زباله‌سوز رایج‌ترین فناوری تبدیل پسماند به انرژی در سطح جهان است كه دو هدف كلى بازیابى انرژی و كاهش حجم پسماند دفنی را دنبال مى‌كند. باتوجه‌به ملاحظات اقتصادی و محیط‌زیستی فناورى‌هاى تبدیل پسماند به انرژی، زباله‌سوزى را مى‌توان یكى از بهترین راه‌حل‌ها براى تولید تركیبی حرارت و برق از پسماند دانست. محدودیت‌هاى موجود در دفن نهایى پسماندهای عادى در برخى از شهرهاى كشور به‌ویژه شهرهاى شمالى از یك‌سو 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 ٢٠٥٠ میلادى (١٢٢٩ شمسى) نسبت به سال ۲۰۱۰ میلادی (١٣٩٥ شمسى) با افزایش ۸\۰ درصدی همراه بوده و از ٢/٠٢ میلیارد تن به‌میزان ٣/٢ 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 كشورها به روش‌هاى نوین‌تر مدیریت پسماند روى آورده‌اند.

اسناد بالادستی نشان مى‌دهد تبدیل پسماند به انرژی از جمله موارد پرتكرار 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 تأكید قانونگذار قرار گرفته است.

مطالعات مختلف نشانگر آن است كه در سطح دنیا تا سال ٢٠٢١، بیش از دو هزار زباله‌سوز احداث شده است كه به‌ترتیب كشورهاى ژاپن، چین، فرانسه و آلمان در صدر قرار دارند. هرچند روش زباله‌سوزى در برخى كشورهاى پیشرفته به‌عنوان یكى از روش‌هاى اصلى مدیریت پسماند مورد توجه قرار گرفته، اما در كشورهاى درحال‌توسعه به‌دلایل مختلف این روش كمتر مورد توجه است و همچنان روش دفن پسماند در زمین متداول‌ترین روش مدیریت پسماند تولیدى است.

چالش‌هاى احداث نیروگاه زباله‌سوز در كشورهاى درحال‌توسعه

پسماند شهرى در كشورهاى درحال‌توسعه معمولاً درصد بالایى رطوبت و محتواى آلى دارد كه به‌معناى ارزش حرارتى پایین آن است. براساس گزارش بانک جهانی، پسماندهای آلى به‌طور متوسط بین ٥٣ تا ۵۶ درصد پسماند شهرى در كشورهای با درآمد كم و متوسط پایین را تشكیل مى‌دهند كه یكى از محدودیت‌هاى به‌كارگیرى زباله‌سوز براى این‌گونه پسماندهاست. طبق دستورالعمل انجمن بین‌المللى پسماند براى استحصال انرژی از پسماند از طریق زباله‌سوزى در كشورهای كم‌درآمد و متوسط، به سوختى با حداقل میانگین ارزش حرارتى نیاز است. یكى از دلایل كاهش ارزش حرارتى پسماند علاوه‌بر رطوبت بالا، وجود مواد خنثى نظیر نخاله‌هاى ساختمانى است كه یكى از دلایل اصلى شكست عملیاتى چندین نیروگاه زباله‌سوز در هند بوده است. 

پسماند زمانى براى ورود به زباله‌سوز مناسب است و نیروگاه مى‌تواند بدون سوخت كمكى فعالیت كند كه رطوبت پسماند كمتر از ٥ درصد، خاكستر پسماند كمتر از ۶۰ درصد و مواد اشتعال‌پذیر بیش از ۲۵ درصد باشد. این سه مؤلفه كه 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 مكان‌یابى، مطالعات امكان‌سنجى، مجوز، مشاوره، طراحى، زمین، تجهیزات و ساخت‌وساز اشاره دارد. درحالى‌كه مخارج عملیاتى شامل هزینه‌هاى نیروی کار، سوخت، انرژى، نگهداری و تعمیرات، پایش و كنترل انتشار، روابط‌عمومى، مدیریت، دفع ایمن پسماندها و واكنش به اختلالات عملكردی است. 

از سوی دیگر، اثرات بهداشتى و محیط‌زیستی یكى از دغدغه‌هاى عمومى زباله‌سوزى در جهان است. نیروگاه‌هاى زباله‌سوز كه از دهه ١٩٧٠ تا ١٩٩٠ در کشورهایی مانند ژاپن و ایالات متحده ساخته شده‌اند، باعث آلودگی هوا به‌دلیل انتشار دی‌اكسین و فوران شدند. برای حذف دی‌اكسین ضرورى است دماى زباله‌سوزها به بیش از ٨٥٠ درجه سانتى‌گراد با زمان حداقل ٢ ثانیه برسد و غلظت گاز اكسیژن، گاز دودكش حداقل درصد حجمى باشد. براى جلوگیرى از تشكیل دی‌اكسین 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 كنند. بااین‌حال، در كشورهاى 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 دی‌اكسین در هر دو كشور ثبت‌ شده است. 

