Supervisory Report on the Status of Waste-to-Energy Plants in the Country and Challenges Ahead

Abstract
Waste incineration is a common method for producing combined heat and electricity from waste, pursuing two main goals: energy recovery and reduction of landfill waste volume. The development of waste-to-energy plants in developing countries faces challenges such as low waste quality desirability, economic instability, environmental and health concerns, social dissatisfaction, and non-compliance with integrated waste management. These countries consider various factors, including initial considerations, technical considerations, providing necessary infrastructures, and consulting with stakeholders to overcome the challenges of waste-to-energy plants. Existing limitations on the final disposal of ordinary waste, especially in northern cities of the country, have led to increased attention to this technology by policymakers and national and regional decision-makers in recent years. Currently, there are two operational waste-to-energy plants in Tehran and Nowshahr, and two power complexes are under construction in Sari and Rasht. The current situation indicates that the development of waste-to-energy plants in the country faces challenges such as insufficient infrastructure for measuring emissions, non-compliance of national regulations for establishing waste-to-energy plants with international standards, and low thermal value of incoming waste. This report presents suggestions to overcome the aforementioned challenges, such as developing waste-to-energy plants within the framework of a national strategic waste management program, localizing the feasibility algorithms for waste-to-energy technologies, and documenting the successful and unsuccessful experiences of existing waste-to-energy plants.
Subjects

 خلاصه مدیریتی

  • بیان‌/ شرح مسئله

زبالهسوز رایجترین فناوری تبدیل پسماند به انرژی در سطح جهان است که دو هدف کلی بازیابی انرژی و کاهش حجم پسماند دفنی را دنبال می‌کند. با توجه به ملاحظات اقتصادی و زیست‌محیطی فناوری‌های تبدیل پسماند به انرژی، زباله‌سوزی را می‌توان یکی از بهترین راه‌حل‌های برای تولید ترکیبی حرارت و برق از پسماند دانست. محدودیت‌های موجود در دفن نهایی پسماندهای عادی در برخی از شهرهای کشور به‌ویژه شهرهای شمالی از یک‌سو و همچنین مزایای مختلف استفاده از زباله‌سوز در مدیریت پسماندهای عادی از‌سویی دیگر باعث شده است که در طی سالیان اخیر این فناوری مورد توجه سیاستگذاران و تصمیم‌گیران ملی و منطقه‌ای مدیریت پسماند قرار گیرد. گزارش حاضر ضمن بررسی پیشینه مطالعاتی و پیشینه تقنینی این موضوع، نگاهی به تجربیات جهانی درخصوص توسعه نیروگاه‌های زباله‌سوز کرده و ملاحظات و چالش‌های احداث نیروگاه پسماندسوز در کشورهای در حال توسعه مورد ارزیابی قرار گرفته و سپس وضعیت موجود نیروگاه‌های زباله‌سوز در کشور بررسی شده و چگونگی توسعه آن آسیب‌شناسی شده است. در پایان نیز پیشنهادهایی به‌منظور مدیریت صحیح توسعه نیروگاه‌های زباله‌سوز با توجه به شرایط کشور ارائه شده است.

 

  • نقطه‌نظرات‌/ یافته‌های کلیدی

 تجربیات جهانی درخصوص توسعه نیروگاه‌های زباله‌سوز و همچنین مطالعات پیشین نشان می‌‌دهد که کشورهای در حال توسعه برای احداث و توسعه نیروگاه‌های پسماندسوز با چالش‌های ذیل مواجه هستند:

الف) مطلوبیت پایین کیفیت پسماند: پسماند شهری در کشورهای در حال توسعه معمولاً درصد بالایی رطوبت و محتوای آلی (قابل تجزیه بیولوژیکی) دارد که به‌معنای ارزش حرارتی پایین آن است.

ب) ناپایداری اقتصادی: در‌مجموع در مقایسه با دیگر گزینه‌های دفع پسماند (دفن در زمین، کمپوست، هضم بی‌هوازی)، پسماند‌سوزی به‌طور معنی‌داری نیازمند سرمایه‌گذاری و هزینه‌های عملیاتی بالاتری است.

ج) نگرانی‌های محیط زیستی و بهداشتی: در کشورهای در حال توسعه، معمولاً استانداردهای انتشار پسماندسوزی یا وجود ندارد یا کمتر سختگیرانه است و زیرساخت‌های سنجش آلاینده‌ها موجود نیست.

د) نارضایتی اجتماعی: نارضایتی عمومی اغلب یک مانع بزرگ برای پروژه‌های پسماندسوزی است که به‌دلایلی نظیر انتخاب نادرست سایت ممکن است ایجاد شود.

ه) عدم انطباق با مدیریت یکپارچه پسماند: وابسته شدن سیستم‌های مدیریت پسماند به پسماندسوزها یک نگرانی برای کلیه کشورهاست و می‌تواند تلاش‌ها برای پیشگیری از تولید پسماند، استفاده مجدد، تفکیک از مبدأ، بازیافت، کمپوست‌سازی و سیستم‌های هضم بی‌هوازی را تضعیف کند.

به‌منظور غلبه بر چالش‌های احداث و بهره‌برداری از نیروگاه‌های زباله‌سوز در کشورهای در حال توسعه ‌باید ملاحظات گوناگونی ازجمله ملاحظات اولیه، ملاحظات فنی، فراهم کردن بسترها و مشورت با ذی‌نفعانمورد توجه قرار گیرد.

  • وضعیت موجود نیروگاههای زباله‌سوز در کشور: در حال حاضر در کشور دو مجتمع نیروگاهی زباله‌سوز در شهرهای تهران و نوشهر هر‌یک به ظرفیت اسمی 200 تن در روز با فناوری کاملاً مشابه درحال بهره‌برداری می‌باشد. یک مجتمع نیروگاهی دیگر به ظرفیت اسمی 450 تن در روز نیز در شهر ساری در مرحله نصب بوده، و آخرین زباله‌سوز کشور نیز با ظرفیت 600 تن در روز در مرحله اتمام ابنیه در شهر رشت در حال ساخت است. بررسی وضعیت موجود نشان می‌دهد که توسعه نیروگاه‌های زباله‌سوز در کشور با چالش‌های ذیل مواجه است:

الف) زیرساخت ناکافی برای سنجش آلاینده‌های خروجی از زباله‌سوزها: عدم تکافوی امکانات آزمایشگاهی در کشور سبب شده است تا پیاده‌سازی استانداردهای تدوین شده با چالش مواجه باشد.

ب) عدم تطابق ضوابط ملی استقرار نیروگاه‌های زباله‌سوز با ضوابط بین‌المللی: ضوابط داخلی از یک طرف هیچ‌گونه حریم و فاصله‌گذاری با زمین‌های کشاورزی تعیین نکرده در ضوابط بین‌المللی فاصله 500 تا 2000 متری تعیین شده است. علاوه‌براین، در ضوابط داخلی هیچ‌گونه الزامی برای قرارگیری زباله‌سوزها در مجاورت راه‌های ارتباطی و مهم‌تر از آن مراکز دفن در نظر گرفته نشده است. این در‌حالی‌ است که نیاز واحدهای زباله‌سوزی به نزدیکی به مراکز دفن برای مدیریت خاکستر تولیدی غیرقابل کتمان است.

ج) تأمین خوراک متناسب با ظرفیت ورودی و ارزش حرارتی قابل قبول: یکی از معضلات کشورهای در حال توسعه ازجمله ایران ارزش حرارتی پایین پسماند بوده که این معضل به‌ویژه خود را در نیروگاه‌هایی نظیر زباله‌سوز نوشهر که از پسماند مخلوط شهری استفاده می‌کند نشان داده است. 

 

  • پیشنهاد راهکارهای تقنینی، نظارتی یا سیاستی

به‌منظور غلبه بر چالش‌های فوق و مدیریت صحیح توسعه نیروگاه‌های زباله‌سوز در کشور پیشنهادهای ذیل ارائه می‌شود:

الف) توسعه نیروگاه‌های زباله‌سوز در چارچوب برنامه ملی راهبردی مدیریت پسماندها: به‌منظور تضمین کمّیت و کیفیت پسماند ورودی به نیروگاه‌های زباله‌سوز در طول عمر استفاده از آنها، ‌باید مدیریت پسماند در کشور براساس برنامه بلند‌مدت ملی راهبردی مدیریت پسماندها انجام شود تا کمّیت و کیفیت پسماندهای ورودی به نیروگاه‌های زباله‌سوز متأثر از تصمیمات مقطعی نشود.

ب) بومی‌سازی الگوریتم امکان‌سنجی فناوری‌های تبدیل پسماند به انرژی: پیشنهاد می‌شود وزارت کشور (سازمان شهرداری‌ها و دهیاری‌ها) به‌عنوان مدیریت اجرایی پسماندهای عادی با نظارت سازمان حفاظت محیط زیست و وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی اقدام به بومی‌سازی و تدوین الگوریتم امکان‌سنجی استفاده از فناوری‌های تبدیل پسماند به انرژی در کشور کند.

ج) مستندسازی تجربیات موفق و ناموفق نیروگاه‌های موجود زباله‌سوز: کلیه دستگاه‌های متولی نظیر سازمان حفاظت محیط زیست، وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی، سازمان شهرداری و دهیاری‌های وزارت کشور، مجری و بهره‌بردار طرح پسماندسوزهای فعال و درحال احداث در کشور نسبت به مستندسازی تجربیات موفق و ناموفق اقدام کنند.

د) استفاده از ظرفیت مراکز پژوهشی و شرکت‌های دانش‌بنیان در احداث، بهره‌برداری و تعمیرات و نگهداری و پایش نیروگاه‌های زباله‌سوز: معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان ریاست‌جمهوری با استفاده از ظرفیت مراکز پژوهشی و شرکت‌های دانش‌بنیان نسبت به امکان‌سنجی انتقال دانش ‌و فناوری ساخت تجهیزات مربوط به نیروگاه‌های پسماندسوز و همچنین پایش آلاینده‌های خروجی از این نیروگاه‌ها اقدام کند.

هـ) اصلاح و پیاده‌سازی قوانین و مقررات مرتبط با زباله‌سوز در کشور: در راستای اصلاح ساختار تقنینی کشور در زمینه نیروگاه‌های زباله‌سوز ضمن آسیب‌شناسی و ارتقای ضمانت اجرایی بند مرتبط با نیروگاه‌های زباله‌سوز در قوانین بودجه‌ سنواتی به‌منظور تأمین مالی طرح‌های مدیریت پسماندها و نیروگاه‌های زباله‌سوز در کشور استانداردهای ملی و بومی مرتبط به‌منظور اجباری شدن به دبیرخانه شورای عالی استاندارد ارجاع شود.

