Утилизация и обезвреживание твердых отходов

     Только  тщательный анализ всех этих факторов биогеоценоза, приведенный компетентными  профессиональными специалистами  и только после тщательной экологической  экспертизы, выполненной независимыми экспертами-профессионалами можно  останавливаться на выборе определенного  участка для складирования, хранения и переработки ТБО.

     С традиционно применявшимися свалками обычно связано множество проблем  – они являются рассадниками грызунов и птиц, загрязняют водоемы, самовозгораются, ветер может сдувать с них  мусор и т.д. В 50-х годах впервые  начинают внедряться т. наз. «санитарные  полигоны», на которых отходы каждый день пересыпаются почвой.

     Свалка  или полигон по захоронению отходов  представляет собой сложнейшую систему, подробное исследование которой  началось только недавно. Дело в том, что большинство материалов, которые  захороняют на полигонах, появились, как  и сами современные полигоны, не более 20-30 лет назад. Никто не знает, за какое время они полностью  разложатся. Когда ученые приступили к раскопке старых полигонов, они  обнаружили удивительную вещь: за 15 лет 80% органического материала, попавшего на полигон (овощи, хот-доги) не разложилось. Иногда удавалось прочитать откопанную на свалке газету 30-летней давности. Современные полигоны оборудованы всеми типами систем, чтобы не допустить контакта отходов с окружающей средой. По иронии, именно вследствие этого, разложение отходов затруднено и они представляют из себя своеобразную «бомбу замедленного действия».

     Особое  внимание уделяется выводу полигона из эксплуатации и последующей рекультивации. Как правило, исходный проект полигона уже включает план мероприятий по рекультивации, длительному мониторингу закрытого полигона и т.п. В США законы многих штатов требуют от компании, управляющей полигоном, создания специального фонда рекультивации. Такой фонд формируется в течение всего времени работы полигона за счет отчислений от получаемого дохода и должен обеспечить необходимые средства независимо от смены собственника полигона, банкротства компании и т.п.

1. Современная ситуация с захоронением отходов в России.

     На  территории Российской Федерации к  началу 2007 г. в отвалах и шламохранилищах, на полигонах и несанкционированных свалках накоплены десятки миллиардов тонн твердых отходов производства и потребления, среди которых определенную долю составляют экологически опасные токсичные промышленные отходы.

     Неудовлетворительная  ситуация с использованием, обезвреживанием  и размещением промышленных и  бытовых отходов обусловлена  рядом объективных причин. Прежде всего, это крайне недостаточное  финансирование строительства установок  по обезвреживанию и использованию  отходов, объектов их размещения, а  также реконструкции либо рекультивации существующих объектов размещения отходов, ликвидации несанкционированных мест их размещения.

     Для высокоурбанизированных территорий (Московская, Санкт-Петербургская, Нижегородская, Челябинская  агломерации и т.д.), независимо от наличия в них опасных с  экологической точки зрения производств, серьезную проблему для окружающей среды представляет размещение полигонов  складирования твердых бытовых  отходов (ТБО) и иловых площадок осадка сточных вод от городских очистных сооружений, поскольку для строительства  этих объектов используются пригородные  зоны с ценными рекреационными и  природоохранными ландшафтами.

     В хранилищах, накопителях, складах, могильниках, полигонах, на свалках и других объектах находится 1691 млн. т токсичных отходов  производства и потребления, из них 2,66 млн. т отходов I класса опасности, в том числе 4 тыс. т ртути, 4,8 тыс. т отходов гальванических производств, 11,4 тыс. т хлорорганики, 2,6 млн. т шестивалентного хрома и др.

     Отходы, не подлежащие использованию и переработке, направляются на хранение и захоронение. Из учтенных статистикой мест захоронения  отходов (в целом по России их 2,4 тыс.) около 70% отвечают действующим нормативам.

     В связи с недостаточным количеством  полигонов для складирования  и захоронения промышленных отходов  широко распространена практика размещения промышленных отходов в местах неорганизованного  складирования (несанкционированные  свалки), что представляет особую опасность  для окружающей среды. Объемы размещения токсичных отходов на несанкционированных свалках постоянно растут.  
 

2. Загрязнение атмосферы, почв и  водоемов.

     Вследствие  различных химических реакций, а  также микробиологической деятельности температура в различных местах тела свалки может колебаться от 50 до 100 градусов, вызывая самопроизвольное возгорание и поставляя в окружающую среду тысячекратные (!) ПДК полиароматических  углеводородов (ПАУ) - химических канцерогенов, занимающих ведущее место в возникновении  раковых заболеваний. При воздействии  света на водные растворы ароматики (при испарении после осадков, а также при горении пластмасс и органики) в обилии образуются соединения класса диоксинов. Диоксин – это самый сильный из известных в природе яд, мутаген, канцероген, тератоген, крайне устойчивый во внешней среде. Там, где свежие отходы - зловоние разлагающейся органики, в местах заросших лебедой - резкий химический запах взаимодействия более "чистых" соединений.

     В солнечную погоду под действием  ультрафиолетовых лучей в воздухе  происходит фотохимическая реакция  с продуцированием самых разных экзотических веществ с неизученными свойствами. Периодическое нахождение человека в такой атмосфере может  вызвать у него в худшем случае новообразования, в лучшем – аллергические  заболевания кожи и слизистых  оболочек.

