169880 (625423), страница 3
Текст из файла (страница 3)
В мировой практике наибольшее распространение получили следующие инженерно-технические методы обращения с ТБО: 1) сжигание на мусоросжигательных заводах; 2) предварительная сортировка, утилизация и реутилизация ценных веществ из отходов; 3) компостирование с получением азотного удобрения или биотоплива; 4) ферментация (получение биогаза); 5) пиролиз ТБО – высокотемпературный (около 1700ºС) нагрев без доступа воздуха; 6) строительство полигонов для длительного захоронения отходов (с возможностью их частичной переработки). Сжигание твердых отходов в кострах или примитивных печах нельзя считать целесообразным ни с экономической, ни, тем более, с экологической точек зрения. При этом не только загрязняется воздушная среда, но и не используется образующаяся тепловая энергия. Ряд специалистов считает, что оно может быть оправдано только в том случае, если сочетаются утилизация тепловой энергии и очистка отходящих газов. Такой процесс происходит на мусоросжигательных заводах (МСЗ), которые имеют паровые или водогрейные котлы со специальными топками. Температура в топке должна быть не менее 1000 °С, чтобы сгорели все дурно пахнущие примеси.
Выбор сжигания или компостирования для обезвреживания твердых отходов зависит от местных условий. В интересах сельского хозяйства, очевидно, компостировать отходы целесообразнее в Нечерноземных районах. Что касается мусоросжигания, оно как способ использования ТБО должно рассматриваться как пройденный этап. Например, в европейских странах за последние 10 лет не введен ни один мусоросжигательный завод; сжигают лишь то, что остается после сортировки и утилизации. Это, в частности, объясняется тем, что при сжигании мусора с самым разнообразным сочетанием компонентов образуется огромное количество вредных веществ, таких как диоксины, фосген, синильная кислота и другие, а также золы и шлаки неизвестного состава и с непредсказуемыми свойствами. Например, при сжигании 1 т городского мусора в среднем образуется около 25—34 кг летучей золы.
Диоксины — общепринятое название группы органических веществ, которые относятся к классу полихлорированных полициклических соединений (ПХ ПС). Под этим названием объединено более 200 веществ.
Диоксины признаны наиболее опасными веществами — супертоксикантами. Борьба с ними объявлена мировым сообществом специальным документом — Стокгольмской конвенцией, открытой для подписания 23 мая 2001 г. Через год Россия присоединилась к указанной Конвенции.
2.4 Утилизация твердых бытовых отходов городов
В большинстве стран мира, прежде всего развитых, для утилизации существует унифицированная система, которая позволяет депонировать или переработать каждый компонент. Указанная система в общем виде состоит из трех взаимодополняющих и связанных между собой блоков: 1) рециклинг или повторное использование; 2) собственно утилизация, направленная, прежде всего, на сокращение объемов ТБО; 3) депонирование или складирование. Соотношение между собой блоков этой системы определяется спецификой страны (площадь, уровень развития техники и технологии, отношение населения к проблеме) и самой структурой отходов. Так, наиболее экологически обоснована эта система у относительно маленькой и технологически развитой Японии, где наибольшее количество твердых отходов направляется в повторное производство. Напротив, в такой крупной стране, как США, 80 % отходов складируется. То же самое относится и к России, где около 140 млн м3 ТБО/год складируется на площади около 100 км2 пригородных земель под полигонами.
Рециклинг (рециклизация). Это повторное использование какого-то ресурса после его обработки, делающей его пригодным для такого использования. Процесс использования вторичного сырья превращен в большинстве стран в особого рода производственную деятельность, сектор бизнеса.
Главное в процессе рециклинга — селективный (избирательный) сбор, сортировка отходов и подразделение на категории. При разделении отходов по категориям выделяют:
- отходы, которые могут быть использованы для производства аналогичной продукции (стекло, бумага, металлы, пластмассы);
- отходы, содержащие опасные или особо ценные компоненты (аккумуляторы, батарейки, некоторые виды пластмасс)
Сепарация (разделение) определяет в большой степени успешность рециклинга. Например, на мусороперерабатывающих заводах черные металлы выделяются методом магнитной сепарации, цветные металлы — с помощью переменного магнитного поля или методом дробления с последующей пневмовибросепарацией.