1. مقدمه

بررسی روند شهرنشینی برمبنای سرشماری‌های عمومی نفوس و مسکن ۱۳۹۵-۱۳۳۵ بیانگر رشد شتابان شهرنشینی در کشور است؛ به‌گونه‌ای که سهم جمعیت شهرنشین کشور طی روندی مستمر از 31/4 درصد در سال ۱۳۳۵ به 74% کل جمعیت کشور در سال ۱۳۹۵ رسیده است. آمار ارائه شده از‌سوی مدیریت اجرایی پسماندهای عادی، نشانگر آن است که به‌رغم اقدامات انجام شده در طی سالیان اخیر، روزانه حدود 54 هزارتن پسماند عادی در کشور تولید می‌شود که شهرنشینان با سهمی نزدیک به 83% از پسماند تولیدی، تولیدکننده اصلی پسماند عادی در کشور به‌شمار می‌روند. از‌آنجا‌که سرنوشت 75% از پسماندهای عادی تولیدی در کشور دفن در زمین است، با صرف نظر کردن از هزینه‌های درمان ناشی از بروز انواع بیماری‌ها، سالیانه بالغ بر 448 هزار میلیارد ریال خسارت زیست‌محیطی به‌واسطه اشغال زمین برای دفن، آلودگی آب‌های زیرزمینی ناشی از نفوذ شیرابه، تولید گازهای گلخانه‌ای و عدم استفاده از منابع قابل بازیافت به اقتصاد کشور تحمیل می‌شود [1].

براساس پیش‌بینی بانک جهانی میزان تولید پسماند در سال 2050 میلادی (1429 شمسی) نسبت به سال 2016 میلادی (1395 شمسی) با افزایشی 68 درصدی همراه بوده و از 2/02 میلیارد تن به میزان 3/4 میلیارد تن در سال خواهد رسید که در همین بازه میزان پسماند در مناطق شهری دو برابر خواهد شد [2]. هرچند در گذشته متداول‌ترین روش دفع پسماندها دفن در زمین بوده است، اما با رشد فناوری‌های مربوطه و ضرورت بازیابی انرژی، بسیاری از کشورها به روش‌های نوین‌تر مدیریت پسماند روی آورده‌اند. مقایسه نحوه مدیریت پسماند در اتحادیه اروپا در سال 2022 با سال 1995 نشانگر یک چرخش سیاستی از دفن در زمین به سمت فرایندهای تبدیلی نظیر بازیافت مواد، تولید کمپوست و تبدیل پسماند به انرژی است. دفن در زمین در این بازه زمانی از 61% به 23% کاهش یافته درحالی‌که بازیافت مواد، کمپوست و پسماند به انرژی به‌ترتیب از 12%، 7% و 15% به 30%، 19% و 26% افزایش پیدا کرده که سهم بازیافت مواد 2/5 برابر، تولید کمپوست 2/7 برابر و تبدیل پسماند به انرژی 1/7 برابر شده است. بر این اساس، واضح است که مدیریت پسماند در اتحادیه اروپا، سیاست انحراف از دفن را در پیش گرفته و به‌ترتیب تولید کمپوست، ارتقای بازیافت و در‌نهایت تبدیل پسماند به انرژی را در دستور کار خود قرار داده است [3].

شکل 1. مقایسه سیاست‌های مدیریت پسماند در اتحادیه اروپا در سال‌های 1995 و 2022 [2]

 

 

 

 

 

فناوری‌های بازیابی انرژی از پسماند در سه دسته کلی روش‌های ترموشیمیایی، بیوشیمیایی و فیزیکوشیمیایی قابل طبقه‌بندی هستند. فناوری‌های بیوشیمیایی فرایندهایی هستند که در آن از عوامل بیولوژیکی یا میکروارگانیسم‌ها برای تبدیل بخش آلی پسماند به سوخت زیستی (گاز یا مایع) استفاده می‌شود که متداول‌ترین می‌توان به هضم بی‌هوازی اشاره نمود که طی آن بیوگاز تولید می‌شود. محبوب‌ترین فناوری‌های فیزیکوشیمیایی مورد استفاده برای پسماند شهری ترانس استریفیکاسیون است که طی آن بخش چربی ضایعات مواد غذایی، به‌ویژه روغن‌های پخت‌وپز استفاده شده و چربی‌های حیوانی، به بیودیزل تبدیل  ترموشیمیایی از جمله پسماندسوزی، پیرولیز و گازی‌سازی نیز فرآیندهایی هستند که در طی آنها در دماهای بالا ساختار مولکولی اولیه پسماند به مولکول‌های کوچکتر با هدف تولید گرما، الکتریسیته و سایر محصولات ارزشمند شکسته می‌شود [4].

شکل 2. فناوری‌های مختلف تبدیل پسماند به انرژی [3]

 

 

 

 

فناوری‌های تبدیل پسماند به انرژی بسته به نوع پسماند ورودی، منابع مالی موجود، فناوری‌های در دسترس و محصول نهایی مورد نیاز می‌توانند در فرایند مدیریت پسماند به‌کار گرفته شوند. در جدول 1 مزایا و معایب فناوری‌های مختلف تبدیل پسماند به انرژی بررسی شده است.

جدول 1. مزایا و معایب فناوری‌های تبدیل پسماند به انرژی [5]

نوع فرایند

فناوری

مزایا

معایب

ترموشیمیایی

زباله‌سوز

·   تقریباً برای اغلب انواع پسماندها قابل استفاده ‌است.

·   تقریباً 80% حجم و 75% جرم پسماند کاهش می­یابد.

·   فرایند زباله‌سوزی راحت و سریع است.

·   هزینه سرمایه‌گذاری اولیه احداث زباله‌سوز بسیار بالاست.

·   می‌تواند باعث آلودگی آب‌و‌هوا شود.

·   می‌تواند ترکیبات شیمیایی سرطان‌زایی مانند دیوکسین و فوران تولید کند.

پیرولیز

·   باعث تولید مواد شیمیایی سمی نظیر دیوکسین و فوران نمی‌شود.

·   حجم پسماند را بین 70 تا 90% کاهش می‌دهد.

·   مایع ناشی از پیرولیز و یا سوخت گازی تولیدی می‌تواند پس از پالایش به‌صورت مستقیم مورد استفاده قرار گیرد.

·   بدون وجود اکسیژن انجام می‌پذیرد.

·   گازهای دودکش کمتری تولید می‌کند.

·   در مقایسه با دیگر فناوری‌های ترموشیمیایی آلودگی کمتری ایجاد می‌کند.

·   هزینه اولیه، راهبری و تعمیرات نگهداری این فناوری بسیار بالاست.

·   ایجاد انسداد و به‌دنبال آن کاهش بازده به‌واسطه ایجاد قطران.

·   نیاز به افراد بسیار حرفه‌ای در راهبری

·   استفاده بسیار نادر از این فناوری در مدیریت پسماند شهری

گازی‌سازی

·   بازده انرژی بالا

·   به‌دلیل فشار و حجم پایین گاز سنتز، تمیز کردن آن آسان است.

·   گاز سنتز تولیدی قابلیت استفاده در سلول‌های سوختی، توربین‌های سیکل ترکیبی و موتورهای پیستونی را دارد.

·   تولید دی اکسین و فوران در میزان اندک

·   انتشار ترکیباتی نظیر آل‌کیل‌ها (قابلیت از بین بردن توربین در مرور زمان)، هالوژن‌ها (ایجاد باران اسیدی و آسیب به محیط ‌زیست)، فلزات سنگین (ایجاد سرطان) و قطران (تجمع بر روی فیلترهای سرامیکی و سامانه گوگردزدا و افزایش میزان لجن تولیدی).

فناوری‌های بیوشیمیایی

هاضم بی‌هوازی

·   هزینه اولیه و بهره‌برداری نسبتاً پایین

·   کاهش خطر آلودگی آب و زمین به آلودگی با شیرابه

·   کارایی بالا برای مدیریت بخش آلی پسماند

·   در صورت غنی بودن گواریده قابل استفاده به‌عنوان کود آلی

·   تنها مناسب برای بخش آلی پسماند شهری

·   احتیاج به زمین بزرگ برای احداث نیروگاه هاضم (در قیاس با سایر روش‌های تبدیل پسماند به انرژی)

·   هزینه بالا و سختی جابه‌جایی و ذخیره‌سازی بخش آلی پسماند شهری

تخمیر

·   استفاده از پسماند کم‌ارزش

·   تولید اتانول با کیفیت بالا

·   عدم استفاده از انرژی برای بهره‌برداری

·   انجام در شرایط دمایی پایین‌تر نسبت به هضم بی‌هوازی

·   سرعت پایین نسبت به هضم بی‌هوازی

·   محصول نهایی نیازمند خالص‌سازی با فرایند تقطیر و جداسازی آب

·   خالص‌سازی اتانول نیازمند صرف انرژی بالایی است.

·   فرایند نیازمند پایش مستمر است

فناوری‌های فیزیکوشیمیایی

ترنس استریفیکاسیون

·   راندمان بالا در تولید سوخت زیستی

·   استفاده از پسماند بسیار کم‌ارزش

·   تولید محصولات با ارزش بالا

·   نیاز به خالص‌سازی مواد اولیه

·   پایداری پایین سوخت زیستی از نظر اکسیداسیون

·   دشواری بازیابی کاتالیست‌ها

زبالهسوز، رایجترین فناوری تبدیل پسماند به انرژی در سطح جهان است. همانطور که قبلا نیز بدان اشاره شد دو هدف کلی از فرایند پسماند‌سوزی وجود دارد که شامل بازیابی انرژی و کاهش حجم پسماند دفنی فارغ از بازیابی انرژی است. به عبارت دیگر این فناوری در احتراق کامل اجزای پسماند شهری برای کاهش حجم و تبدیل آن به گرما و انرژی مورد استفاده قرار می­گیرد. علاوه‌بر‌این، با توجه به ملاحظات اقتصادی و زیست‌محیطی فناوری‌های تبدیل پسماند به انرژی، زباله‌سوزی را می‌توان بهترین راه‌حل برای تولید ترکیبی حرارت و برق (CHP) از پسماند دانست. نیروگاه زبالهسوز در دمای بالا و در حدود 850-1100 درجه سانتیگراد کار میکند. مؤلفههای اصلی زبالهسوزها شامل سیستم خوراکدهی اولیه، محفظه احتراق، سیستم احتراق گاز خروجی ، تجهیزات پالایش گاز و سیستم مدیریت پسماندهای تولیدی است. شناخته شدهترین انواع زبالهسوزها شامل زباله‌سوزهای صنعتی و توده‌سوزهاست. مهمترین خروجی زبالهسوز‌ها شامل حرارت، گاز داغ مشتمل بر دیاکسید کربن، نیتروژن، اکسیژن و بخار آب میباشد. علاوهبر‌این، خاکستر (خاکستر کف و خاکستر بادی) به‌عنوان یک محصول جانبی قلمداد میشود؛ چراکه وزنی برابر با 20-25% مواد اولیه ورودی را شامل میشود. حرارت و گاز داغ تولیدی در فرایند زباله‌سوزی برای تولید بخار با فشار بالا و به‌دنبال آن تولید برق از طریق توربین بخار استفاده میشود. پس از آن گاز خروجی به‌منظور رعایت استانداردهای زیستمحیطی تصفیه و پالایش میشود. خاکستر تولیدی نیز یا به‌عنوان ماده اولیه در صنایع سیمان استفاده شده و یا دفن میشود [5]. نیروگاه‌های پسماندسوزی همانند سایر فناوری­ها دارای مزایا و محدودیت‌هایی هستند که در جدول (2) به برخی از مهم­ترین آنها اشاره شده است.

