Біогаз зі сміття – у кухонні плити та для опалення: кейс Нью-Йорка

За оцінками Держстату, щорічно в Україні утворюється до 500 млн тонн відходів. З них лише 5% переробляється, левова ж частка – 95% – захоронюється, потрапляючи на легальні й нелегальні звалища, далекі від сучасних природоохоронних вимог.

Є чимало причин, чому ці показники в десятки разів відрізняються від європейських, проте найочевидніші перешкоди – це відсутність належної інфраструктури, законодавчої бази та низький рівень залученості місцевих громад у розв'язання проблеми.

Як реформувати систему управління відходами та перетворити залишки їжі на джерело енергії та сировину для виробництва добрив, щоб одразу вирішити кілька проблем – екологічну, енергетичну, економічну – адаптований переклад статті з New York Times. Матеріал вийшов під назвою «Як харчові залишки жителів Нью-Йорка «перетравлюються» на газ та надходять у газорозподільні мережі для забезпечення домів блакитним паливом».

Протягом 20 років влада Нью-Йорка обговорювала розробку компостної програми, і протягом десяти років вони експериментували з невеликими за обсягом проєктами.

Нарешті, у березні мер Ерік Адамс запустив загальноміську ініціативу зі збору залишків їжі на тротуарах, починаючи з району Квінз на окраїні міста. До кінця наступного року програму планується поширити ще на п’ять районів.

Чиновники сподіваються перетворити проблему на актив, створюючи з харчових залишків такі корисні продукти як добрива та енергія. Мета полягає в тому, щоб уникнути гниття на сміттєзвалищах приблизно 8 млн фунтів щоденних відходів у місті, які продукують шкідливі для клімату парникові гази, а також заощадити витрати й транспортування харчового сміття.

Успіх плану залежить від розвитку місцевих переробних потужностей. Чиновники розробляють складну логістичну програму та працюють над тим, щоб повторно використовувати всі продукти, отримані із залишків їжі.

Програма називається «Компостування на узбіччі» (Сurbside composting). Залишки їжі, зібрані в Квінзі, надходять на заводи для «перетравлювання» – мікроорганізми розщеплюють більшу їх частину в резервуарах, створюючи біогаз і багатий поживними речовинами концентрат, який можна застосовувати як добрива чи для генерації тепла й електрики.

Як працюють такі «підприємства»?

На одному з об’єктів заводу очищення стічних вод Newtown Creek залишки їжі, зібрані на вулицях західного Квінза, змішують зі стічними водами та додають мікроорганізми. Як результат, виходить більше газу, ніж потрібно для опалення станції. Десять років тому чиновники планували закачати цей надлишок газу в трубопроводні мережі компанії National Grid, але це відбулося лише цієї весни. У березні завод вперше почав додавати очищений біогаз (біометан) у газопроводи для постачання споживачам у 2500 будинках.

Потужність заводу здатна забезпечити достатньо біогазу для опалення, гарячої води та використання в газових плитах у 5200 будинках. За словами офіційних осіб, це зменшить щорічні викиди вуглекислого газу від спалювання викопного палива більше ніж на 90 000 метричних тонн – такий обсяг співставний із щорічними викидами 19 000 автомобілів.

«Це важливий крок. Нам потрібно розвивати ефективну циркулярну економіку в Нью-Йорку», – сказав Рохіт Аггарвала, уповноважений міського Департаменту охорони навколишнього середовища, який керує заводом Newtown Creek.

Логістика компосту для агросектору

У Нью-Йорка є і інші проблеми: чім більше харчових відходів іде на переробку, тим більшу відстань потрібно подолати, щоб доставити отримані з них добрива до сільськогосподарських угідь, які їх потребують.

Місто має компостну ділянку площею 33 га в окрузі Стейтен-Айленд. На переробку їжі потрібно вісім-дев’ять місяців. Минулого року на цій ділянці, де збирають харчові відходи переважно зі шкіл та вуличних баків, отримали понад 38 000 тонн компосту.

Процес, який використовує Newtown Creek – анаеробне зброджування, працює швидше, ніж компостування, і на меншій площі, та водночас виробляє біогаз, що здатен приносити більше прибутку.

«Анаеробне зброджування працює так само, як людський шлунок», – розповіла Джейн Гаджвані, яка відповідає за відновлення ресурсів у Департаменті охорони навколишнього середовища.

Перед доставкою на завод Newtown Creek їжу переробляєт компанія Waste Management. На її потужностях відфільтровуються забруднювачі, харчові залишки подрібнюються, до них додається ресторанний жир і рідини, як-от прострочене молоко. У такий спосіб утворюється «біосуспензія» консистенції тіста для млинців.

На Newtown Creek «біосуспензія» поєднують зі стічними водами та нагрівають у резервуарах до 98 °C протягом 30 днів. Це стимулює ріст мікроорганізмів, які утворюють метан і вуглекислий газ.

Міські переробники харчових відходів відправляють органічні добрива, побічний продукт цього процесу, до цитрусових гаїв у Флориді, на ранчо в Колорадо та на сільськогосподарські угіддя в Пенсільванії.

Під час фінансової кризи 2008 року чиновники вирішили, що дешевше буде відправляти їх на сміттєзвалище. Проте у 2015-му повернулися до створення списку ділянок, які потребують такого добрива, і він постійно оновлюється.

Звідки та як постачається «сировина»?

Департаменти санітарії та охорони довкілля збирають пропозиції щодо переробки місцевих харчових відходів. Потім протягом півтора року, як сказала в інтерв’ю комісар департаменту санітарії Джессіка Тіш, чиновники розроблять життєздатний план.

Екоактивісти сподіваються, що цей план міститиме створення нових компостних майданчиків, як-от у Стейтен-Айленді. Його зараз реконструюють, щоб він міг переробляти у 20 разів більше харчових відходів.

«З’ясування того, як поводитися з міськими відходами в екологічно стійкий спосіб, мучило чиновників уже десятки років. Тепер ми на порозі серйозних змін», – сказав Ерік Голдштейн, старший юрист Ради із захисту природних ресурсів.

Зараз американські міста експериментують із переробкою сміття та розвитком переробної інфраструктури. Їжа є найбільшою частиною відходів. Під час її розкладання виділяється метан – парниковий газ, який у 25 разів сильніший за вуглекислий газ, і звалища є третім за величиною його виробником у країні.

«Переробка залишків їжі є одним із найпотужніших інструментів, які ми маємо, щоб пом’якшити безпосередні наслідки зміни клімату», – сказала Кейт Курц, яка відповідає за компостну програму Сіетла.

Незалежне бюджетне управління міста торік підрахувало, що витрати на збирання харчових відходів зростають у перші три роки, але за умови широкого поширення програми та розбудови інфраструктури це дозволить заощаджувати місту понад $33 млн на рік.