Методы утилизации твердых бытовых отходов

Длительность протекания и сложность оформления технологического процесса компостирования существенно зависит от многих факторов: размера частиц, влажности, температуры окружающего воздуха, качества отходов, видового состава популяций микро- и макрофлоры, рН среды, вида компостирования.

При вермикомпостировании используется способность некоторых видов почвенных червей перерабатывать в биогумус органическое вещество отходов, попадающих в почву. Внимание ученых и практиков с давних пор привлекают различные виды почвенных червей (и в особенности дождевые черви) как активный фактор быстрой переработки органических отходов в биогумус.

Дождевые черви проделывают ходы, которые улучшают воздушный и водный режим почвы или отходов; пропускают через свой кишечник землю (отходы); выделяют в почву (отходы) биологически активные вещества.

В ряде западных стран переработка ТБО состоит из трех основных процессов: сортировка отходов, собственно компостирование и сжигание (пиролиз) неутилизируемой части ТБО. В России ТБО практически не сортируются, получаемый компост не может быть использован в сельском хозяйстве: при его реализации возникают трудности из-за высокого содержания в нем солей тяжелых металлов, канцерогенных веществ, стекла. Поэтому возникает вопрос не только об экономической нецелесообразности функционирования подобных производств, но и о возможности загрязнения окружающей природной среды.

Выраженный сезонный характер сбыта требует больших площадей для складирования готового компоста в межсезонные периоды. Расходы на транспортировку компоста даже на относительно небольшие расстояния часто превышают его стоимость. Все эти факты свидетельствуют о том, что производство компоста из ТБО является малорентабельным и требует дополнительных источников финансирования со стороны государства.

3 Захоронение  ТБО

Наибольшее распространение в России получил метод захоронения ТБО. Причем этот метод подразделяется на два типа: организованное и неорганизованное.

Количество неорганизованных мест захоронения ТБО (свалок) растет с каждым годом. Свалки бытовых отходов занимают большие участки земли, необходимой человеку для производства сельскохозяйственной продукции. В России свалки, по различным прогнозам, занимают более 20 тыс. га.

Никто не контролирует состава поступающих на свалки отходов. В связи с этим возникаем высокая вероятность попадания на них высокотоксичных промышленных отходов.

Свалки представляют серьезную опасность как для окружающей среды, так и для здоровья населения. Они являются мощными загрязнителями атмосферного воздуха, почвы, поверхностных и подземных вод.

В результате сложных биохимических реакций, происходящих в отходах, в атмосферу выделяется так называемый мусорный газ (биогаз), компонентами которого являются: СН4, СО2, СО, H2S и другие вещества.

В связи с наличием в составе мусорного газа значительного содержания метана возможно возникновение взрывов и пожаров на территории свалок ТБО. Возгоранию на свалках отходов может также способствовать наличие бумажных и древесных отходов, способных к возгоранию в результате саморазогрева массы отходов.

Особую опасность свалки ТБО представляют для подземных и наземных вод. Наиболее опасным считается фильтрат, формирующийся в теле полигона при взаимодействии отходов с атмосферными осадками. В составе фильтрата могут присутствовать высокотоксичные вещества (соединения тяжелых металлов, фенолы и др.), способные привести к негативным последствиям при попадании их в поверхностные или подземные воды. Образующийся фильтрат представляет опасность не только для грунтовых вод, так как возникает вероятность загрязнения той твердой породы, через которую эта загрязненная вода протекает. Это делает очистку и восстановление водоносного пласта трудным и дорогостоящим делом. Необходимо особо отметить тот факт, что на пути фильтрата со свалок находятся только естественные породы, которые обладают различными коэффициентами фильтрации. Если учесть, что свалки ТБО обычно устраиваются в пониженных формах рельефа (овраги и т.п.), вероятность загрязнения грунтовых вод значительно увеличивается.

Уменьшить негативное влияние мест захоронения ТБО призвано организованное их захоронение на территории специально оборудованных полигонов.

Технология захоронения на полигонах заключается в послойном уплотнении отходов, размещаемых на ограниченной площади – рабочей карте, изоляции уплотненной их массы слоем грунта или инертного материала.

На действующем полигоне в качестве основных работ выполняют прием (выгрузку), складирование и изоляцию ТБО. В настоящее время все работы на полигонах по складированию, уплотнению, изоляции отходов и последующей рекультивации занимаемых ими участков полностью механизированы.

Учет количества ТБО, принимаемых для захоронения, ведут в специальном журнале учета. Для исключения несанкционированного ввоза для захоронения отходов, содержащих радионуклиды, при поступлении на полигон их подвергают радиационному контролю.

Основной перечень технологических операций, выполняемых при эксплуатации полигонов ТБО, приведен на рис. 5.1.

 

При эксплуатации полигонов ТБО используют два основных метода – поверхностной и траншейной засыпки.

При методе поверхностной засыпки отходы укладывают на поверхности земли, уплотняют и покрывают слоем изолирующего грунта. Использование данного метода не зависит от топографических особенностей местности.

Метод траншейной засыпки применяют главным образом в районах с горизонтальной или слегка наклоненной поверхностью почвы. При использовании данного метода прокладываются траншеи, куда и помещаются ТБО. Основным достоинством данного метода является то, что в качестве материала засыпки можно использовать грунт, полученный в результате прокладки траншей.

