زباله‌سوز رایج‌ترین فناوری تبدیل پسماند به انرژی در سطح جهان است که دو هدف کلى بازیابى انرژی و کاهش حجم پسماند دفنی را دنبال مى‌کند. باتوجه‌به ملاحظات اقتصادی و محیط‌زیستی فناورى‌هاى تبدیل پسماند به انرژی، زباله‌سوزى را مى‌توان یکى از بهترین راه‌حل‌ها براى تولید ترکیبی حرارت و برق از پسماند دانست. محدودیت‌هاى موجود در دفن نهایى پسماندهای عادى در برخى از شهرهاى کشور به‌ویژه شهرهاى شمالى از یک‌سو و همچنین، مزایاى مختلف استفاده از زباله‌سوز در مدیریت پسماندهای عادى از سوی دیگر باعث شده است در طى سالیان اخیر این فناورى مورد توجه سیاستگذاران وتصمیم‌گیران ملى و منطقه‌اى مدیریت پسماند قرار گیرد. 

تلاش برای دفن نکردن در اتحادیه اروپا

براساس پیش‌بینى بانک جهانی میزان تولید پسماند در سال ۲۰۵۰ میلادى (۱۲۲۹ شمسى) نسبت به سال ۲۰۱۰ میلادی (۱۳۹۵ شمسى) با افزایش ۸\۰ درصدی همراه بوده و از ۲/۰۲ میلیارد تن به‌میزان ۳/۲ میلیارد تن در سال خواهد رسید که در همین بازه میزان پسماند در مناطق شهرى دو برابر خواهد شد. هرچند در گذشته متداول‌ترین روش دفع پسماندها دفن در زمین بوده است، اما با رشد فناورى‌هاى مربوط به‌ضرورت بازیابی انرژی، بسیاری از کشورها به روش‌هاى نوین‌تر مدیریت پسماند روى آورده‌اند.

اسناد بالادستی نشان مى‌دهد تبدیل پسماند به انرژی از جمله موارد پرتکرار در قوانین مرتبط با مدیریت پسماندها به‌شمار مى‌رود. مطالعه این اسناد و قوانین نشان مى‌دهد موضوعاتى نظیر ضرورت بررسى و ارزیابى محیط‌زیستی طرح‌هاى تبدیل پسماند به انرژی و تهیه پیوست سلامت، تأمین منابع ارزى و ریالی، خرید تضمینی محصول تولیدى و اعطای مشوق‌هایى نظیر معافیت مالیاتى مورد تأکید قانونگذار قرار گرفته است.

مطالعات مختلف نشانگر آن است که در سطح دنیا تا سال ۲۰۲۱، بیش از دو هزار زباله‌سوز احداث شده است که به‌ترتیب کشورهاى ژاپن، چین، فرانسه و آلمان در صدر قرار دارند. هرچند روش زباله‌سوزى در برخى کشورهاى پیشرفته به‌عنوان یکى از روش‌هاى اصلى مدیریت پسماند مورد توجه قرار گرفته، اما در کشورهاى درحال‌توسعه به‌دلایل مختلف این روش کمتر مورد توجه است و همچنان روش دفن پسماند در زمین متداول‌ترین روش مدیریت پسماند تولیدى است.

چالش‌هاى احداث نیروگاه زباله‌سوز در کشورهاى درحال‌توسعه

پسماند شهرى در کشورهاى درحال‌توسعه معمولاً درصد بالایى رطوبت و محتواى آلى دارد که به‌معناى ارزش حرارتى پایین آن است. براساس گزارش بانک جهانی، پسماندهای آلى به‌طور متوسط بین ۵۳ تا ۵۶ درصد پسماند شهرى در کشورهای با درآمد کم و متوسط پایین را تشکیل مى‌دهند که یکى از محدودیت‌هاى به‌کارگیرى زباله‌سوز براى این‌گونه پسماندهاست. طبق دستورالعمل انجمن بین‌المللى پسماند براى استحصال انرژی از پسماند از طریق زباله‌سوزى در کشورهای کم‌درآمد و متوسط، به سوختى با حداقل میانگین ارزش حرارتى نیاز است. یکى از دلایل کاهش ارزش حرارتى پسماند علاوه‌بر رطوبت بالا، وجود مواد خنثى نظیر نخاله‌هاى ساختمانى است که یکى از دلایل اصلى شکست عملیاتى چندین نیروگاه زباله‌سوز در هند بوده است. 

