Пути утилизации твёрдых бытовых отходов
Проблема обращения с накапливающимися отходами производства и потребления, и, в частности, с твердыми бытовыми отходами (ТБО) городов становится все более актуальной для Российской Федерации.
Несмотря на разнообразие существующих методов утилизации ТБО наиболее рентабельным и широко распространенным методом их утилизации по-прежнему остается депонирование на свалках и полигонах отходов.
Известно более 20 методов обезвреживания и утилизации ТБО. Для каждого из них существует 5-10 разновидностей технологий. По конечной цели методы обезвреживания и переработки отходов делятся на две большие группы: ликвидационные (как правило, решают санитарно-гигиенические задачи) и утилизационные (решают еще и задачи экономики – использование вторичных ресурсов). В основу деления может быть положен и технологический принцип. Согласно ему методы бывают биологические, термические, химические, механические, смешанные. Сейчас в мире наибольшее распространение получили следующие методы:
1. складирование на полигонах (ликвидационный биолого-механический);
2. сжигание (ликвидационный термический);
3. компостирование (утилизационный биологический);
4. сортировка с дальнейшим использованием вторсырья и другие.
В ситуации отсутствия оборудованных санитарных полигонов, соответствующих санитарно-гигиеническим требованиям, ТБО городов депонируются на свалках, которые представляют серьезную опасность, так как существенно влияют на все компоненты окружающей среды и являются мощным загрязнителем атмосферного воздуха, почвы и грунтовых вод ввиду протекания в их теле непредсказуемых физико-химических и биохимических процессов.
Наиболее опасным фактором воздействия объектов размещения отходов на окружающую среду считается фильтрат, формирующийся в теле свалки при взаимодействии отходов с инфильтрующимися атмосферными осадками и содержащий многочисленные компоненты распада органических и неорганических веществ, токсичных соединений и биорезистентных примесей, различных групп микроорганизмов, в том числе патогенных.
Пути утилизации твердых бытовых отходов
Проблема обезвреживания бытовых отходов актуальна во всем мире. Количество бытовых отходов в связи с ростом населения постоянно увеличивается, а ликвидация их представляет глобальную экологическую проблему. В наиболее промышленно развитых странах с высокой плотностью населения захоронению подвергается не более 45 % отходов, тогда как в странах со свободными земельными ресурсами доля отходов, складируемых на свалках, достигает 90 %, что представляет серьезную экологическую угрозу как для современного общества, так и для будущих поколений.
Таблица 1.1- Удельный вес утилизации ТБО в развитых странах
Страна | Депонирование | Сжигание | Биокомпостирование |
США | 84 | 15 | 1 |
Великобритания | 90 | 9 | 1 |
Франция | 55 | 35 | 10 |
Германия | 78 | 20 | 2 |
Япония | 57 | 40 | 3 |
Складирование на полигонах
Наиболее распространенными сооружениями по обезвреживанию ТБО являются полигоны. Полигон – это природоохранное сооружение для централизованного сбора, обезвреживания отходов, которое способствует повышению уровня защиты от загрязнения атмосферы, почв, поверхностных и грунтовых вод и препятствует распространению болезнетворных микроорганизмов [1]. Полигоны должны обеспечивать охрану окружающей среды по шести показателям вредности: органолептическому, общесанитарному, фитоаккумуляционному (транслакационному), миграционно-водному, миграционно-воздушному и санитарно-токсикологическому [2]. Органо-лептический показатель характеризует изменение запаха, привкуса и пищевой ценности растений на прилегающих участках действующего полигона и территорий закрытого полигона, а также запаха атмосферного воздуха, вкуса, цвета и запаха грунтовых и поверхностных вод. Общесанитарный показатель отражает процессы изменения биологической активности и показателей самоочищения почвы прилегающих участков. Фитоаккумуляционный показатель характеризует процесс перехода (миграции) химических веществ из почвы близлежащих участков и территории рекультивированных полигонов в культурные растения, используемые в качестве продуктов питания. Миграционно-водный показатель вредности выявляет процессы миграции химических веществ из ТБО в подземные и поверхностные воды. Миграционно-воздушный показатель отражает процессы поступления выбросов в атмосферный воздух с пылью, испарениями и газами. Санитарно-токсикологический показатель суммарно характеризует влияние факторов действующих в комплексе.
