Утилизация и обезвреживание твердых отходов

     При рассмотрении всего комплекса проблем, связанных со сбором, транспортом, обезвреживанием  и утилизацией ТБО, в первую очередь  ставится вопрос о составе и свойствах  этого материала. Если для решения вопроса сбора и транспорта ТБО достаточно информации об их влажности и плотности, то при выборе метода и технологии обезвреживания и последующей утилизации необходимо получить полную информацию о морфологическом и элементном составе и свойствах ТБО, в том числе теплотехнических. Для решения вопроса о возможности и целесообразности использования наиболее распространенного в республиках СНГ метода биотермического обезвреживания и переработки ТБО необходима информация о содержании органического вещества, удобрительных элементов и т. д.

     Существенная  часть фракций ТБО повсеместно  представлена различными органическими  материалами. Основными группами среди  них являются пищевые остатки  и бумага. Их соотношение меняется в зависимости от уровня развития страны и ее географического положения  и культурных особенностей. Однако в целом доля органических фракций  ТБО колеблется по миру не столь значительно, от 56% в развитых странах до 62% - в развивающихся. Если учесть фракции представленные древесными отходами, то эти величины возрастут соответственно до 61% и 69%. ТБО имеют низкую теплотворность. Удельная теплота сгорания их составляет 1480 ккал/кг, колеблясь по сезонам года от 1224 до 1612 ккал/кг.

     ТБО по морфологическому признаку подразделяются на компоненты: бумагу, картон; пищевые  отходы; дерево; металл (черный и цветной); текстиль; кости; стекло; кожу, резину; камни; полимерные материалы; прочие (неклассифицируемые фракции); отсев менее 15 мм. По единой методике, принятой Европейскими странами, при необходимости добавляется  компонент "садовые отходы".

     Морфологический состав ТБО (% вес.)

• бумага, картон 33 - 40
• пищевые отходы 26 - 32
• дерево, листья 1.5 - 5
• металл черный 2.5 - 3.6
• металл цветной 0.4 - 0.6
• кости 0.9 - 0.5
• кожа, резина 0.8 - 1.3
• текстиль 4.6 - 6.5
• стекло 2.7 - 4.3
• камни, керамика 0.7 - 1.0
• полимерные материалы 4.6 - 6.0
• отсев менее 16 мм 8.8 - 11.2

 

     Средний состав отечественного мусора, как  показал анализ, имеет некоторое  отличие от состава мусора других стран. Так, в нем велико содержание строительного мусора (ок. 10%) и повышенная доля пищевых отходов. Встречается  на городской свалке и промышленный мусор. Состав мусора, разумеется, имеет  значительные сезонные и локальные  колебания, но в среднем он слагается  из следующих компонентов (содержание в % масс.):

• пищевые отходы – 18
• строительный мусор – 10
• бумага и картон – 40
• пластик, полимерная пленка – 7
• стекло – 10
• металлы – 10
• резина и кожа – 3
• прочее – 2

3. Биологические и биохимические  твердые отходы.

 

     Биологические и биохимические объекты ТО - это  в первую очередь отходы медицинских  и ветеринарных учреждений являются, как уже отмечалось, потенциальными источниками инфекционных заболеваний, источниками распространения гельминтофауны и других паразитов даже в зимний период. При низких температурах в зимний период вся патогенная флора, вызывающая инфекционные заболевания, хотя и переходит в неактивную (споровую) форму, то при плюсовой температуре и благоприятных условиях она вновь начинает успешно развиваться и размножаться. Такие компоненты ТО, несущие биологические и биохимические объекты особенно опасны для окружающей среды, для теплокровных животных и человека в любое время года. Поэтому такие ТО, содержащие биообъекты должны подвергаться обязательной стерилизации посредством высокой термообработки в течение 1-2 часов в электротермическом реакторе или в реакторе "Пурвокс".

3. Сокращение  потока отходов как  способ борьбы с увеличением  массы ТБО.