پسماند زمانى براى ورود به زباله‌سوز مناسب است و نیروگاه مى‌تواند بدون سوخت کمکى فعالیت کند که رطوبت پسماند کمتر از ۵ درصد، خاکستر پسماند کمتر از ۶۰ درصد و مواد اشتعال‌پذیر بیش از ۲۵ درصد باشد. این سه مؤلفه که معمولاً با عنوان مثلث تأثیر شناخته مى‌شوند، معیار مهمى در جهت ارزیابى مطلوبیت پسماند براى ورود به فرایند زباله‌سوزى است. 

هزینه‌هاى احداث زباله‌سوز شامل دو بخش مخارج سرمایه‌اى و بهره‌بردارى مى‌شود. مخارج سرمایه‌اى به هزینه‌هاى مربوط به برنامه‌ریزى و توسعه پروژه از جمله مکان‌یابى، مطالعات امکان‌سنجى، مجوز، مشاوره، طراحى، زمین، تجهیزات و ساخت‌وساز اشاره دارد. درحالى‌که مخارج عملیاتى شامل هزینه‌هاى نیروی کار، سوخت، انرژى، نگهداری و تعمیرات، پایش و کنترل انتشار، روابط‌عمومى، مدیریت، دفع ایمن پسماندها و واکنش به اختلالات عملکردی است. 

از سوی دیگر، اثرات بهداشتى و محیط‌زیستی یکى از دغدغه‌هاى عمومى زباله‌سوزى در جهان است. نیروگاه‌هاى زباله‌سوز که از دهه ۱۹۷۰ تا ۱۹۹۰ در کشورهایی مانند ژاپن و ایالات متحده ساخته شده‌اند، باعث آلودگی هوا به‌دلیل انتشار دی‌اکسین و فوران شدند. برای حذف دی‌اکسین ضرورى است دماى زباله‌سوزها به بیش از ۸۵۰ درجه سانتى‌گراد با زمان حداقل ۲ ثانیه برسد و غلظت گاز اکسیژن، گاز دودکش حداقل درصد حجمى باشد. براى جلوگیرى از تشکیل دی‌اکسین و فوران نیز گاز خروجی باید به‌سرعت خنک شود. همچنین، به‌منظور اطمینان از حداقل اثرات محیط‌زیستی و سلامتی، نیروگاه‌هاى زباله‌سوز باید استانداردهای انتشار را به‌طور دقیق رعایت کنند. بااین‌حال، در کشورهاى درحال‌توسعه، معمولاً استانداردهای انتشار زباله‌سوزى یا وجود ندارد یا سختگیری کمتری دارند. به‌عنوان مثال، در چین و هند، اگرچه استانداردهای انتشار ملى براى زباله‌سوزى در دسترس است، انتشار بیش از حد دی‌اکسین در هر دو کشور ثبت‌ شده است. 

نارضایتى عمومى هم اغلب یک مانع بزرگ براى پروژه‌هاى زباله‌سوزى است که به‌دلایلی نظیر جانمایى سایت و … ممکن است ایجاد شود. حتى اگر نیروگاه مربوطه تمامی استانداردهای لازم محیط‌زیستى و بهداشتى را هم داشته باشد، همواره شهروندان مجاور نگرانی‌هایى از این بابت خواهند داشت. در این راستا، هنگام مکان‌یابى براى اینگونه نیروگاه‌ها باید معیارهاى کلیدى مورد توجه قرار گیرد. به‌طور مثال، براى مدیریت خاکستر تولیدى، زباله‌سوز باید در مجاورت یک مکان دفن بهداشتى که کمترین فاصله را نسبت به نقطه تولید زایدات دارد، قرار گیرد.

پیشرفت فیزیکی زباله‌سوزهای کشور

در حال حاضر دو مجتمع نیروگاهی زباله‌سوز در شهرهاى تهران و نوشهر هر یک به ظرفیت ۲۰۰ تن در روز با فناورى کاملاً مشابه در حال کار است. زباله‌سوز تهران در بهمن‌ماه سال ۱۳۹۳ افتتاح شد. اگرچه زباله‌سوز نوشهر در آذرماه سال ۱۳۹۹ افتتاح شد، اما گزارش‌ها نشان مى‌دهد تزریق برق تولیدی توسط این نیروگاه به شبکه برق کشور از ماه‌هاى انتهای سال ۱۴۰۰ انجام گرفته است. ظرفیت ۲۵۰ تن در روز نیز در شهر سارى در مرحله نصب است و آخرین زباله‌سوز کشور نیز با ظرفیت ۶۰۰ تن در روز در مرحله اتمام ابنیه در شهر رشت در حال ساخت است. لازم به توضیح است که همه این زباله‌سوزها از طرح یکسان کوره‌هاى عمودى دوار بافناورى گازی‌سازى برخوردار هستند. 