     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. При этом концентрация многих веществ может не достигать таких  значений, при которых одновременно погибает все живое, а малыми дозами накапливаться в донных отложениях и биоте. Купание в реке, ловля  рыбы (если ее потом поедать) будет  приводить к концентрации поллютантов  в организме человека. Многие химические соединения (тяжелые металлы, ПАУ, биофенилы и т.п.) обладают кумулятивными свойствами, т.е. могут долгое время без видимого ущерба накапливаться в организме, с виду довольно беспричинный эффект, вплоть до летального исхода (либо перерождение тканей, генетические отклонения, снижение активности иммунной системы и т.д.). 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.

4. Сжигание.

     Мусоросжигание  – это наиболее сложный и «высокотехнологичный»  вариант обращения с отходами. Сжигание требует предварительной  обработки ТБО (с получением т.н. 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  комлексной 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.

     Для так называемых установок массового  сжигания (производительностью от 100 до 3000 тонн в сутки) капитальные затраты  в США колеблются от 80 до 100 тыс. долларов на единицу мощности (тонна сжигаемых  отходов в день). В эту цену не входит цена устройств подготовки отходов. Эксплуатационные расходы  составляют около 20 долларов за тонну  ТБО. При выборе вариантов утилизации ТБО следует также иметь в  виду, что время, необходимое на  проектирование и постройку МСЗ  в США, в среднем занимает 5-8 лет.

     Еще в начале 90-х гг. на территории России работало до 7 мусоросжигательных заводов (МСЗ), расположенных во Владивостоке, Сочи, Пятигорске, Мурманске и Москве. Основным назначением сжигания является уменьшение объема ТБО перед вывозом  на полигон захоронения. Вывоз золы и шлака составлял до 30% от массы  сжигаемых отходов. В настоящее  время работают мусоросжигательные заводы в Москве и Мурманске. Основная часть заводов была оснащена импортным  оборудованием. Лишь завод во Владимире  был оборудован тремя котлоагрегатами отечественного производства. Существенным недостатком технологического цикла всех действовавших МСЗ было отсутствие очистки выбрасываемых в атмосферу газов и золы, содержащих тяжелые металлы и диоксины, неулавливаемые в электрофильтрах.  

     В мировой и отечественной практике используют три метода термического обезвреживания и утилизации ТБО:

• слоевое сжигание исходных - неподготовленных отходов в топках мусоросжигательных котлов;
• слоевое или камерное сжигание специально подготовленных (обогащенных) отходов(освобожденных от балластных составляющих и имеющих относительно стабильный фракционный состав) в топках энергетических котлов или в цементных печах;
• пиролиз отходов, прошедших предварительную подготовку или без нее.

     МСЗ работает круглосуточно, без выходных дней. Тепло используют в городской  системе теплоснабжения.

1. Продукты  сжигания и возможности  их использования.

     Зола, образующаяся при сжигании мусора может  служить наполнителем для строительных конструкций только при тщательном разделении потока отходов и очень  жестком контроле за тем, что попадает в печь. Продукты переработки неразделенного потока отходов в лучшем случае бесполезны, а чаще всего заметно опаснее  исходного материала.

     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 выбросах мусоросжигательных заводов  содержится большое количество загрязняющих веществ, таких как полиароматические  углеводороды и диоксины, которые  образуются при низкой температуре  горения (из-за высокой влажности) и  несортированности ТБО, содержащих хлорсодержащие компоненты.

5. Рециклинг (утилизация, вторичное  использование).

     Известный американский экономист Пол Хейни  говорит, что "если в обществе обострятся проблема загрязнения окружающей среды, это происходит потому, что мы позволили  людям пренебречь определенными  существенными издержками или даже поощряли их в этом ".

     В мире признано, что захоронение и  сжигание отходов - тупиковые технологии. Это, безусловно, не значит, что они  не развиваются и не используются в настоящее время. Другой вопрос, насколько осознаны и продвигаются в той или иной стране идеи необходимости  возвращения в производственный и биологический циклы тех  материалов, к которым мы относимся  как к отходам.

     В целом, за последние годы стратегия  управлениями отходами претерпела существенные изменения. Взят ориентир на уменьшение количества образующихся отходов, развитие методов их утилизации и снижение потока захораниваемых отходов, в том  числе, за счет создания таких условий, при которых захоронение отходов  становится экономически невыгодным. Большое внимание уделяется расширению заготовительной сети и повышению  качества сбора отходов.

     Известно, что система раздельного сбора  компонентов ТБО развита в  европейских странах, таких как  Дания, Голландия, Германия и др. Показателен  тот факт, что только первоначальные инвестиции на создание системы раздельного  сбора, сортировки и обработки с  целью повторного использования  стеклянной и пластиковой тары в  пяти новых федеральных землях (б. ГДР) составили около 2 млрд. марок.

     Способ  захоронения (являющийся доминирующим в существующий практике очистки  Москвы от бытовых отходов), 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 в виде таких  компонентов ТБО как пластиковая  и металлическая тара, стекло и  макулатура.  Как выбрать из ТБО  источники ценных вторичных материалов? Можно либо построить завод по механизированному извлечению компонентов  ТБО, либо применить раздельный сбор отходов в источниках накопления. Оба эти способа не противоречат и не исключают друг друга.