جدول 2. مزایا و محدودیت‌های نیروگاه‌های زباله‌سوز [6]

مزیت

محدودیت

·  کاهش قابل‌توجه حجم و وزن پسماند به میزان 95٪ و 75٪ (به‌ترتیب)

· هزینه سرمایه‌گذاری بالا (بیشتر از سایر فناوری‌های دفع نهایی پسماند)

·  دارا بودن قابلیت مدیریت ایمن پسماند خطرناک

·  هزینه‌های نگهداری و بهره‌برداری بالا (بیشتر از سایر فناوری‌های دفع نهایی پسماند)

·   کاهش قابل توجه حجم و وزن پسماند به ترتیب میزان 95٪ و 75٪

·  دارا بودن قابلیت مدیریت ایمن پسماند خطرناک؛

· کاهش وابستگی به دفن پسماند در زمین و در‌نتیجه، صرفه‌جویی در مقدار زمین مورد نیاز

· هزینه سرمایه گذاری بالاتر از سایر فناوری­های دفع پسماند)؛

·   هزینه ­های تعمیر و نگهداری و بهره برداری بالا (بیشتر از سایر فناوری­های دفع نهایی پسماند)؛

· نیاز به نیروی انسانی متخصص و آموزش‌دیدهانتشار آلودگی هوا)، پساب و خاکستر؛

· نیاز به تجهیزات پرهزینه کنترل گازها و آلاینده­های تولیدی؛

·  احتمال انتشار آلاینده­های سمی (دی اکسین و فوران ها)؛

·  نیاز به روش دفع جایگزین در مواقع اضطراری (هنگام سرویس دوره­ای یا خرابی­های موقتی)؛

·  تضاد با الگوی اقتصاد چرخشی و برنامه­های کاهش تولید پسماند؛

·  ایجاد وابستگی تکنولوژیکی به شرکت­ها و کشورهای سازنده.

·  فراهم شدن منابع انرژی تجدیدپذیر (گرما و برق)

· تولید دود (آلودگی هوا)، پساب و خاکستر

· کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای

·  نیاز به تجهیزات پرهزینه کنترل گازها و آلاینده‌های تولیدی

·  کاهش آلودگی آب‌های زیرزمینی و سطحی

·  احتمال انتشار آلاینده‌های سمی (دی اکسین‌ها و فوران ها)

·  کاهش انتشار بوهای بد در محیط

·  نیاز به روش دفع جایگزین در مواقع اضطراری (هنگام سرویس دوره‌ای یا خرابی‌های موقتی)

·  کاهش هزینه‌های حمل پسماندها به سایر نقاط

·  تضاد با الگوی اقتصاد چرخشی و برنامه‌های کاهش تولید پسماند

·  امکان استفاده از خاکستر نیروگاه در ترکیب آسفالت جاده‌ها

·  ایجاد وابستگی تکنولوژیکی به شرکت‌ها و کشورهای سازنده

محدودیت‌های موجود در دفن نهایی پسماندهای عادی در برخی از شهرهای کشور به‌ویژه شهرهای شمالی از یک‌سو و همچنین مزایای مختلف استفاده از زباله‌سوز در مدیریت پسماندهای عادی از‌سویی دیگر باعث شده است که در طی سالیان اخیر این فناوری مورد توجه سیاستگذاران و تصمیم‌گیران ملی و منطقه‌ای مدیریت پسماند قرار گیرد. گزارش حاضر ضمن بررسی پیشینه مطالعاتی و تقنینی این موضوع، نگاهی به تجربیات جهانی درخصوص توسعه نیروگاه‌های زباله‌سوز شده و ملاحظات و چالش‌های احداث نیروگاه­های پسماندسوز در کشورهای در حال توسعه مورد ارزیابی قرار گرفته است. سپس وضعیت موجود نیروگاه‌های زباله‌سوز در کشور بررسی شده و چگونگی توسعه آن آسیب‌شناسی گردیده است. در پایان نیز پیشنهادهایی به‌منظور مدیریت صحیح توسعه نیروگاه‌های زباله‌سوز با توجه به شرایط حاکم بر کشور ارائه گردیده است.

2. پیشینه

2-1. پیشینه پژوهشی

در گزارش‌های تهیه شده در مرکز پژوهش‌های مجلس شورای اسلامی تاکنون به‌صورت مستقیم به بررسی نقش و واکاوی عملکرد زباله‌سوزها در کشور پرداخته نشده است. با‌این‌وجود در طی سالیان اخیر و در دو گزارش به زباله‌سوزها به‌عنوان فناوری‌های نوین عرصه مدیریت پسماندها پرداخته شده است. در نخستین گزارش از این دسته گزارش‌ها در سال 1400 با عنوان «تحلیل پیشران‌های آینده مؤثر بر مدیریت پسماند شهری» با شماره مسلسل 18035 با بررسی 415 عنوان مقاله و انتخاب 35 مقاله منتخب، درنهایت 25 عامل بهعنوان پیشران‌های اصلی مدیریت پسماند شهری در کشور شناسایی که بعد از استماع نخبگان و اخذ نظرات متخصصان 9 عامل شناسایی شد که در این بین فناوری‌های نوین در عرصه مدیریت پسماندها ازجمله عوامل تأثیرگذار بر آینده مدیریت پسماند شهری در کشور شناسایی گردید [7]. در راستای همین گزارش در بهار سال جاری (1403) گزارشی با عنوان «هوشمندسازی مدیریت پسماندهای عادی در کشور» با شماره مسلسل 19726 به چاپ رسید. براساس نتایج این گزارش از زباله‌سوز‌ها به‌عنوان یکی از فناوری‌های هوشمندی که می‌تواند در صورت نیاز به‌عنوان یکی از گزینه‌های مدیریت پسماند مورد استفاده قرار گیرد نام برده شده است [1].

2-2. پیشینه تقنینی 

اسناد بالادستی نشان می‌دهد که تبدیل پسماند به انرژی ازجمله موارد پرتکرار در قوانین مرتبط با مدیریت پسماندها به‌شمار می‌رود(جدول 3). مطالعه این اسناد و قوانین نشان می‌دهد که موضوعاتی نظیر ضرورت بررسی و ارزیابی زیست‌محیطی طرح‌های تبدیل پسماند به انرژی و تهیه پیوست سلامت، تأمین منابع ارزی و ریالی، خرید تضمینی محصول تولیدی و اعطای مشوق‌هایی نظیر معافیت مالیاتی مورد تأکید قانونگذار قرار گرفته است.

جدول 3. پیشینه تقنینی نیروگاه‌های زباله‌سوز در کشور

ماده قانونی

مرجع تصویب

تاریخ تصویب

محتوای ماده قانونی

سیاست‌های کلی نظام در حوزه سلامت

جزء «4» بند «2»

ابلاغی مقام معظم رهبری

1393/01/18

تهیه پیوست سلامت برای طرح‌های کلان توسعه‌ای

بند «ص» ماده (38) قانون برنامه پنج‌‌ساله ششم توسعه کشور

مجلس شورای اسلامی

1396/01/16

فراهم ‌کردن منابع ارزی و ریالی لازم جهت تبدیل پسماند به انرژی توسط دولت با همکاری بخش خصوصی و شهرداری‌ها

قانون برنامه هفتم پیشرفت جمهوری اسلامی ایران

بند «الف» ماده (22)

مجلس شورای اسلامی

1403/04/18

کلیه طرح(پروژه)های بزرگ جدید و طرح‌های توسعه‌ای‌ بزرگ ... باید قبل از اجرا براساس شاخص‌ها، ضوابط و معیارهای زیست‌محیطی که به‌ تصویب شورای ‌عالی حفاظت محیط‌ زیست می‌رسد، توسط سازمان حفاظت محیط ‌زیست مورد ارزیابی اثرات زیست‌محیطی قرار گیرد.

جزء «2»، بند «چ» ماده (22)

مجلس شورای اسلامی

1403/03/01

الزام وزارت نیرو به خرید تضمینی انرژی برق تولیدی از پسماندها

تعیین طرح‌ها و پروژه‌های مشمول انجام مطالعات ارزیابی زیست‌محیطی

هیئت وزیران

1390/03/29

مراکز دفع و دفن انواع پسماندها (زباله‌سوز مرکزی) مشمول ارزیابی زیست‌محیطی هستند.

قانون کمک به ساماندهی پسماندهای عادی با مشارکت بخش غیردولتی

ماده (1)

مجلس شورای اسلامی

1399/01/20

تعیین نرخ خرید تضمینی برق حاصل از تأسیسات تبدیل پسماند به انرژی با پیشنهاد وزیران نیرو و کشور و تصویب شورای اقتصاد

ماده (2)

تعیین درصدی از منابع موضوع ماده (۵) قانون حمایت از صنعت برق کشور برای خرید برق تولیدی از تأسیسات تبدیل پسماند به انرژی

ماده (3)

الزام شهرداری‌ها به پرداخت «هزینه ورودی متناسب با میزان پسماند تحویلی» در جهت تأمین منابع مالی لازم جهت سرمایه‌گذاری بخش غیردولتی در تأسیسات تبدیل پسماند به انرژی

ماده (4)

معافیت مالیاتی برای سرمایه‌گذاری در ایجاد و بهره‌برداری از تأسیسات تبدیل پسماند و قراردادهای خرید تضمینی برق از تأسیسات مذکور

ماده (5)

نرخ صفر مالیات مستقیم کلیه فعالیت‌های مرتبط با مدیریت اجرایی پسماند شامل تولید انرژی

ماده (6)

تأمین منابع مالی برای ایجاد تأسیسات منطقه‌ای تبدیل پسماند به مواد و انرژی از طریق الزام تولیدکنندگان و واردکنندگان به پرداخت یک در هزار ارزش مواد اولیه، قطعات و کالاهای قابل بازیافت

جزء «2» بند «ب» تبصره «1» قانون بودجه سال 1403 (بخش دوم)

مجلس شورای اسلامی

1403/03/12

اعطای مجوز به شهرداری‌های کشور و سازمان‌های وابسته به آنها با تأیید وزارت کشور برای انتشار اوراق مشارکت تا سقف یک‌صد‌و‌بیست هزار میلیارد ریال در حوزه‌های مختلف ازجمله نیروگاه‌های زباله‌سوز

ضوابط و معیارهای محیط زیستی استقرار واحدهای خدماتی

سازمان حفاظت محیط زیست

1398

زباله‌سوزهای مرکزی به‌واسطه قرارگیری در زمره واحدهای رده (5) و زباله‌سوزها و پسماند‌سوزها در رده (3) موضوع ماده (9) این ضوابط ملزم به استقرار در خارج از حریم مصوب شهرها و محدوده روستاها با رعایت ضوابط استقرار در کاربری‌های تعیین شده مندرج در طرح‌های توسعه و عمران ناحیه‌ای و یا مجموعه شهری هستند.

صدور مجوز سرمایه‌گذاری در طرح احداث 3000 مگاوات نیروگاه بادی در مناطق مستعد کشور

شورای اقتصاد

1402/08/27

از این ظرفیت تا سقف 200 مگاوات می‌تواند به نیروگاه‌های زیست‌توده اختصاص یابد.

استانداردهای مرتبط با پسماندسوز

سازمان ملی استاندارد ایران

1401-1399

پنج استاندارد در زمینه پسماندسوزها با موضوعاتی شامل ویژگی، راهبری، آلاینده‌های خروجی، راه‌اندازی و تصفیه و استفاده مجدد از شیرابه حاصل از سوزاندن پسماند جامد شهری در واحد‌های پسماند‌سوز تهیه و تدوین شده است.

ماخذ: نگارندگان.