На полигонах ТБО возможно использование двух методов укладки отходов: метод «надвига» и метод «сталкивания». При укладке по методу «надвига» отходы укладывают снизу вверх. Складирование ТБО методом «сталкивания» осуществляют сверху вниз. При методе «сталкивания», в отличие от метода «надвига», мусоровозный транспорт разгружают на верхней изолированной поверхности рабочей карты, образованной в предыдущий день.

Для снижения негативного влияния полигонов ТБО на окружающую природную среду в проектной документации должен быть предусмотрен комплекс природоохранных мероприятий. Правильная организация захоронения ТБО на полигоне и соблюдение всех правил его эксплуатации в течение срока действия полигона позволяет существенно снизить нагрузку на окружающую среду.

4 Комплексный подход к решению проблемы ТБО

Наиболее перспективной в настоящее время является концепция комплексного управления отходами (КУО). В основе этой концепции лежит изменение взгляда на то, чем являются бытовые отходы. Согласно этой концепции, бытовые отходы состоят из различных компонентов, которые не должны в идеале смешиваться между собой, а должны утилизироваться отдельно друг от друга наиболее экономичными и экологически приемлемыми способами.

КУО предполагает, что в дополнение к традиционным способам (мусоросжиганию и захоронению) неотъемлемой частью утилизации отходов должны стать мероприятия по сокращению количества отходов, вторичная переработка отходов и компостирование. Только комбинация нескольких взаимодополняющих программ и мероприятий, а не одна технология, пусть даже самая современная, может способствовать эффективному решению проблемы ТБО.

Для каждого конкретного населенного пункта необходим выбор определенной комбинации подходов, учитывающий местный опыт и местные ресурсы. План мероприятий по комплексному управлению отходами основывается на изучении потоков отходов, оценке имеющихся вариантов и включает осуществление небольших «экспериментальных» проектов, позволяющих собрать информацию и приобрести опыт.

При реализации мероприятий и конкретных программ на местах в первую очередь должны рассматриваться мероприятия по первичному сокращению отходов, затем по вторичному сокращению: повторному использованию и переработке оставшейся части отходов и в самую последнюю очередь – мероприятия по утилизации или захоронению тех отходов, возникновения которых не удалось избежать и которые не поддаются переработке во вторсырье.

Первичное сокращение отходов подразумевает уменьшение общего количества отходов, а также уменьшение их токсичности и иных вредных свойств. Сокращение отходов достигается вследствие переориентации производителей и потребителей на продукты и упаковку, приводящие к меньшему количеству отходов.

Вторичная переработка (включая компостирование) – это вторая ступень иерархии. Под вторичной переработкой понимается повторное использование некоторых компонентов отходов. Обязательным условием для осуществления их вторичной переработки является селективный сбор компонентов ТБО. Причем сбор компонентов в высокоразвитых странах осуществляется как местными жителями (на месте образования), так и в промышленных условиях. Именно вторичной переработке в настоящее время в развитых странах уделяется наибольшее внимание. В России также создаются проекты комплексов по сбору и утилизации ТБО.

После разделения компоненты, подвергающиеся вторичной переработке, вовлекаются в производственный цикл, а часть ТБО, подвергающаяся биологической деструкции, направляется на заводы по производству компоста.

К неутилизируемой части ТБО могут быть применены наиболее распространенные методы: складирование и термическая деструкция. Как дополнительный метод может также использоваться метод брикетирования.

Брикетирование твердых бытовых отходов – сравнительно новый метод в решении проблемы их удаления. Брикеты, широко применяющиеся в течение многих лет в промышленности и сельском хозяйстве, представляют собой одну из простейших и наиболее экономичных форм упаковки. Уплотнение, присущее этому процессу, способствует уменьшению занимаемого объема и как следствие приводит к экономии при хранении и транспортировке. Преимущественно в промышленности и сельском хозяйстве брикетирование используют для спрессовывания и упаковки гомогенных материалов (однородны по составу, размеру и форме).

Основным достоинством брикетирования является уменьшение объема отходов, а следовательно, уменьшение затрат на транспортировку, площадей, занимаемых складируемыми отходами.

Трудности в процессе брикетирования бытовых отходов возникают из-за того, что они являются гетерогенными по своему составу. Усредненные характеристики этих отходов могут быть неодинаковы не только в различных районах страны, но и в различных частях одного города. В целом, брикетирование как сопутствующий метод может быть использовано для отдельных компонентов отходов: бумаги, пластмассы, металлических изделий.

Перспективность идеи комплексного управления отходами подтверждается рядом публикаций как в зарубежной, так и в отечественной печати.  Широкое же внедрение в практику данного подхода в России в ближайшее время не представляется возможным в виду необходимости значительных материальных затрат, изменения культурных и ценностных ориентиров населения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

В настоящее время, к сожалению, не существует идеального решения для устранения ТБО, которое позволило бы экономически эффективно и в максимальном объеме утилизировать вторичное сырье или энергию без образования производственных отходов, выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и сбросов сточных вод.

Существующая система управления отходами в России, ориентированная преимущественно на их захоронение, является несовершенной, ведет к загрязнению окружающей среды и, как следствие, снижению качества жизни.

Отходы, при их бесконтрольном размещении на свалках, негативно воздействуют на окружающую среду, являясь источником поступления вредных химических и биологических веществ в грунтовые и поверхностные воды, атмосферный воздух и почву, создавая определенную угрозу здоровью и жизни населения. Поэтому предотвращение попадания вредных веществ из отходов во внешнюю среду является важнейшей задачей экологической безопасности при обращении с отходами.