 

     Термин  «сокращение отходов» обозначает спланированную серию мероприятий, направленных на уменьшение количества и вредных  свойств производимых отходов и  увеличение доли отходов, которые могут  быть использованы как вторсырье.

     В Западных странах кампания за сокращение отходов ведется давно и в  основном направлена против излишней упаковки, так как значительная часть  ТБО состоит из упаковочных материалов:

• около 30% отходов по весу и 50% по объему составляют различные упаковочные материалы;
• 13% веса и 30% объема упаковочных материалов составляет пластик; в настоящий момент абсолютное количество пластиковых отходов в развитых странах удваивается (!) каждые десять лет.

 

     Уменьшение  отходов, связанных с упаковкой  товаров, является одним из важнейших  направлений работы по сокращению отходов. То, как упаковываются товары, в  значительной степени зависит от предпочтений потребителей, которые, в  свою очередь, формируются средствами массовой информацией, рекламой и т.п. Следующие рекомендации потребителям могут стать содержанием образовательных  и просветительских программ общественных организаций и городских властей:

• Избегать ненужной упаковки. Многие предметы в магазинах упаковываются только для того, чтобы привлечь внимание покупателя: например, т.н. blister packaging – мелкие предметы, помещенные на ярко раскрашенную картонную подложку и закрытые прозрачным пластиком.
• Отдавать предпочтение продуктам многоразового использования.

 

     Второй  элемент сокращения отходов –  удаление особо опасных отходов, таких как детергенты, ядохимикаты, лакокрасочные материалы, аккумуляторы и батарейки и т.д. из потока ТБО. Эти продукты не должны попадать на обычные полигоны или мусоросжигательные заводы. Обращение с опасными отходами, включая их транспортировку и хранение обычно требует применения дорогостоящих «высоких» технологий и, как правило, осуществляется организациями, имеющими государственную лицензию на деятельность такого типа, работа которых оплачивается производителем опасных отходов, или, в особых случаях, страховыми компаниями или государством.

     Для сбора опасных отходов необходима разработка специальных мероприятий, таких как организация постоянно  действующих пунктов по сбору  или проведение специальных дней сбора отходов. В Пенсильвании, например, действует программа сбора использованных батареек и аккумуляторов, законодательно поддержанная правительством штата, о  которой пойдет речь ниже.

• Отдавать предпочтение минимальной упаковке – приобретать товары с более легкой упаковкой и товары, продающиеся большими объемами.
• Отдавать предпочтение упаковке, которую можно вторично использовать или переработать. Среди упаковочных материалов, используемых как вторсырье, алюминий составляет 47%, бутылки для газированной воды – 17%, стальные консервные банки – 15%, стекло – 11% (цифры приведены для США).
• Отдавать предпочтение упаковке, изготовленной из вторично переработанных и/или экологически безвредных материалов. В настоящее время не существует однозначного соглашения о том, что считать «вторично переработанным» материалами, то есть какой процент вторсырья они должны содержать. Разумно полагаться на «зеленые значки», наносимые на товары и упаковку во многих странах.

2. Основные  методы переработки  ТБО.

1. Сбор  и промежуточное  хранение отходов.

 

     Сбор  отходов часто является наиболее дорогостоящим компонентом всего  процесса утилизации и уничтожения  ТБО. Поэтому правильная организация  сбора отходов может сэкономить значительные средства. Существующая в России система сбора ТБО  должна оставаться стандартизованной  с точки зрения экономичности. В  то же время дополнительное планирование необходимо для того, чтобы решить новые проблемы (например, отходы коммерческих киосков, на сбор которых часто не хватает ресурсов). Иногда средства для решения этих новых проблем  можно изыскать, вводя дифференцированную плату за сбор мусора.