3. نگاهی به تجربیات جهانی درخصوص توسعه نیروگاه‌های زباله‌سوز

مطالعات مختلف نشانگر آن است که در سطح دنیا تا سال 2021‌، بیش از 2000 زباله‌سوز احداث شده است که به ترتیب کشورهای ژاپن، چین، فرانسه و آلمان با 1162، 299، 126 و 121 نیروگاه زباله‌سوز در صدر قرار دارند [6].5]. در جدول (4) درصد زباله‌سوزی نسبت به کل جریان پسماند تولیدی در کشورهای مختلف جهان با یکدیگر مقایسه شده­اند. اطلاعات مندرج در این جدول بیانگر آن است که هرچند روش زباله‌سوزی در برخی کشورهای پیشرفته به‌عنوان یکی از روش‌های اصلی مدیریت پسماند مورد توجه قرار گرفته اما در کشورهای در حال توسعه به‌دلایل مختلف این روش کمتر مورد توجه قرار گرفته و همچنان روش دفن پسماند در زمین متداول‌ترین روش مدیریت پسماند تولیدی است.

جدول 4. کشورهای پیشتاز در استفاده از زباله‌سوزها در مدیریت پسماند [8] [9] [10]

رتبه

کشور

درصد زباله‌سوزی به کل جریان پسماند

سطح درآمد

رتبه جهانی در زمینه پیشرفتگی در فناوری

1

ژاپن

79/8

سطح درآمدی بالا

1

2

سوئد

60/1

سطح درآمدی بالا

7

3

سوئیس

47/2

سطح درآمدی بالا

10

4

فنلاند

57/9

سطح درآمدی بالا

13

5

نروژ

46/4

سطح درآمدی بالا

15

6

دانمارک

45/2

سطح درآمدی بالا

16

7

چین

45

سطح درآمدی متوسط رو به بالا

9

8

انگلستان

41

سطح درآمدی بالا

6

9

آلمان

32/3

سطح درآمدی بالا

4

10

کره جنوبی

22

سطح درآمدی بالا

3

همان‌گونه که در جدول 4 قابل مشاهده است کشورهایی که بالاترین درصد جریان پسماند خود را وارد نیروگاه‌های زباله‌سوز می‌کنند دارای سطح درآمدی بالا بوده و در زمره کشورهای برتر دنیا در زمینه پیشرفتگی فناوری هستند. این موضوع به این دلیل است که احداث نیروگاه‌های زباله سوز نیازمند فناوری‌های پیشرفته و  اولیه و صرف هزینه‌ای تعمیرات و نگهداری بالا است. در ادامه این بخش ابتدا چالش‌هایی که کشورهای در حال توسعه در احداث و توسعه نیروگاه‌های پسماندسوز با آن مواجه هستند بررسی می‌شود، سپس ملاحظات اصلی شامل ملاحظات اولیه، ملاحظات فنی، فراهم‌ کردن بسترها و مشورت با ذی‌نفعان مورد بررسی قرار گرفته و در‌نهایت یک چارچوب تصمیم‌گیری درخصوص احداث نیروگاه‌های پسماندسوز ارائه شده است.

3-1. چالش‌های احداث نیروگاه پسماندسوز در کشورهای در حال توسعه

الف) مطلوبیت پایین کیفیت پسماند: پسماند شهری در کشورهای در حال توسعه معمولاً درصد بالایی رطوبت و محتوای آلی دارد که به‌معنای ارزش حرارتی پایین آن است. براساس گزارش بانک جهانی [2]  پسماندهای آلی به‌طور متوسط بین 53 تا 56 درصد پسماند شهری در کشورهای با درآمد کم و متوسط پایین را تشکیل می‌دهند که یکی از محدودیت‌های به‌کارگیری زباله‌سوز برای این‌گونه پسماندهاست. طبق دستورالعمل انجمن بین‌المللی پسماند برای استحصال انرژی از پسماند از طریق پسماندسوزی در کشورهای کم‌درآمد و متوسط، به سوختی با حداقل میانگین ارزش حرارتی 7 MJ/kg نیاز و بدون سوخت کمکی هرگز نباید این پارامتر از 6 MJ/kg کمتر شود [11]. یکی از دلایل کاهش ارزش حرارتی پسماند علاوه‌بر رطوبت بالا، وجود مواد خنثی نظیر نخاله‌های ساختمانی است که یکی از دلایل اصلی شکست عملیاتی چندین نیروگاه پسماندسوز در هند بوده است [12].

شکل 3. ترکیب پسماند در کشورها با درآمدهای مختلف [2]

 

 

 

 

به‌لحاظ تئوریک یک پسماند زمانی برای ورود به پسماند‌سوز مناسب  و نیروگاه می‌تواند بدون سوخت کمکی فعالیت کند که رطوبت پسماند کمتر از 5%، خاکستر پسماند کمتر از 60% و مواد اشتعال‌پذیر بیش از 25% باشد [13]. این سه مؤلفه که معمولاً با عنوان مثلث تانر شناخته می‌شوند معیار مهمی در جهت ارزیابی مطلوبیت یک پسماند برای ورود به فرایند پسماندسوزی است. همان‌گونه که در شکل 4 مشخص است پسماند تولیدی در کشورهای توسعه‌یافته غالباً در محدوده مطلوب قرار می‌گیرند، اما کشورهای در حال توسعه در ناحیه مرزی مطلوبیت قرار دارند و کشور ایران نیز خارج از محدوده مطلوب قرار گرفته است [14].

شکل 4. کیفیت پسماند تولیدی در کشورهای توسعه‌یافته، در حال توسعه و ایران براساس مثلث تانر [14]

 

 

 

 

ب) ناپایداری اقتصادی: هزینه‌های احداث پسماندسوز شامل دو بخش مخارج سرمایه‌‌ای و بهره‌برداری می‌شود. مخارج سرمایه‌ای به هزینه‌های مربوط به برنامه‌ریزی و توسعه پروژه ازجمله مکان‌یابی، مطالعات امکان‌سنجی، مجوز، مشاوره، طراحی، زمین، تجهیزات و ساخت‌و‌ساز اشاره دارد. درحالی‌که مخارج عملیاتی شامل هزینه‌های نیروی کار، سوخت، انرژی، نگهداری و تعمیرات، پایش و کنترل انتشار، روابط عمومی، مدیریت، دفع ایمن پسماندها و واکنش به اختلالات عملکردی است. همان‌گونه که در جدول (5) مشخص شده در‌مجموع در مقایسه با دیگر گزینه‌های دفع پسماند (دفن در زمین، کمپوست، هضم بی‌هوازی)، پسماند‌سوزی به‌طور معنی‌داری نیازمند سرمایه‌گذاری و هزینه‌های عملیاتی بالاتری است. البته این هزینه‌ها در کشورهای توسعه‌یافته به‌دلایلی نظیر هزینه بالاتر نیروی کار و الزامات سختگیرانه‌تر درخصوص انتشار آلاینده‌ها به‌طور قابل‌توجهی بالاتر است [15].

جدول 5. هزینه روش‌های مختلف دفع پسماند (دلار بر تن) [15]

طبقه بندی کشورها  /فرایند  

کشورهای با درآمد پایین

کشورهای با درآمد متوسط رو به پایین

کشورهای با درآمد متوسط رو به بالا

کشورهای با درآمد بالا

دفن بهداشتی

10-30

15-40

25-65

40-100

کمپوست

5-30

10-40

20-75

35-90

پسماندسوزی

-

40-100

60-150

70-200

هضم بی‌هوازی

-

20-80

50-100

65-150

جدول 6 نیز مخارج عملیاتی و سرمایه‌ای را برای نیروگاه‌های پسماندسوز در کشورهای توسعه‌یافته و در حال توسعه ارائه کرده است. مخارج عملیاتی به‌طور کامل به طول عمر نیروگاه بستگی دارد و برای یک نیروگاه با طول عمر تخمینی 40 سال، حدود 85 درصد از کل هزینه‌های آن مربوط به هزینه‌های عملیاتی است، در‌حالی‌که در کشورهای در حال توسعه مخارج عملیاتی حدود 50 درصد از هزینه کل نیروگاه را تشکیل می‌دهد. در‌مجموع در کلیه کشورها موفقیت طرح‌های پسماندسوزی به‌دلیل مخارج بالای عملیاتی نیازمند تأمین مالی مستمر است که برای کشورهای در حال توسعه هزینه‌ای بالغ بر 40 تا 80 یورو بر تن پسماند است. برای تأمین این هزینه‌ها می‌توان از درآمدهای دریافتی از شهروندان و گیت‌فی کارخانه و منابع خارجی نظیر یارانه‌های دولتی، کمک­های صندوق‌های بین‌المللی و سرمایه‌گذاری‌های بخش خصوصی استفاده کرد [14]. 

جدول 6. برآورد هزینه‌های نیروگاه پسماند‌سوز در کشورهای مختلف [16]

کشور

سرمایه‌گذاری اولیه

مخارج سرمایه‌ای

مخارج عملیاتی

کل مخارج

درآمد حاصله از فروش انرژی

تأمین مالی لازم

میلیون یورو

یورو بر تن

توسعه‌یافته

135-185

80-115

180

260-295

60 (گرما و برق)

27 (برق)

200-235

در حال توسعه

30-75

22-55

20-35

42-90

2-10 (برق)

40-80

طی سالیان اخیر به‌دلیل هزینه‌های بالای سرمایه‌گذاری برخی کشورهای با درآمد پایین به خرید و توسعه نیروگاه‌های پسماندسوز با استانداردهای فنی ابتدایی رو آورده‌اند. در این نیروگاه‌های ارزان‌قیمت ممکن است برخی سیستم‌های پشتیبانی فنی مانند پمپ‌ها، لوله‌کشی، سیستم‌های کنترل الکترونیکی، کوره دوم و سیستم‌های فیلتر گاز دودکش حذف شده باشد یا از فولاد با کیفیت پایین‌تر برای اجزای کوره استفاده شده باشد. این رویکرد موجب می‌شود که احتمال خرابی و اختلال نیروگاه بالا رفته و در‌نتیجه مخارج عملیاتی افزایش یابد و طول عمر کاهش یافته و اثرات زیست‌محیطی و سلامت انسانی گسترش یابد [16].

ج) نگرانی‌های محیط زیستی و بهداشتی: اثرات بهداشتی و زیست‌محیطی یکی از دغدغه‌های عمومی پسماندسوزی در جهان است. نیروگاه‌های پسماندسوز که از دهه 1970 تا 1990 در کشورهایی مانند ژاپن و ایالات متحده ساخته شده‌اند باعث آلودگی هوا به‌‌دلیل انتشار دیوکسین و فوران شدند. برای حذف دیوکسین ضروری است دمای پسماندسوزها به بیش از  C 850 درجه سانتی گراد با زمان ماند حداقل 2 ثانیه برسد و غلظت گاز اکسیژن گاز دودکش حداقل 6 درصد حجمی باشد. برای جلوگیری از تشکیل دیوکسین و فوران نیز گاز خروجی باید به سرعت خنک شود [17]. برای اطمینان از حداقل اثرات زیست‌محیطی و سلامتی، نیروگاه‌های پسماندسوز باید استانداردهای انتشار را به‌طور دقیق رعایت کنند.  با‌این‌حال، در کشورهای در حال توسعه، معمولاً استانداردهای انتشار پسماندسوزی یا وجود ندارد یا کمتر سختگیرانه است. به‌عنوان مثال، در چین و هند، اگرچه استانداردهای انتشار ملی برای پسماندسوزی در دسترس است، انتشار بیش از حد دیوکسین در هر دو کشور ثبت شده است. البته راهبری و نگهداری ضعیف در کارخانه‌های کشورهای توسعه‌یافته منجر به انتشار دیوکسین بالاتر نیز گردیده است.

