Сбор, утилизация и захоронение твердых и жидких сельскохозяйственных отходов

      Атмосферные осадки помогают миграции химических элементов, их встрече друг с другом, контакту, а также проникновению в грунтовые воды. Опасно периодическое поступление химических веществ с поверхностным и подпочвенным стоком. Токсичные газовые выделения со свалки способны распространяться на большие расстояния главным образом в направлении превалирующих ветров, а также вступать в реакцию с выбросами окружающих промышленных объектов, усугубляя и без того напряженную экологическую обстановку. Неприятным побочным эффектом свалки для близлежащих домов могут быть нашествия крыс и тараканов, особенно устойчивых к химическим препаратам.

      На полигонах отходы подвергаются интенсивному биохимическому разложению. В условиях захоронений, куда поступает практически 80 % общего потока отходов, быстро формируются анаэробные условия, в которых протекает биоконверсия органического вещества (ОВ) с участием метаногенного сообщества микроорганизмов. В результате этого процесса образуется биогаз или, так называемый, свалочный газ (СГ). Эмиссии свалочных газов (СГ), поступающие в природную среду формируют негативные эффекты как локального, так и глобального характера.

    Рисунок 6. Сток промышленных отходов. Разлив солярки. 

3.3 Сжигание

      Мусоросжигание – это наиболее сложный и «высокотехнологичный» вариант обращения с отходами. Сжигание требует предварительной обработки ТБО (с получением топлива, извлеченного из отходов). При разделении из ТБО стараются удалить крупные объекты, металлы (как магнитные так и немагнитные) и дополнительно его измельчить. Для того, чтобы уменьшить вредные выбросы из отходов, также извлекают батарейки и аккумуляторы, пластик, листья. Сжигание неразделенного потока отходов в настоящее время считается чрезвычайно опасным. Таким образом, мусоросжигание может быть только одним из компонентов комплексной программы утилизации.

      Сжигание позволяет примерно в 3 раза уменьшить вес отходов, устранить некоторые неприятные свойства: запах, выделение токсичных жидкостей, бактерий, привлекательность для птиц и грызунов, а также получить дополнительную энергию, которую можно использовать для получения электричества или отопления.

      Серьезные проблемы возникают также с захоронением золы от мусоросжигания, которая по весу составляет до 30% от исходного веса отходов и которая в силу своих физических и химических свойств не может быть захоронена на обычных свалках. Для безопасного захоронения золы применяются специальные хранилища с контролем и очисткой стоков.

      В России мусоросжигательные заводы серийно не производятся. Говоря о социально-экономических аспектах мусоросжигания, следует отметить, что обычно строительство и эксплуатации МСЗ не по карману городскому бюджету.

      Именно МСЗ, по заключению специалистов, являются основными источниками суперядов - диоксинов.[1] 
 
 
 
 
 

    3.4 Топлива из растительных отходов

      Сырьём для производства твердого биотоплива - топливных гранул (пеллет) (рис.7) могут быть древесные отходы: кора, опилки, щепа и другие отходы лесозаготовки. А также отходы сельскохозяйственных культур: солома, лузга подсолнечника, отходы кукурузы, крупяного производства и т. п.

         Рис.7 Изготовление топливных гранул           Рис.8 Применение гранул (пеллет).

      Потребление топливных гранул во всем мире растет очень быстрыми темпами (около 30 - 50% в год) это связано с долгосрочной тенденцией роста цен на углеводородное топливо, истощением его мировых запасов. 
В 2005 году потребление пеллет в Европе составило 2,5 млн. тонн, в 2007 году – 5 млн. тонн, к 2010 году прогнозируется рост потребления до 12 млн. тонн.  Китай к 2020 году намеревается производить до 50 млн. тонн пеллет ежегодно 
Европейский рынок топливных гранул ежегодно растет более чем на 20 %, а в отдельных странах на 35 %

      В России отходы сельского хозяйства сегодня – почти невостребованный ресурс. Например, используется лишь 10% всего объема соломы (в основном, в животноводстве, в качестве подстилки скоту, как добавка в корма). 
Между тем, масса накопления соломы злаковых и крупяных культур в России за год составляет 80 – 100 млн. тонн. При этом чаще всего солому сжигают или запахивают в землю. 
Южный Федеральный округ располагает 36% общероссийских запасов соломы и отходов АПК.

      Урожай зерновых на Дону – в среднем 8 млн тонн. Это примерно 7,2 млн тонн соломы.  
В Ростовской области разработана и уже опробована новая технология по переработке соломы в топливные пеллеты. Эти пеллеты могут использоваться и как самостоятельное топливо, и как добавка к традиционному углю, в бытовых и промышленных условиях. (рис.8)

      Переработка соломы – это возможность  создания сотен и даже тысяч  новых рабочих мест (сбор соломы, ее перевозка к местам переработки,  производство пеллет).  
Программа переработки соломы может быть интересна бюджету как возможность сокращения расходов на закупку традиционного топлива (угля) для муниципальных котельных. 
Стоимость одной линии для производства пеллет – около 3 млн рублей (средняя мощность).  
Окупаемость проекта - 2,5 – 3 года.