نارضایتى عمومى هم اغلب یک مانع بزرگ براى پروژه‌هاى زباله‌سوزى است كه به‌دلایلی نظیر جانمایى سایت و … ممكن 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 مكان‌یابى براى اینگونه نیروگاه‌ها باید معیارهاى كلیدى مورد توجه قرار گیرد. به‌طور مثال، براى مدیریت خاكستر تولیدى، زباله‌سوز باید در مجاورت یک مكان دفن بهداشتى كه كمترین فاصله را نسبت به نقطه تولید زایدات دارد، قرار گیرد.

پیشرفت فیزیكی زباله‌سوزهای كشور

در حال حاضر دو مجتمع نیروگاهی زباله‌سوز در شهرهاى تهران و نوشهر هر یک به ظرفیت ٢٠٠ تن در روز با فناورى كاملاً مشابه در حال کار است. زباله‌سوز تهران در بهمن‌ماه سال ١٣٩٣ افتتاح شد. اگرچه زباله‌سوز نوشهر در آذرماه سال ١٣٩٩ افتتاح شد، اما گزارش‌ها نشان مى‌دهد تزریق برق تولیدی توسط این نیروگاه به شبكه برق كشور از ماه‌هاى انتهای سال ۱۴۰۰ انجام گرفته است. ظرفیت ٢٥٠ تن در روز نیز در شهر سارى در مرحله نصب است و آخرین زباله‌سوز كشور نیز با ظرفیت ۶۰۰ تن در روز در مرحله اتمام ابنیه در شهر رشت در حال ساخت است. لازم به توضیح است كه همه این زباله‌سوزها از طرح یكسان كوره‌هاى عمودى دوار بافناورى گازی‌سازى برخوردار هستند. 

باتوجه‌به اینكه حداقل سه سال از بهره‌بردارى دو واحد زباله‌سوز در كشور گذشته است، در این بخش با‌توجه‌به استعلام انجام‌شده از سازمان انرژی‌هاى تجدیدپذیر و بهره‌ورى انرژی كشور (ساتبا) اقدام به تعیین میزان برق تولیدى تزریق‌شده به شبكه‌هاى توزیع و انتقال برق كشور براساس داده‌هاى موجود در طی چند سال گذشته به‌واسطه تولید برق در نیروگاه زباله‌سوز تهران و نوشهر و تزریق آن به شبكه توزیع و انتقال، در مجموع ٢٠/٥ میلیون كیلووات‌ساعت برق تولید شده و رقمى قریب به ٧١٧ میلیارد ریال در طى سه سال براى خرید آن نیز یرداخت شده است. همان‌گونه‌كه پیشتر نیز به آن اشاره شد، ظرفیت اسمى هر دو نیروگاه فعال در كشور ٣ مگاوات است، اما با‌توجه‌به اینكه سوخت نیروگاه‌هاى زباله‌سوز به‌دلیل تركیب ناهمگون داراى نوسان ارزش حرارتى است و همچنین، فعالیت زباله‌سوزها در ٣٣٠-٣٠٠ روز از سال (به‌دلیل تعمیرات، قطع برق، خاموشى‌هاى خودخواسته و…) و مصرف بخشى از برق تولیدى در داخل نیروگاه (قریب به ٢٠ درصد) سبب شده است برق تزریقی به شبكه در این نیروگاه‌ها به نسبت ظرفیت اسمى پایین‌تر باشد. نیروگاه‌هاى زباله‌سوز كه در دسته برق تجدیدپذیر زیست‌توده طبقه‌بندى مى‌شوند، با احتساب برق اسمى زباله‌سوزهاى تهران و نوشهر برابر با قریب به ٢٧ درصد از كل انرژی زیست‌توده و ۰/۴۳ درصد از كل انرژی تجدیدپذیر كشور را به خود اختصاص داده است. باتوجه‌به ظرفیت كل برق تولیدى در كشور كه برابر با ٩٣,٧٩٨ مگاوات است كه این میزان درصورت دستیابى به كل ظرفیت اسمى درنظرگرفته‌شده براى نیروگاه‌هاى زباله‌سوز فعال در كشور برابر با ۰۰۶۴/ درصد از ظرفیت برق كشور را تشكیل 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.