د) نارضایتی اجتماعی: نارضایتی عمومی اغلب یک مانع بزرگ برای پروژه‌های پسماندسوزی است که به‌دلایلی نظیر جانمایی سایت، ... ممکن است ایجاد شود. حتی اگر نیروگاه مربوطه کلیه استانداردهای لازم محیط زیستی و بهداشتی را هم داشته باشد همواره شهروندان مجاور نگرانی‌هایی از این بابت خواهند داشت. در این راستا، هنگام مکان‌یابی برای این‌گونه نیروگاه‌ها باید معیارهای کلیدی مورد توجه قرار گیرد. به طورمثال برای مدیریت خاکستر تولیدی، پسماندسوز باید در مجاورت یک مکان دفن بهداشتی که نسبت به نقطه تولید زائدات کمترین فاصله را دارا می­ باشد قرار گیرد.

ه) عدم انطباق با مدیریت یکپارچه پسماند: یکی از مسائلی که احداث نیروگاه‌های پسماندسوز به همراه دارد آن است که اینگونه نیروگاه‌ها برای فعالیت نیازمند مقدار ثابت پسماند در بازه زمانی طولانی هستند. وابسته شدن سیستم‌های مدیریت پسماند به پسماندسوزها یک نگرانی برای کلیه کشورهاست و می‌تواند تلاش‌ها برای پیشگیری از تولید پسماند، استفاده مجدد، تفکیک از مبدأ، بازیافت، کمپوست‌سازی و سیستم‌های هضم بی‌هوازی را تضعیف کنند. با توجه به اینکه نیروگاه‌های پسماندسوز وابسته به حجم مشخص ورودی پسماند هستند؛ شرکت‌هایی که آنها را مدیریت می‌کنند اغلب تلاش می‌نمایند دولت‌ها را مجبور به تولید حجم بالایی از پسماند یا پرداخت جریمه‌های سنگین از طریق قراردادهای مربوطه کنند. برای جلوگیری از این شرایط ضروری است کشورها با آینده‌نگری کمّیت و کیفیت پسماندهای تولیدی خود را در یک افق بلندمدت پیش‌بینی نمایند و بر این اساس یک برنامه بلندمدت برای مدیریت پسماند پایدار با اولویت پیشگیری از تولید پسماند، تفکیک از مبدأ، استفاده مجدد، بازیافت، کمپوست‌سازی و سیستم‌های بازیابی انرژی تدوین کنند. علاوه‌بر‌این کشورها باید از قراردادهای طولانی مدت نیروگاه‌های پسماندسوز که حجم بالایی از پسماند تولیدی را برای ورودی نیروگاه محبوس می‌کند پرهیز نمایند.

3-2. ملاحظات احداث نیروگاه پسماندسوز در کشورهای در حال توسعه

اجرای نیروگاه‌های پسماندسوز دربرگیرنده مراحل مختلفی شامل برنامه‌ریزی، آماده‌سازی و ساخت تا بهره‌برداری و از کار افتادن است. براساس تجربیات پیشین این حوزه در احداث نیروگاه‌های زباله‌سوز در کشورهای در حال توسعه ‌باید ملاحظاتی مورد توجه قرار گیرد. در‌مجموع به‌ترتیب ملاحظات اولیه، ملاحظات فنی، فراهم کردن بسترها و مشورت با ذی‌نفعان را مطابق شکل (5) می‌توان جزء ملاحظات اصلی احداث نیروگاه پسماندسوز در کشورهای در حال توسعه دانست.

الف) ملاحظات ابتدایی: شناسایی صحیح کمّی‌و‌کیفی پسماند اولین گام مهم در ملاحظات اولیه است. در این راستا ‌باید ترکیب پسماند، ارزش حرارتی، کمّیت تولید، پوشش جمع‌آوری، نرخ بازیافت و نرخ دفع مشخص گردد. علاوه بر این، عواملی که ممکن است بر کمّیت و کیفیت پسماند در آینده تأثیر بگذارند مثل صنعت گردشگری یا بلایای طبیعی نیز باید ارزیابی شوند. مرحله بعدی نیز ارزیابی عملکرد کلی مدیریت پسماند شهری با استفاده از داده‌های به دست آمده از شاخص‌های مربوطه مطابق جدول (7) می‌باشد [18].

جدول 7. ملاحظات ابتدایی احداث نیروگاه پسماندسوز [19]  

ویژگی‌های پسماند

وضعیت مدیریت پسماند

پسماند فاقد مواد معدنی و خطرناک باشد.

جمع‌آوری و حمل‌و‌نقل پسماند به‌طور منظم انجام شود.

میانگین ارزش حرارتی پسماند باید حداقل 7 MJ/kg باشد و هرگز کمتر از 6 MJ/kg نباشد.

پسماند شهری در محل‌های دفن پسماند به‌خوبی کنترل شده دفع می‌شود.

- مقدار سالیانه پسماند کمتر از 100.000 تن نباشد (ترجیحاً 300.000 تا 500.000 سالیانه).

سیستم محاسبه و اخذ بهای خدمات پسماند وجود داشته باشد و شهروندان آن را پرداخت می­کنند.

بستر قانونی تولید انرژی از پسماند وجود داشته باشد.

اقدامات کاهش تولید پسماند در حال اجرا باشد.

تفکیک از مبدأ پسماندهای خشک و تر انجام شود.

سیستم‌های مناسب بازیافت و کمپوست (یا هضم بی‌هوازی) اجرا شده باشد.

نرخ بازیافت و کمپوست (یا هضم بی‌هوازی) مطلوب باشد.

 ب) ملاحظات فنی: اگر ملاحظات اولیه فوق برآورده شود، شهرداری می‌تواند به ملاحظات فنی یا زیرساختی تبدیل پسماند به انرژی بپردازد. در این مرحله زیرساخت‌ها و شرایط شهر یا شهرداری باید به دقت در نظر گرفته شوند. به طور مثال در این مرحله در دسترس بودن محل دفن پسماند کنترل شده در مجاورت نیروگاه پسماندسوز برای دفن خاکستر تولیدی، وجود سیستم جمع‌آوری و حمل کارآمد برای انتقال پسماند به نیروگاه و گزینه‌های اقتصادی برای مدیریت خاکستر ‌باید مورد ارزیابی قرار بگیرد.

علاوه‌بر‌این پیش از احداث یک نیروگاه پسماندسوز ‌باید کلیه فناوری‌های مدیریت پسماند با توجه به وضعیت کمّی‌و‌کیفی پسماندکمی و کیفی پسماندها مقایسه شوند. طبعاً در کشورهای در حال توسعه که بخش آلی پسماند بالاست فناوری‌های دیگری نظیر کمپوست و هضم بی‌هوازی می‌توانند اثربخش‌تر باشند. شهرها یا شهرداری‌ها باید با کارشناسان یا بخش خصوصی مشورت کنند تا ارزیابی همه فناوری‌های تبدیل پسماند به انرژی بالقوه را براساس عملکرد کلی مدیریت زباله و شرایط محلی انجام دهند. از طرفی استفاده از پسماندسوز نباید موجب شود که مدیریت یکپارچه پسماند با نگاه به هرم ارجحیت پسماند دچار انحراف شود.

ج) فراهم کردن بسترهای لازم: یک چارچوب قانونی جامع قبل از اجرای فناوری‌های پسماندسوزی ‌باید وجود داشته باشد. در این راستا، استانداردهای ملی انتشار مربوط به گازهای دودکش نیروگاه تا حد امکان باید با استانداردهای جهانی مطابقت داشته باشد. از طرفی از‌آنجا‌که حداقل طول عمر یک نیروگاه پسماندسوز 20 سال است ضروری است جایگاه احداث و راهبری نیروگاه‌های پسماندسوز در استراتژی ملی مدیریت پسماند تبیین شود.

یک مدل مالی برای چرخه عمر نیروگاه پسماندسوز که شامل مراحل برنامه‌ریزی، راه‌اندازی، عملیات و انحلال است، برای اتخاذ تصمیمات مالی ضروری است. این مدل باید تمام هزینه‌ها و درآمدهای احتمالی، علاوه‌بر پیش‌تصفیه پسماند و هزینه‌های حمل‌و‌نقل را تجزیه‌و‌تحلیل کند. با توجه به هزینه‌های بالای سرمایه‌گذاری برای نیروگاه‌های پسماندسوز، منابع مالی بلندمدت برای عملیات پایدار کارخانه ضروری است. هزینه‌های سرمایه‌گذاری اولیه می‌تواند از طریق یارانه‌های دولتی، صندوق‌های بین‌المللی، سرمایه‌گذاری بخش خصوصی از طریق مشارکت عمومی- خصوصی و مشوق‌های مالیاتی- مالی تأمین شود. هزینه‌های عملیاتی طولانی‌مدت نیز می‌تواند تا حدی از طریق هزینه‌های مستقیم مدیریت پسماند دریافتی از شهروندان، هزینه ورودی و فروش برق و محصولات جانبی تأمین شود.

د) مشورت با ذی‌نفعان: اقبال ذی‌نفعان برای اجرای نیروگاه پسماندسوز بسیار مهم است. ذی‌نفعان این حوزه معمولاً شامل متولیان دولتی، جامعه (شهروندان، سمن‌ها و ...)، بخش پسماند (صنعت بازیافت، تولیدکنندگان پسماند، جمع‌آوری‌کنندگان پسماند و ...) و بخش انرژی (تولید‌کنندگان برق، شرکت‌های توزیع برق، مصرف‌کنندگان برق) است. در‌چنین پروژه‌هایی باید انتظار مخالفت شهروندان محلی و سمن‌های محیط زیستی را به‌دلیل اثرات بالقوه بهداشتی و زیست‌محیطی داشت. در این شرایط شهرداری‌ها باید با انجام مطالعات دقیق مردم را نسبت به اثرات زیست‌محیطی و هزینه فایده طرح آگاه کنند و گفتگوهای لازم را با شهروندان در جهت توجیه آنها داشته باشند.

شکل 5. چارچوب تصمیم‌گیری درخصوص احداث نیروگاه‌های پسماندسوز [19]

 

 

 

 

4. بررسی وضعیت موجود نیروگاه‌های زباله‌سوز در کشور و آسیب‌شناسی آن

4-1. پیشرفت فیزیکی زباله‌سوزهای کشور

در حال حاضر دو مجتمع نیروگاهی زباله‌سوز در شهرهای تهران و نوشهر هر‌یک به ظرفیت 200 تن در روز با فناوری کاملاً مشابه درحال کار است. زبالهسوز تهران در بهمن‌ماه سال 1393 افتتاح شد. اگرچه زباله‌سوز نوشهر در آذر‌ماه سال 1399 افتتاح شد، اما گزارش‌ها نشان می‌دهد تزریق برق تولیدی توسط این نیروگاه به شبکه برق کشور از ماه‌های انتهایی سال 1400 انجام گرفته است. یک مجتمع نیروگاهی دیگر به ظرفیت 450 تن در روز نیز در شهر ساری در مرحله نصب است و آخرین زباله‌سوز کشور نیز با ظرفیت 600 تن در روز در مرحله اتمام ابنیه در شهر رشت در حال ساخت است.می­باشد. لازم به توضیح است که همه این زباله‌سوزها از طرح یکسان کوره‌های عمودی دوار با فناوری گازی‌سازی برخوردار هستند. اطلاعات مربوط به پسماندسوزهای مذکور در جدول (8) ارائه شده است.