    В Заветинском районе Ростовской области уже завершается монтаж первой установки по производству топливных гранул из соломы. В перспективе программа переработки соломы может быть развернута в 13 донских районах.  
        Кроме того, перерабатывать в топливо возможно и другие виды растительных отходов. (таб.2) Например, компания «Астон» планирует обеспечивать энергетические потребности своих новых маслоэкстракционных заводов в городах Миллерово и Морозовске Ростовской области за счет сжигания подсолнечной лузги. Себестоимость энергии, получаемой таким способом, не будет превышать 60 копеек за Квт/час (рыночная цена – 2,4 – 2,6 рубля).  
Использование топлива из растительных отходов позволяет значительно снизить себестоимость продукции. (таб.1) Окупаемость такого проекта – 7 месяцев – 1 год.

Таблица 1. Сравнительная теплотворная способность различных видов топлива

    Таблица 2. Сравнение некоторых растительных отходов.

    Эффект  от использования альтернативного  топлива из отходов сельского  хозяйства: 
- создание экологически чистого, безотходного производства 
- снижение себестоимости продукции 
- экономически эффективное использование растительных отходов  
- экономия бюджетных средств, выделяемых на закупку топлива для муниципальных котельных; 
- развитие малого бизнеса 
- создание новых рабочих мест на селе.

    Прогнозируемый  выпуск пеллет в России в 2011 году - около 2 млн тонн.  
Использование соломы может потенциально покрыть до 5,8% потребности РФ в топливе.[4] 

3.5 Рециклинг

      Способ захоронения, с экономической точки зрения, является неэффективным, требуя колоссальных бюджетных затрат. И эти издержки ничем не оправданы с экологической точки зрения: происходит безвозвратная потеря невосполнимых природных ресурсов.

      Варианты сбора вторичного сырья в разных странах и территориях могут быть различными в зависимости от местных условий: мусоросборники вблизи дома, специализированные центры сбора вторичного сырья, платные центры сбора. В зависимости от варианта сбора мусора выбирается транспорт для его перевозки. Следующий этап - выбор типа и мощности перерабатывающего предприятия: ряд небольших локальных заводов, крупная компания территориальной единицы или транспортировка сырья на крупное региональное перерабатывающее предприятие.

      После разделения ТБО на фракции, каждая из фракций поступает на последующую технологическую стадию - стадию переработки в конечный продукт.

      Стекло обычно перерабатывают путем измельчения и переплавки (желательно, чтобы исходное стекло было одного цвета). Стеклянный бой низкого качества после измельчения используется в качестве наполнителя для строительных материалов (например, т.н. «глассфальт»)

      Стальные и алюминиевые банки переплавляются с целью получения соответствующего металла.

      Бумажные отходы различного типа уже многие десятки лет применяют наряду с обычной целлюлозой для изготовления пульпы – сырья для бумаги. Из смешанных или низкокачественных бумажных отходов можно изготовлять туалетную или оберточную бумагу и картон. К сожалению, в России только в небольших масштабах присутствует технология производства высококачественной бумаги из высококачественных отходов (обрезков типографий, использованной бумаги для ксероксов и лазерных принтеров и т.д.).

      Переработка пластика в целом – более дорогой и сложный процесс. Нужно отметить, что для вторичной переработки используются не все типы полимеров, а лишь некоторые. В России переработка пластика производится в незначительных количествах.

      Основной проблемой в переработке вторсырья является не отсутствие технологий переработки – современные технологии позволяют переработать до 90% от общего количества отходов – а отделение вторсырья от остального мусора (и разделение различных компонент вторсырья). Существует множество технологий, позволяющих разделять отходы и вторсырье. Самая дорогая и сложная из них – извлечение вторсырья из уже сформировавшегося общего потока отходов на специальных предприятиях.

      Организацию заготовительного процесса следует начинать с работы с населением. В то же время, без участия частных компаний реализация проектов сбора и последующей утилизации ТБО представляется маловероятной. Обязательное условие - четкая организация процесса сбора и постепенное, ступенчатое выделение вторичного сырья, а также замкнутость цепочки, т.е. полученное продукции из отобранных отходов. При этом, решающим моментом в определении стратегии привлечения жителей к селективному сбору будет экономический фактор: цена приема вторичного сырья на перерабатывающем предприятии. (рис.8) Роль федерального центра должна заключаться в подготовке условий для их успешной реализации проектов селективного сбора и рециклинга ТБО и формировании нормативно - правовой и налоговой базы, способствующей становлению рынка вторичного сырья.[3]                                                    

     Рисунок 8. Примерная цена приема вторичного сырья

Заключение

      В России слабо развита перерабатывающая промышленность, слабо ведется работа по подготовке и воспитанию населения по раздельному сбору отходов, не организована система сбора вторичных ресурсов, не везде налажена система вывоза образующихся отходов, слабый контроль над их образованием. Это влечет за собой ухудшение состояния окружающей среды, негативное воздействие на здоровье человека.

      Очевидно, что ни одна технология сама по себе проблемы отходов не решит и полигоны являются источниками выбросов полиароматических углеводородов, диоксинов и других опасных веществ. Эффективность технологий можно рассматривать лишь в общей цепочке жизненного цикла предметы потребления – отходы.