Внедрение предварительной сортировки позволяет вдвое сократить количество ТБО, направляемых на сжигание или захоронение. Так, в США извлекается и повторно используется 60 % металлов, 50 % макулатуры, 40 % стекла, содержащихся в ТБО. Во Франции в 2005 г. из макулатуры ТБО произведено до 56 % бумаги.
Рециклизация становится все более выгодной в развитых странах, а потенциальная прибыль данной отрасли привлекает к ней все новые и новые фирмы. Более того, во многих западных странах фирмы борются за доступ к рынку отходов, к бизнесу очистки. А государство постоянно поддерживает режим наибольшего благоприятствования, стимулирующий рециклизацию.
Мусороперерабатывающие заводы: отходы в доходы. Расчеты показывают: вывозить содержимое мусорных контейнеров на свалку (полигон) нецелесообразно ни в экологическом, ни в экономическом отношениях. С каждым годом растет ценность ТБО как комплексного сырья. Это становится понятным, если учесть, что в его составе содержится около 20—40 % макулатуры, 2—3 % черных и цветных металлов, 25-40 % пищевых отходов, 1-5 % пластмасс, 4-6 % стекла, 4—6 % текстиля и др. С другой стороны, на фоне повышения стоимости городских земель, расширения строительства загородных домов, поселков, дач и т. п. существующие свалки (полигоны) стремительно заполняются или уже переполнены. Так, существующие полигоны в Подмосковье заполнены более чем на 90 %.
В этих условиях предпочтительна организация двухступенчатой системы сбора и переработки, при которой отходы везут не на свалку, а на расположенные в черте города мусороперерабатывающие заводы (МПЗ). Там отходы сортируют, измельчают, уплотняют, прессуют, извлекают из них полезные материалы, а остатки направляют на свалки.
Вторичная переработка (реутилизация). Имеется много способов вторичной переработки различных типов мусора, причем постоянно предлагаются новые. К настоящему времени наиболее широко применяемые технологии таковы:
- извлеченную бумагу снова измельчают до состояния пульпы, из которой далее изготовляют различную бумажную продукцию; ее можно также перемалывать и продавать как целлюлозную изоляцию, измельчать и компостировать;
- стекло дробят, плавят и делают из него новую тару, дробят и используют вместо гравия или песка при производстве бетона и асфальта;
- пластмассу переплавляют и изготавливают из нее «синтетическую древесину», устойчивую к биодеградации и могущую использоваться как материал для различных ограждений, перил, столбов, настилов и других сооружений, эксплуатирующихся под открытым небом;
- металлы плавят и перерабатывают в различные детали; получение алюминия из лома позволяет экономить до 90 % электроэнергии, необходимой для его выплавления из руды;
- старые покрышки переплавляют с последующим изготовлением новых резиновых изделий;
- текстиль измельчают и используют для придания прочности макулатурной бумажной продукции;
- пищевые отходы и садовый мусор компостируют с получением органического удобрения.
2.5 Компостирование твердых бытовых отходов
На многих МПЗ осуществляется промышленная переработка ТБО в органическое удобрение — компост. Его получают в результате разложения растительных и животных остатков микроорганизмами. Для этой цели используют навоз, навозную жижу и помет птиц в смеси с различными видами торфов, городской мусор, опавшие листья деревьев, солому и другое. При компостировании в органической массе повышается содержание питательных веществ (азота, фосфора) в усвояемой растениями форме, обезвреживается патогенная микрофлора, уменьшается количество целлюлозы и пектиновых веществ; удобрения становятся сыпучими, что облегчает их внесение в почву. Разные по составу и способу приготовления компосты применяют под многие культуры, выращиваемые на различных почвах. Компосты часто используют вместо остродефицитных органических удобрений (навоз, торф).
2.6 Складирование (депонирование) отходов
Складирование (депонирование) — это наиболее распространенный способ обращения с твердыми бытовыми отходами городов в большинстве стран.
Неконтролируемые (несанкционированные) свалки. До сих пор основным местом, куда в наших городах вывозят ТБО, являются фактически неконтролируемые свалки (таблица 3).
