительные стимулы для домохозяйств, которые компостируют сухую листву и траву или передают растительные остатки на переработку специализированным компаниям. Это может быть система бонусов от местной власти, скажем 10–15-процентные скидки на оплату части ЖК-услуг, предоставляемые коммунальными предприятиями, на проезд в муниципальном транспорте или покупку лекарств в коммунальных аптеках и т.п.