جدول 8. مندرجات قرارداد زباله‌سوزهای بهره‌برداری شده و در حال احداث در کشور[20]

شهر/

تاریخ قرارداد

ظرفیت (تن/روز)

قیمت تجهیزات (دلار)

وضعیت

سهم در مشارکت

مجری

شهرداری

دولت

تهران

1390/03/29

200

دو خط 100 تنی

11,632,000

در حال بهره‌برداری

33%

67%

+

100% ابنیه

صفر

نوشهر

1390/04/30

200

دو خط 100 تنی

13,922,062

در حال بهره‌برداری

صفر

40%

60%

ساری

1391/05/14

450

3 خط 150 تنی

30,829,873

در مراحل نهایی احداث و نزدیک به بهره‌برداری

40% تجهیزات

100%

ابنیه

60%

تجهیزات

رشت

1392/03/13

600

4 خط 150 تنی

40,030,273

در مرحله ساخت ابنیه

40%

صفر

60%+

100%

ابنیه

همان‌طور که در جدول فوق قابل مشاهده است، در حدفاصل 2 سال (714 روز) قرارداد ساخت 4 زباله‌سوز با مجموع ظرفیت 1450 تن در روز در سه استان تهران، گیلان و مازندران منعقد شد. در این میان زباله‌سوز تهران به‌‌رغم عدم دریافت کمک دولتی با مدت زمان احداث نزدیک به 2 سال و 8 ماه در بین کلیه زباله‌سوزهای کشور با اختلاف قابل ملاحظه‌ای رکورددار بوده و به‌عنوان یک نمونه موفق مدیریت شهری مطرح است. نکته حائز اهمیت دیگر درخصوص جدول 8، موضوع زباله‌سوز رشت است که با وجود صرف هزینه، درخواست‌های مردمی مبنی‌بر توقف دفن پسماند در سراوان، تأکیدات مقامات ملی و استانی و همچنین مصوبات متعدد کارگروه ملی مدیریت پسماندها بعد از گذشت 11 سال و 6 ماه هنوز با افتتاح فاصله قابل ملاحظه‌ای دارد.

4-2. میزان استحصال انرژی از پسماند در واحد‌های فعال زباله‌سوز کشور

با توجه به اینکه حداقل سه سال از بهره‌برداری دو واحد زباله‌سوز در کشور گذشته است در این بخش با توجه به استعلام انجام شده از سازمان انرژی‌های تجدیدپذیر و بهره‌وری انرژی کشور (ساتبا) اقدام به تعیین میزان برق تولیدی تزریق شده به شبکه‌های توزیع و انتقال برق کشور و همچنین بهای پرداخت شده بابت خریدار این میزان برق تولیدی شد که اطلاعات مربوطه در جدول (9) ارائه شده است. همانگونه که در جدول قابل مشاهده است، تفاوت در کیفیت پسماند ورودی، تعمیرات دوره ای، اورهال خطوط در کنار عواملی نظیر قطع برق در برخی زمان‌های سال‌های اخیر سبب شده است تا تولید برق در نیروگاه‌های فعال زباله‌سوز در کشور با نوسان همراه باشد. 

جدول 9. میزان برق تزریق شده و بهای پرداختی بابت خرید تضمینی برق دو نیروگاه زباله‌سوز فعال در کشور در طی چند سال اخیر [21]

ردیف

نیروگاه

کمینه میزان تولید خالص در سال (کیلووات ساعت)

بیشینه میزان تولید خالص در سال (کیلووات ساعت)

مجموع تولید خالص (کیلووات ساعت)

میزان صورت حساب ارسالی به مالی (ریال)

1

زباله‌سوز تهران

1,218,840

6,422,826

۱۱,۳۲۱,۷۵۷

۴۴۲,۰۹۹,۴۰۴,۵۳۳

2

زباله‌سوز نوشهر

3,310,433

5,754,783

9,202,582

۲۷۳,۷۱۷,۳۰۸,۵۱۹

جمع کل

20,524,339

716,968,794,337

 براساس دادههای موجود در طی چند سال گذشته به‌واسطه تولید برق در دو نیروگاه زباله‌سوز تهران و نوشهر و تزریق آن به شبکه توزیع و انتقال، درمجموع 20/5 میلیون کیلووات ساعت برق تولید شده و رقمی قریب به 717 میلیارد ریال در طی سه سال برای خرید آن نیز پرداخت شده است. همان‌گونه که پیشتر نیز به آن اشاره شد، ظرفیت اسمی هر دو نیروگاه فعال در کشور 3 مگاوات است، اما با توجه به اینکه سوخت نیروگاه‌های زباله‌سوز به‌دلیل ترکیب ناهمگون دارای نوسان ارزش حرارتی است، در حالت ایده آل می‌توان برای زباله‌سوزهای فعال در کشور ظرفیتی بین 2/4-2/6 مگاوات متصور بود. علاوه‌بر‌این، فعالیت زباله‌سوز‌ها در 330-300 روز از سال (به‌دلیل تعمیرات، قطع برق، خاموشی‌های خودخواسته و ...) و مصرف بخشی از برق تولیدی در داخل نیروگاه (قریب به 20 درصد) سبب شده است تا برق تزریقی به شبکه در این نیروگاه‌ها به نسبت ظرفیت اسمی پایین‌تر باشد. استعلام انجام شده از سازمان انرژی‌های تجدیدپذیر و بهره‌وری انرژی نشان می‌دهد که در سال 1403، ظرفیت برق تجدیدپذیر کشور 1288/48 مگاوات بوده که از این میزان سهم زیست‌توده 22/13 مگاوات (1/72 درصد) برآورد شده است. نیروگاه‌های زباله‌سوز که در دسته برق تجدیدپذیر زیست‌توده طبقه‌بندی می‌شوند با احتساب برق اسمی زباله‌سوزهای تهران و نوشهر برابر با قریب به 27% از کل انرژی زیست‌توده و 0/46 درصد از کل انرژی تجدیدپذیر کشور را به خود اختصاص داده است. با توجه به ظرفیت کل برق تولیدی در کشور که برابر با 93,798 مگاوات است که این میزان در صورت دستیابی به کل ظرفیت اسمی در نظر گرفته شده برای نیروگاه‌های زباله‌سوز فعال در کشور برابر با 0/0064 درصد از ظرفیت برق کشور را تشکیل می‌دهد.

4-3. آسیب‌شناسی وضعیت و نحوه توسعه نیروگاه‌های زباله‌سوز در کشور

الف) زیرساخت ناکافی برای سنجش آلاینده‌های خروجی از زباله‌سوزها: در طی سالیان اخیر اقدامات بسیار زیادی به‌منظور تدوین استانداردهای مختلف برای نیروگاه‌های زباله‌سوز در کشور انجام شده است. علی رغم اقدامات مذکور، عدم تکافوی امکانات آزمایشگاهی در کشور سبب شده است تا پیاده‌سازی استانداردهای تدوین شده با چالش رو‌به‌رو شود. به‌عنوان‌مثال، همان‌گونه که پیشتر نیز به آن اشاره شد یکی از آلاینده‌های قابل‌توجه که در مقادیر اندک نیز می‌تواند زمینه‌ساز بروز انواع سرطان را برای ساکنان اطراف نیروگاه‌های زباله‌سوز فراهم آورد ترکیبات پلی کلرینه دی بنزو دی اکسین‌ها و دی بنزو فوران‌ها (PCDD/Fs) هستند. در بخش سوم استاندارد 22827 ایران که در سال 1400 و با موضوع آلاینده‌های خروجی تأسیسات زباله‌سوز تهیه و انتشار یافته به روش‌های اندازه‌گیری و همچنین مقادیر مجاز آلاینده‌های خروجی از این تأسیسات اشاره شده است. در بند 6-2-12 این استاندارد تأکید شده است که ‌باید انتشار ترکیبات PCDD/Fs‌ها به‌صورت دوره‌ای پایش و کنترل شوند و مقادیر مجازی با درجه‌بندی 1 و 2 نیز برای آن در نظر گرفته شده است. این در حالی است که به دلیل عدم وجود امکانات کافی در کشور در این خصوص این استاندارد عملا قابلیت اجرایی شدن را ندارد.

ب) عدم تطابق ضوابط ملی استقرار نیروگاه‌های زباله‌سوز با ضوابط بین‌المللی: در پاییز و زمستان سال 1401 پژوهشی در مرکز مطالعات و برنامه‌ریزی شهر تهران با عنوان «الزامات جانمایی تأسیسات پردازش و دفع پسماند شهری (مروری بر تجارب جهانی)» انجام شد. در این گزارش که مجری آن پژوهشکده علوم محیطی دانشگاه شهید بهشتی بوده است به بررسی الزامات و ضوابط استقرار واحدهای خدماتی مصوب سال 1398 سازمان حفاظت محیط زیست و مقایسه آن با نمونه‌های بین‌المللی پرداخته شده است. این مطالعه نشان می‌دهد که ضوابط مصوب استقرار داخلی و با ضوابط بین‌المللی سه تفاوت عمده دارند.

اول، در ضوابط داخلی هیچ‌گونه حریم و فاصله‌گذاری با زمین‌های کشاورزی تعیین نشده، در‌حالی‌که در ضوابط بین‌المللی فاصله 500 تا 2000 متری تعیین شده است.

دوم، در ضوابط بین‌المللی معیار سکونتگاه‌های انسانی مدنظر بوده است، اما در ضوابط داخلی واحدهای زباله‌سوز باید خارج از محدوده (مرز) شهر یا روستا باشند، اما میتوانند داخل حریم شهر استقرار یابند. این بدان‌معناست که به‌واسطه خارج بودن از مرز شهرها هزینه نقل‌و‌انتقال پسماند به این مراکز افزایش ‌می‌یابد و علاوه‌بر‌این رعایت شعاع استقرار زباله‌سوز از مرز شهر به‌جای سکونتگاه‌های انسانی می‌تواند سبب بروز نارضایتی اجتماعی ساکنان شهرهای دیگر شود.

سوم، در ضوابط داخلی هیچ‌گونه الزامی برای قرارگیری زباله‌سوزها در مجاورت راه‌های ارتباطی و مهم‌تر از آن مراکز دفن در نظر گرفته نشده است. این در‌حالی‌ است که نیاز واحدهای زباله‌سوزی به نزدیکی به مراکز دفن برای مدیریت خاکستر تولیدی غیرقابل کتمان است.