Таблица 3.Виды муниципальных (городских) свалок (Денисов, 2008)
| № п/п | Классификационное наименование свалки | Место возникновения |
| 1 | Дворовая | Жилой массив; внутриквартальный жилой комплекс; дворовый комплекс |
| 2 | Общепитовская | Вблизи мест общественного питания (рестораны, кафе,точки продажи продуктов) |
| 3 | Магазинная | Вблизи объектов торговли |
| 4 | Рыночная | Вблизи рынков, ярмарок, в том числе и несанкционированных |
| 5 | Привокзально-таможенная | Вблизи вокзалов и таможен |
| 6 | Медицинская | Вблизи больниц, санитарных и ветеринарных пунктов и т.п. |
| 7 | Эпизодическая | Вблизи строек, в пригородных зонах отдыха, в лесополосах и лесопарковых массивах и т.п. |
| 8 | Промхозная | Вблизи действующих промышленно-хозяйственных объектов |
| 9 | Войсковая | Вблизи мест дислокации армейских частей и их складов |
| 10 | Прочие | По мере поступления мусора |
Пункт 10 (прочие) может включать различные объекты – от обочин автомобильных дорого до летних зон отдыха, особенно вблизи водных объектов.
Анализ характера образования несанкционированных свалок позволят выделить две формы подобных объектов: это собственно несанкционированные свалки, представляющие собой скопление отходов на территории 0,2-0,5 и более га, и захламления территории, представляющие собой аморфные, без четко выраженных границ скопления твердых бытовых и строительных отходов.
2.7 Энергоемкость отходов и ее использование
Растения, городские отходы, отходы сельского хозяйства, будучи биомассой, занимают все более заметное место в качестве дополнительного, экологически чистого, постоянно возобновляемого источника энергии. Внимание, уделяемое в последние года потенциальной энергии отходов, связано как с постоянно растущим дефицитом ископаемых топлив, угля, нефти, природного раза, так и с поисками им замены.
Интенсификация промышленного и сельскохозяйственного производства, а также дальнейшая урбанизация неизбежно приведут к тому, что количество разнообразных органических отходов в ближайшие десятилетия резко увеличится. А это значит, нужно будет принимать неотложные меры по их утилизации. Переработка отходов, т. е. биомассы, позволит, таким образом, Неопределенной степени решить и экологическую, и энергетическую проблемы. По предварительным подсчетам, только из отходов, производимых ежегодно в бывших странах СНГ, перевозка которых не требует значительных затрат, можно добывать биогаз в количестве, эквивалентном 100 млн. условных тонн. И кроме того, получать 150-160 млн. т высококачественных органоминеральных удобрений, содержащих 6,25 млн. т азота, 3 млн. т фосфора и 7,5 млн. т оксида калия в виде минеральных солей, легко усваиваемых растениями. Следовательно, при переработке биомассы решается и еще одна проблема — продовольственная. Получение биогаза весьма перспективно. Его можно использовать как топливо в энергоустановках, в двигателях внутреннего сгорания, в котлах, а также в качестве сырья для производства белковых концентратов. Кроме того, утилизируя стоки, животноводы решают и экологические проблемы.
Подавая биогаз на электростанцию, можно выработать электроэнергию потребительского напряжения. В настоящее время за рубежом газ, образуемый на свалках все чаще рассматривают как альтернативный источник энергии в США его добыча считается коммерчески выгодной. В Германии системы экстракции биогаза и его переработки действуют на 35 полигонах ТБО, в Великобритании — на 25. Во многих развитых странах биогаз улавливается и обезвреживается из чисто экологических соображений.
Из каждой тонны отходов образуется до 250 м3 биогаза, в составе которого 50—60 % составляет метан, 30—45 % С02, 1-2 % H2S и около 1—2 % — соединения азота и водорода, кислорода! других (всего 32 компонента). В результате очистки от приме и осушения теплота сгорания биогаза может достигать 80 % родного газа и довольно эффективно использоваться в к топлива. Однако для достижения таких показателей треб} предварительное отделение ТБО от негорючих материалов, оборудование подземного резервуара, создающего анаэробные вия, обеспечение условий ферментативного разложения.
Отходы как топливо. Содержание в отходах органического вещества позволяет использовать их непосредственно как топливо, хотя и низкокалорийное. Тем не менее, одна тонна мусора, разным оценкам, эквивалентна 200-280 кг угля или 150 кг мазута.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