باتوجه‌به اینکه حداقل سه سال از بهره‌بردارى دو واحد زباله‌سوز در کشور گذشته است، در این بخش با‌توجه‌به استعلام انجام‌شده از سازمان انرژی‌هاى تجدیدپذیر و بهره‌ورى انرژی کشور (ساتبا) اقدام به تعیین میزان برق تولیدى تزریق‌شده به شبکه‌هاى توزیع و انتقال برق کشور براساس داده‌هاى موجود در طی چند سال گذشته به‌واسطه تولید برق در نیروگاه زباله‌سوز تهران و نوشهر و تزریق آن به شبکه توزیع و انتقال، در مجموع ۲۰/۵ میلیون کیلووات‌ساعت برق تولید شده و رقمى قریب به ۷۱۷ میلیارد ریال در طى سه سال براى خرید آن نیز یرداخت شده است. همان‌گونه‌که پیشتر نیز به آن اشاره شد، ظرفیت اسمى هر دو نیروگاه فعال در کشور ۳ مگاوات است، اما با‌توجه‌به اینکه سوخت نیروگاه‌هاى زباله‌سوز به‌دلیل ترکیب ناهمگون داراى نوسان ارزش حرارتى است و همچنین، فعالیت زباله‌سوزها در ۳۳۰-۳۰۰ روز از سال (به‌دلیل تعمیرات، قطع برق، خاموشى‌هاى خودخواسته و…) و مصرف بخشى از برق تولیدى در داخل نیروگاه (قریب به ۲۰ درصد) سبب شده است برق تزریقی به شبکه در این نیروگاه‌ها به نسبت ظرفیت اسمى پایین‌تر باشد. نیروگاه‌هاى زباله‌سوز که در دسته برق تجدیدپذیر زیست‌توده طبقه‌بندى مى‌شوند، با احتساب برق اسمى زباله‌سوزهاى تهران و نوشهر برابر با قریب به ۲۷ درصد از کل انرژی زیست‌توده و ۰/۴۳ درصد از کل انرژی تجدیدپذیر کشور را به خود اختصاص داده است. باتوجه‌به ظرفیت کل برق تولیدى در کشور که برابر با ۹۳,۷۹۸ مگاوات است که این میزان درصورت دستیابى به کل ظرفیت اسمى درنظرگرفته‌شده براى نیروگاه‌هاى زباله‌سوز فعال در کشور برابر با ۰۰۶۴/ درصد از ظرفیت برق کشور را تشکیل مى‌دهد. 

بررسی وضعیت موجود نشان می‌دهد توسعه نیروگاه‌های زباله‌سوز در کشور با چالش‌هایی نظیر زیرساخت ناکافی، سنجش آلاینده‌های خروجی از زباله‌سوزها، ضوابط استقرار ناکافی نیروگاه‌های زباله‌سوز، تأمین مستمر آب مصرفی و ارزش حرارتی پایین پسماند مواجه هستند که برای غلبه بر این چالش‌ها و مدیریت صحیح توسعه نیروگاه‌های زباله‌سوز در کشور پیشنهاداتی مانند توسعه نیروگاه‌های زباله‌سوز در چارچوب برنامه ملی راهبردی مدیریت پسماند، بومی‌‌سازی الگوریتم امکان‌‌سنجی فناوری‌‌های تبدیل پسماند به انرژی، مستندسازی تجربیات موفق و ناموفق نیروگاه‌های موجود زباله‌سوز، استفاده از ظرفیت مراکز پژوهشی و شــرکت‌های دانش‌بنیان در احداث، بهره‌برداری و تعمیرات و نگهداری و پایش نیروگاه‌ها و در آخر اصلاح و پیاده‌سازی قوانین و مقررات مرتبط با زباله‌‌سوز در کشور است.