ج) چالش در تأمین مستمر آب مصرفی: یکی از محدودیت‌های نیروگاه‌های زباله‌سوز مصرف قابل‌توجه آب در فرایند است. براساس اطلاعات ارائه شده توسط پیمانکار احداث و بهره‌بردار زباله‌سوزهای فعال در کشور، در حال حاضر در نیروگاه زباله‌سوز تهران به‌ازای هر تن پسماند ورودی در روز حدود 2/5 مترمکعب آب شیرین استفاده می‌شود که به‌معنای مصرف 500 مترمکعبی در این نیروگاه در طی روزهای فعالیت است. در نیروگاه زباله‌سوز نوشهر نیز روزانه 600 متر مکعب در روز (میزان آب شرب بیش از 3600 نفر شهروند) به‌منظور فعالیت روزانه واحد زباله‌سوز باید تأمین شود. این میزان آب عمدتاً صرف خنک‌سازی سیستم‌ها، شست‌و‌شوی گازهای خروجی و سایر مصارف عملیاتی می‌شود. عواملی نظیر نوع پسماند ورودی، فناوری زباله‌سوز و ظرفیت آن در میزان مصرف آب تأثیرگذارند. بر این اساس، توجه به تأمین مستمر آب مورد نیاز برای استفاده در نیروگاه‌های زباله‌سوزها و همچنین بهره‌گیری از فناوری‌های مناسب با میزان آب مورد نیاز کمتر می‌تواند به حل این چالش کمک نماید.

د) تأمین خوراک متناسب با ظرفیت ورودی و ارزش حرارتی قابل قبول: همان‌گونه که در شکل 4 در بخش تجربیات جهانی نیز نشان داده شد یکی از معضلات کشورهای در حال توسعه ازجمله ایران ارزش حرارتی پایین پسماند است. این معضل به‌ویژه خود را در نیروگاه‌هایی نظیر زباله‌سوز نوشهر که از پسماند مخلوط شهری استفاده می‌کند نشان می‌دهد. براساس اطلاعات موجود یکی از معضلات این نیروگاه پسماند ورودی با ارزش حرارتی پایین (LHV) حدود 5-3/5 مگاژول بر کیلوگرم است که در روزهای بارانی شکل جدی‌تری به‌خود می‌گیرد. درمقابل در نیروگاه زباله‌سوز تهران که پسماند ورودی از نوع ریجکت پسماند شهری است، ارزش حرارتی مطلوب‌تر (تقریباً 8/5 مگاژول بر کیلوگرم) بوده است. متأسفانه در دو نیروگاه در حال احداث ساری و رشت نیز برنامه‌ریزی برای استفاده از پسماند مخلوط شهری صورت گرفته است، لذا ارزش حرارتی پسماند ورودی ازجمله چالش‌های اصلی این دو نیروگاه خواهد بود. ازسویی دیگر در صورت نبود برنامه جامع یکپارچه مدیریت پسماندها که منطبق‌بر اصول زیست‌محیطی مدیریت پسماندها و براساس مطالعات آینده‌پژوهی به‌صورت بلند‌مدت تدوین شده باشد می‌تواند به‌واسطه تغییر در جریان پسماند تولیدی و یا انحراف پسماندهای دارای ارزش حرارتی به سایر روش‌های مدیریت پسماند نظیر بازیافت، سبب ایجاد چالش جدی در تأمین خوراک نیروگاه‌های زباله‌سوز در کشور شود.

ه) بومی‌سازی ناکافی در چرخه احداث، تعمیر و نگهداری تأسیسات نیروگاه‌های زباله‌سوز: استفاده از دانش روز و فناوری‌های بعضاً پیچیده در ساخت نیروگاه و تأسیسات مورد استفاده در زباله‌سوزهای شهری سبب شده است که پس از گذشت نزدیک به یک دهه از راه‌اندازی اولین زباله‌سوز کشور تاکنون امکان احداث اولین زباله‌سوز تمام‌ایرانی در کشور فراهم نشده و بعضاً تأمین قطعات به‌منظور تعمیر و نگهداری نیروگاه‌های موجود نیز مستلزم ارتباط با کشور تولید‌کننده باشد. بر این اساس، نوسانات قیمت ارز و تأثیر تحریم‌های ظالمانه علیه جمهوری اسلامی ایران باعث شده است تا فعالیت مستمر نیروگاه‌های زباله‌سوز در کشور در مقاطعی با خلل روبه‌رو شده و سبب ایجاد ناپایداری مالی طرح برای سرمایه‌گذار و بهره‌بردار شود.   

 

5.جمع‌بندی و پیشنهادها

زبالهسوز رایجترین فناوری تبدیل پسماند به انرژی در سطح جهان است که به‌طور‌کلی دو هدف کلی بازیابی انرژی و کاهش حجم پسماند دفنی را دنبال می‎‌کند. طی سالیان اخیر با رشد فناوری‌های مربوطه و ضرورت بازیابی از انرژی و منابع محدود جهانی، بسیاری از کشورها به‌مرور از دفن در زمین فاصله گرفته و به سمت روش‌های نوین‌تر مدیریت پسماند حرکت کرده‌اند. هرچند روش زباله‌سوزی در برخی کشورهای پیشرفته به‌عنوان یکی از روش‌های اصلی مدیریت پسماند مورد توجه قرار گرفته است، اما در کشورهای در حال توسعه به‌دلایل مختلف این روش کمتر مورد توجه بوده است. در این میان ایران 1/3% از پسماند عادی تولیدی خود را در زباله‌سوز مدیریت می‌کند که از این حیث بالاتر از کشورهای ترکیه، مکزیک، نیوزیلند، شیلی و کلمبیاست.کلمبیا است. مطالعه تجربیات جهانی درخصوص کشورهای در حال توسعه نشان می‌دهد که این کشورها برای توسعه نیروگاه‌های زباله‌سوز با چالش‌هایی نظیر مطلوبیت پایین کیفیت پسماند (به‌ویژه رطوبت و ارزش حرارتی)، ناپایداری اقتصادی، نگرانیهای محیط زیستی و بهداشتی، نارضایتی اجتماعی و عدم انطباق با مدیریت یکپارچه پسماند مواجه هستند. تجربیات کشورهای در حال توسعه نشان می‌دهد که در احداث و توسعه نیروگاه‌های زباله‌سوزی ‌باید ملاحظاتی نظیر ملاحظات اولیه، ملاحظات فنی، فراهم ‌کردن بسترها و مشورت با ذی‌نفعان مورد توجه قرار گیرد.

در حال حاضر دو مجتمع نیروگاهی زباله‌سوز در شهرهای تهران و نوشهر هر‌یک به ظرفیت 200 تن در روز با فناوری کاملاً مشابه درحال کار است. یک مجتمع نیروگاهی دیگر به ظرفیت 450 تن در روز نیز در شهر ساری در مرحله نصب است و آخرین زباله‌سوز کشور نیز با ظرفیت 600 تن در روز در مرحله اتمام ابنیه در شهر رشت در حال ساخت می‌باشد. نیروگاه‌های زباله‌سوز که در دسته برق تجدیدپذیر زیست‌توده طبقه‌بندی می‌شوند با احتساب برق اسمی زباله‌سوزهای تهران و نوشهر قریب به 27% از کل انرژی زیست‌توده و 0/46 درصد از کل انرژی تجدیدپذیر کشور را به خود اختصاص داده است. با توجه به ظرفیت کل برق تولیدی در کشور که برابر با 93,798 مگاوات است که در صورت دستیابی به کل ظرفیت اسمی در نظر گرفته شده برای نیروگاه‌های زباله‌سوز فعال در کشور برابر با 0/0064 درصد از ظرفیت برق کشور را تشکیل می‌دهد. بررسی وضعیت موجود نشان می‌دهد که توسعه نیروگاه‌های زباله‌سوز در کشور با چالش‌هایی نظیر زیرساخت ناکافی برای سنجش آلاینده‌های خروجی از زباله‌سوزها، ضوابط استقرار ناکافی نیروگاه‌های زباله‌سوز، تأمین مستمر آب مصرفی و ارزش حرارتی پایین پسماند مواجه هستند. براین اساس، به‌منظور غلبه بر چالش‌های فوق و مدیریت صحیح توسعه نیروگاه‌های زباله‌سوز در کشور پیشنهادهای ذیل ارائه می‌شود:

  1. توسعه نیروگاه‌های زباله‌سوز در چارچوب برنامه ملی راهبردی مدیریت پسماندها: به‌منظور تضمین کمّیت و کیفیت پسماند ورودی به نیروگاه‌های زباله‌سوز در طول عمر استفاده از آنها، ‌باید مدیریت پسماند در کشور براساس برنامه بلندمدت ملی راهبردی مدیریت پسماندها انجام شود تا کمّیت و کیفیت پسماندهای ورودی به نیروگاه‌های زباله‌سوز متأثر از تصمیمات مقطعی نشود. بر این اساس پیشنهاد می‌شود:

الف) به‌منظور کاهش هزینه‌های حمل‌و‌نقل، افزایش ارزش حرارتی و کاهش انتشارات نیروگاه‌های زباله‌سوز به محیط زیست، وزارت کشور با هماهنگی سازمان حفاظت محیط زیست نسبت به جمع‌آوری پسماندهای عادی به‌صورت تفکیک شده اقدام نماید (موضوع ماده (9) قانون مدیریت پسماندها مصوب سال 1383 و ماده (4) آیین‌نامه اجرایی آن مصوب سال 1384).

ب) در راستای تعیین ظرفیت مناسب برای طراحی زباله‌سوزها در کشور و همچنین تضمین طولانی‌مدت تأمین خوراک ورودی به این تأسیسات و اجرایی‌سازی جزء «1» بند «چ» ماده (22) قانون برنامه هفتم پیشرفت کشور، سازمان حفاظت محیط زیست با همکاری مدیریت اجرایی پسماندهای مختلف (موضوع ماده (7) قانون مدیریت پسماندها) ضمن تعیین وضعیت موجود عناصر موظف هشت‌گانه مدیریت پسماند در کشور، با بررسی نمونه‌های موفق بین‌المللی و براساس اسناد بالادستی موجود و انجام مطالعات آینده‌پژوهی نسبت به تدوین و ابلاغ برنامه بلند‌مدت ملی راهبردی مدیریت پسماند اقدام نماید.