     В густонаселенных территориях нередко  приходится транспортировать отходы на большие расстояния. Решением в этом случае может явиться станция  временного хранения отходов, от которой мусор может вывозиться большими по грузоподъемности машинами или по железной дороге. Следует при этом отметить, что станции промежуточного хранения представляют собой объекты повышенной экологической опасности и могут при неправильном расположении и эксплуатации вызывать не меньше нареканий местных жителей и общественных организаций, чем свалки и МСЗ (как это происходит, например, в Алма-Ате).

     Во  многих городах на базе полигонов  ТБО и специальных автохозяйств созданы унитарные муниципальные  предприятия по сбору и складированию  ТБО. В ряде случаев полигоны поставлены под прямой контроль природоохранных организаций, а их деятельность частично финансируется из экофондов (Воронеж, Киров и т.д.). Самостоятельность полигона, также как и транспорта, создавала условия для множества злоупотреблений, при которых ТБО оказывались в пригородных лесах, а талоны продавались на свалке всем желающим. Вместе с тем, четкого разграничения полномочий между городскими организациями в области ТБО пока не произошло. К таким организациям относятся управление жилищно-коммунального хозяйства, городской центр санэпиднадзора,  горкомприрода, лесники и водники. Теоретически они отвечают за жилые и промышленные зоны, пригородные леса, водоохранные и санитарно-защитные зоны. Практически же значительные городские территории не имеют четкого статуса, реального хозяина и на них в первую очередь образуются несанкционированные свалок

     В нескольких городах России (Арзамас, Владимир, Кирово-Чепецк, Красногорск, Пущино, Москва и др.) делаются попытки  наладить селективный сбор отходов. Альтернатива свалкам и МСЗ заключается  в постепенном создании системы  первичной сортировки мусора, начиная  со сбора особо опасных компонентов (ртутных ламп, батареек  и т.п.) и кончая отказом от эксплуатации мусоропроводов - главного источника  несортированного мусора.

2. Мусороперегрузочные станции (МПС) и вывоз ТБО.

 

     В последние годы в мировой и  отечественной практике наблюдается  тенденция замены прямого вывоза ТБО двухэтапным с использованием мусороперегрузочных станций. Эта  технология особенно активно внедряется в крупных городах в которых  полигоны ТБО расположены на значительном расстоянии от города.

     Получает  дальнейшее развитие двухэтапный вывоз  ТБО с использованием транспортных мусоровозов большой вместимости  и съемных пресс - контейнеров.

     Двухэтапная система включает в себя такие  технологические процессы:

• сбор ТБО в местах накопления;
• их вывоз собирающими мусоровозами на мусороперегрузочную станцию (МПС);
• перегрузка в большегрузные транспортные средства;
• перевозка ТБО к местам их захоронения или утилизации;
• выгрузка ТБО.

 

     На  ряде МПС используется система извлечения из ТБО утильных элементов. Использование  МПС позволяет:

• снизить расходы на транспортирование ТБО в места обезвреживания;
• уменьшить количество собирающих мусоровозов;
• сократить суммарные выбросы в атмосферу от мусоровозного транспорта;
• улучшить технологический процесс складирования ТБО.

 

     С точки зрения охраны окружающей среды  применение МПС уменьшает количество полигонов для складирования  ТБО, снижает интенсивность движения по транспортным магистралям и т. д. Преимущества, которые дает применение МПС, зависят от решения ряда технических и организационных вопросов. В их числе выбор типа МПС и применяемого на ней оборудования, включая большегрузный мусоровозный транспорт, места расположения МПС, ее производительности и определения количества таких станций для города.

3. Захоронение.

 

     Одним из основных способов удаления ТБО  во всем мире остается захоронение  в приповерхностной геологической среде.

     Учитывая  высокую химическую и санитарно-эпидемиологическую опасность неорганизованного складирования  и хранения ТБО, перед выбором  площадки для такого складирования  необходимо тщательно рассмотреть  ряд вопросов:

• особенности местности,
• рельеф местности,
• особенности геологического строения земных слоев предполагаемого места складирования и хранения ТБО,
• преобладающую розу ветров,
• особенности окружающего природного ландшафта.