  1. بومی‌سازی الگوریتم امکان‌سنجی فناوری‌های تبدیل پسماند به انرژی: مطالعه اسناد و نمونه‌های بین‌المللی و مقایسه با شرایط موجود در کشور نشان می‌دهد که امکان‌سنجی احداث و بهره‌برداری از فناوری‌های تبدیل پسماند به انرژی به‌ویژه پسماندسوزها ساختارمند نبوده و با خلأ ضوابط قانونی روبه‌رو است. به‌منظور رفع این چالش پیشنهاد می‌شود تا وزارت کشور (سازمان شهرداری‌ها و دهیاری‌ها) به‌عنوان مدیریت اجرایی پسماندهای عادی با نظارت سازمان حفاظت محیط زیست و وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی با همکاری کلیه ذی‌نفعان ازجمله وزارت نیرو و سرمایه‌گذاران و مجریان بخش غیردولتی، مراکز پژوهشی، معاونت علمی و فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان ریاست‌جمهوری اقدام به بومی‌سازی و یا تدوین الگوریتم امکان‌سنجی استفاده از فناوری‌های تبدیل پسماند به انرژی در کشور نماید. در پیوست 1 نمونه‌ای از الگوریتم مورد استفاده در امکان‌سنجی استفاده از زباله‌سوزها ارائه شده است.
  2. مستندسازی تجربیات موفق و ناموفق نیروگاه‌های موجود زباله‌سوز: بررسی‌های انجام گرفته در پژوهش حاضر گویای این واقعیت است که معضلات و چالش‌های به‌وجود آمده در مسیر احداث و بهره‌برداری از نیروگاه‌های پسماندسوز فعال در کشور غالباً دارای موارد مشابه است. لذا پیشنهاد می‌شود کلیه دستگاه‌های متولی نظیر سازمان حفاظت محیط زیست، وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی، سازمان شهرداری و دهیاری‌های وزارت کشور، سازمان برنامه و بودجه، وزارت نیرو، مجری و بهره‌بردار طرح پسماندسوزهای فعال و درحال احداث در کشور نسبت به مستندسازی تجربیات مفق و ناموفق اقدام نمایند.
  3. استفاده از ظرفیت مراکز پژوهشی و شرکت‌های دانش‌بنیان در احداث، بهره‌برداری و تعمیرات و نگهداری و پایش نیروگاه‌های زباله‌سوز: با وجود گذشت قریب به یک دهه از ورود اولین پسماندسوز به کشور، هنوز انتقال دانش و فناوری ساخت تأسیسات و تجهیزات این نیروگاه‌ها به‌طور کامل به کشور صورت نگرفته است. این امر سبب شده است تا به‌واسطه تحریم‌های ظالمانه و نوسانات قیمت ارز در مواقعی ورود تجهیزات به‌منظور احداث نیروگاه‌های جدید و یا تعمیر و نگهداری نیروگاه‌های موجود با چالش روبه‌رو شود. علاوه‌بر‌این، عدم وجود تجهیزات لازم جهت پایش آلاینده‌هایی نظیر دی اکسین و فوران در کشور، در عمل امکان پیاده‌سازی استانداردهای موجود برای پسماندسوزها را غیرممکن ساخته است. لذا پیشنهاد می‌شود معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان ریاست‌جمهوری با استفاده از ظرفیت مراکز پژوهشی و شرکت‌های دانش‌بنیان نسبت به امکان‌سنجی انتقال دانش و فناوری ساخت تجهیزات مربوط به نیروگاه‌های پسماندسوز و همچنین پایش آلاینده‌های خروجی از این نیروگاه‌ها اقدام نماید.
  4. اصلاح و پیاده‌سازی قوانین و مقررات مرتبط با زباله‌سوز در کشور: همان‌گونه که در متن گزارش نیز مورد اشاره قرار گرفت؛ قوانین اعم از دائمی، برنامه‌ای و سنواتی، ضوابط و همچنین استانداردهای زیادی درخصوص زباله‌سوزها در کشور وجود دارد. در راستای اصلاح ساختار تقنینی کشور در زمینه نیروگاه‌های زباله‌سوز پیشنهادهای ذیل ارائه می‌شود:

الف) آسیب‌شناسی و پیشنهاد رفع ایراد از قوانین بودجه‌ای که به‌رغم قرارگیری در بودجه سنواتی طی 5 سال گذشته منجر به سرمایه‌گذاری مشترک در زمینه مدیریت پسماند و احداث نیروگاه‌های زباله‌سوز در کشور نشده است در دستورکار سازمان شهرداری‌ها و دهیاری‌های وزارت کشور قرار گیرد.

ب) نظر به تهیه، تدوین و ابلاغ استانداردهای ملی و بومی شماره 1-22827، 2-22827، 3-22827، 4-22827 و 5-22827 با موضوعات 1. ویژگی‌های تأسیسات پسماندسوز، 2. راهبری تأسیسات پسماند‌سوز، 3. آلاینده‌های خروجی از تأسیسات پسماند‌سوز، 4. راه‌اندازی تأسیسات پسماند‌سوز و 5. الزامات فنی این تأسیسات حدفاصل سال 1399 تا 1401، ضرورت دارد پس از فراهم کردن الزامات اجرای این استانداردها توسط سازمان حفاظت محیط زیست و وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی برای طی فرایند اداری و تبدیل شدن به استاندارد اجباری به دبیرخانه شورای عالی استاندارد ارجاع شود.

ج) مطالعه تطبیقی انجام گرفته توسط مرکز مطالعات و برنامه‌ریزی شهر تهران گویای عدم تطابق ضوابط و معیارهای محیط زیستی استقرار واحدهای خدماتی با نمونه‌های بین‌المللی دارد. لذا پیشنهاد می‌شود ضوابط مذکور درخصوص نیروگاه‌های زباله‌سوز توسط سازمان حفاظت محیط زیست مورد بازبینی قرار گیرد.

د) در اجرای بند «الف» ماده (22) قانون برنامه هفتم پیشرفت کشور، سازمان محیط زیست نسبت به ارزیابی زیست‌محیطی احداث طرح‌های زباله‌سوز در کشور براساس شاخص‌ها، ضوابط و معیارهای زیست‌محیطی که به تصویب شورای عالی محیط زیست می‌رسد پیش از اجرای این نیروگاه‌ها اقدام نماید.

 

6.پیوست

 جدول 1 پیوست. الگوریتم مورد استفاده در امکان‌سنجی استفاده از زباله‌سوزها

ویژگی‌های کمّی‌و‌کیفی پسماند

آیا کیفیت و کمّیت پسماند الزامات نیروگاه پسماندسوزی را برآورده می‌کند؟

آیا تغییرات فصلی پسماند و جریان پسماند فرامرزی بر پیش‌بینی پسماند در آینده تأثیر می‌گذارد؟

آیا پسماند شهری در مبدأ (در بخش خانگی و تجاری) تفکیک و طبقه بندی شده است؟

چند درصد از پسماندهای ارسالی برای دفع، قابل بازیافت یا کمپوست هستند؟

آیا مواد قابل بازیافت و آلی به‌طور جداگانه جمع‌آوری شده و به مراکز بازیافت و کمپوست فرستاده می‌شوند؟

زیرساخت

آیا جمع‌آوری و حمل‌و‌نقل منظم زباله وجود دارد؟

آیا یک محل دفن زباله کنترل شده برای دفع ایمن خاکستر پسماندسوز موجود است؟

جنبه‌های زیست‌محیطی

آیا استانداردهای ملی انتشار پسماندسوزی از استانداردهای بین‌المللی پیروی می‌کند؟

آیا راهبردهای جبرانی برای کاهش اثرات زیست‌محیطی موجود است؟

آیا ظرفیت لازم برای نظارت منظم انتشار گازهای گلخانه‌ای، ازجمله آلاینده‌های آلی پایدار وجود دارد؟

خطرات بهداشت حرفه‌ای برای کارگران چیست و چگونه می‌توان آنها را در عملیات روزمره و در صورت بروز حوادث جدی کاهش داد؟

جنبه‌های اقتصادی

آیا انرژی تولید شده برای کاربران محلی قابل دسترسی است و/ یا برای فروش در بازار موجود است؟

آیا بازاری برای محصولات جانبی پسماندسوز وجود دارد؟

آیا منابع مالی بلندمدت تأمین شده است؟

آیا دسترسی به ارز خارجی وجود دارد؟

جنبه‌های حقوقی

آیا یک چارچوب قانونی جامع برای همه فناوری‌های پسماند به انرژی برنامه‌ریزی شده وجود دارد؟

آیا برای نیروگاه پسماندسوز یک طرح اورهال یا مقررات اورهال وجود دارد؟

جنبه‌های اجتماعی

آیا می‌توان شرایط کار بازیافت‌های غیررسمی را بهبود بخشید؟

آیا راهبردهای جبرانی برای کاهش اثرات اجتماعی موجود است؟

آیا همه ذی‌نفعان مربوطه مورد توجه و مشورت قرار می‌گیرند؟

ارزیابی ریسک

آیا مخاطراتی نظیر سیلاب وجود دارد و در صورت غرق شدن کارخانه چه اثرات زیست‌محیطی و بهداشتی در پی خواهد داشت؟

آیا مخاطراتی نظیر طوفان وجود دارد و اگر نیروگاه توسط طوفان آسیب ببیند، چه اثرات زیست‌محیطی و بهداشتی در پی خواهد داشت؟

آیا مخاطراتی نظیر زلزله وجود دارد و اگر نیروگاه توسط زلزله آسیب ببیند، چه اثرات زیست‌محیطی و بهداشتی در پی خواهد داشت؟

ارتفاع سایت چقدر است، و اگر سایت تحت تأثیر بالا آمدن سطح دریا قرار گیرد، چه اثرات زیست‌محیطی و بهداشتی در پی خواهد داشت؟

گزینه‌های جایگزین

آیا فناوری‌های جایگزین پسماندسوزی وجود دارد که با شرایط محلی مناسب‌تر باشد؟

با توجه به ارزیابی چرخه حیات (ازجمله انتشار CO2 بیوژنیک)، آیا نیروگاه پسماندسوز گزینه خوبی است؟

آیا راهی برای بهبود نرخ بازیافت و کمپوست وجود دارد؟

آیا سیاست‌های کاهش تولید پسماند در مبدأ وجود دارد؟

 

 

 

[1] Kaza, Silpa; Yao, Lisa C.; Bhada-Tata, Perinaz; Van Woerden, Frank. 2018. What a Waste 2.0: A Global Snapshot of Solid Waste Management to 2050. Urban Development;. © Washington, DC: World Bank.
[3] Lee, S. Y., Alam, M. T., Han, G. H., Choi, D. H., & Park, S. W. (2020). Gasification applicability of Korean municipal waste derived solid fuel: A comparative study. Processes, 8(11), 1375.
[4] Farooq A, Haputta P, Silalertruksa T and Gheewala SH (2021) A Framework for the Selection of Suitable Waste to Energy Technologies for a Sustainable Municipal Solid Waste Management System. Front. Sustain. 
[6] تولید انرژی از پسماند: فناوری‌ها و اجرای پروژه‌ها (نیروگاه زباله‌سوز)/ نویسندگان مارک جی‌روگوف، فرانکویس اسکریو؛ مترجمان علی‌اکبر رودباری... [و دیگران]. تهران: آوای قلم، 1400.
[9] Ding, Y., Zhao, J., Liu, J. W., Zhou, J., Cheng, L., Zhao, J., ... & Hu, Z. T. (2021). A review of China’s. municipal solid waste (MSW) and comparison with international regions: Management and technologies in treatment and resource utilization. Journal of cleaner production293, 126144.
[11] Kamuk, B., & Haukohl, J. (2013). ISWA Guidelines: Waste to energy in low and middle income countries. Vienna, Austria.
[12] Planning Commission, India (2014). Report of the Task Force on Waste to Energy (Volume I).
[13] World Bank (2000). Municipal Solid Waste Incineration. A Decision Maker’s Guide.
[14] UNEP (2019). Waste-to-Energy: Considerations for Informed Decision-Making.
[15] United Nations Environment Programme (2015). Global Waste Management Outlook.
[16] Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH (2017). Waste-to-Energy Options in Municipal Solid Waste Management: A Guide for Decision Makers in Developing and Emerging Countries.
[17] European Commission (2018). Best Available Techniques (BAT) Reference Document for Waste Incineration
[18] ISWA White Book on Energy-from-Waste (EfW) Technologies, 2023.
[19] GIZ 2017. Waste-to-Energy Options in Municipal Solid Waste Management - A Guide for Decision Makers in Developing and Emerging Countries.
[20] سازمان شهرداری‌ها و دهیاری های وزارت کشور، 1403.
[21] دفتر زیست توده، سازمان انرژی های تجدیدپذیر و بهره وری کشور، وزارت نیرو، 1403.