Для защиты окружающей среды по вышеперечисленным показателям при строительстве и эксплуатации полигона должны быть учтены некоторые условия. Для складирования твердых бытовых отходов обычно выделяется выработанного карьера, либо искусственно созданное понижение большой площади. Место выбирают в глинистом грунте, в котором можно складировать отходы в течение 20-25 лет и более. Основание выбранной площадки делают в виде большого корыта, глубиной 1,5 м и более для складирования в нем фильтрата. Если глинистого грунта нет, и основание для полигона приходится делать в водопроницаемых грунтах, дно корыта выстилают слоем привозной глины толщиной 0,5 м или другим противофильтрационным материалом. Сначала отходы вывозят на одну площадку полигона, уплотняют послойно бульдозером до двухметровой высоты. Потом отходы вывозят на другую площадку, а предыдущую укрывают изолирующим слоем грунта толщиной 0,25-0,3 м. Благодаря уплотнению ТБО на месте складирования уменьшается их объем, увеличивается приемная способность полигона и период использования выделенной площади, также снижается водопроницаемость и уменьшается возможность самовозгорания. Переслаивание отходов негорючим материалом предотвращает экзогенные возгорания, распространение неприятного запаха при гниении и разложении органической части ТБО, а также распространение насекомых и грызунов. После полного заполнения полигона высотой 50-100 м производят рекультивацию: поверхность последнего слоя покрывают растительным грунтом, высевают многолетние травы, сажают кустарники и деревья.
При выборе участка для устройства полигона ТБО учитывают климатогеографические и почвенные условия. Запрещается размещать полигоны на территории I и II поясов санитарной охраны водоисточников, зон охраны курортов, а также в местах массового отдыха населения и размещения оздоровительных учреждений.
До настоящего времени практически во всех промышленно развитых странах мира подавляющее количество образующихся ТБО продолжают вывозить на свалки и полигоны [3]. Складирование ТБО на полигонах требует отчуждения больших земельных площадей и сопряжено с высокими транспортными затратами. При захоронении теряются ценные компоненты, входящие в состав отходов, и возникает опасность ухудшения экологического состояния окружающей среды. В местах складирования отходов создаются условия, способствующие распространению инфекций и возникновению пожаров. Поэтому для решения перечисленных проблем с отходами их направляют на промышленную переработку. Применяют следующие методы промышленной переработки ТБО: термическая обработка (в основном, сжигание); биотермическое аэробное компостирование (с получением удобрения или биотоплива); анаэробная ферментация (с получением биогаза); сортировка с получением ценных компонентов для их вторичного использования; комплексная переработка (с получением продукции из вторичного сырья и энергии) .
Термическая обработка ТБО
Это наиболее распространенный и технически отработанный метод промышленной переработки ТБО. В европейских странах сжигают около 25 % объема образующихся городских отходов [3]. Термические методы переработки и утилизации ТБО разделяют на 3 способа:
1. слоевое сжигание неподготовленных отходов в мусоросжигательных установках;
2. слоевое и камерное сжигание специально подготовленных отходов в виде гранулированного топлива (освобожденного от балластных составляющих и имеющего постоянный фракционный состав) в топках энергетических котлов или цементных печах;
3. пиролиз отходов, прошедших предварительную подготовку или без нее [3].
Все термические методы переработки и утилизации отходов помимо их обезвреживания направлены на получение энергии, а также твердого, жидкого или газообразного топлива при их пиролизе.
Метод слоевого сжигания неподготовленных отходов в мусоросжигательных установках наиболее распространен (Рис. 1). При поступлении на завод мусоровозы взвешивают на платформенных автоматических весах. Затем мусоровозы разгружают мусор в приемном отделении в бункер-накопитель. Мусор из бункера-накопителя частями забирает мостовой кран, оборудованный грейферным ковшом. Мусор распределяется на колосниковой решетке, а там перемешивается и сжигается. Далее мусор постепенно перемещается вниз. Сжигание мусора завершается приблизительно на 2/3 длины решетки, аоставшаяся часть мусора, превратившаяся в шлак, постепенно охлаждается. Температура в топочном пространстве регулируется автоматически и составляет оС, что обеспечивает выгорание твердых и газообразных горючих, составляющих отходов. Шлак составляет около 25% по массе от общего количества сжигаемых отходов [3]. Для обеспечения процесса горения отходов подается воздух, нагнетаемый вентилятором, установленный под решеткой. Горячий шлак падает в бункер, а затем в бункер с водой и охлаждается до 80 оС. Далее шлак проходит через виброполотно, с которого из шлака удаляют металлические частицы, с помощью магнитного сепаратора. Куски металла удаляют в специальные емкости, а оставшаяся часть шлака поступает в шлаковый отсек бункера-накопителя. Зола удаляется вместе со шлаком. Тепловую энергию, образующуюся в процессе горения отходов, утилизируют через котел, установленный над колосниковой решеткой.
Рис. 1 Технологическая схема переработки отходов на мусоросжигательных заводах:
1 – мостовой грейферный кран; 2 и 3 – мусорный и шлаковый отсеки бункера–накопителя; 4 – вентилятор первичного дутьевого воздуха; 5 –станция гидропривода; 6 – паровые калориферы-воздухоподогреватели; 7 – шлакоизвлекатель; 8 – ленточные транспортеры для удаления шлака и золы; 9 – дымосос; 10 – дымовая труба; 11 – электростатический филтр; 12 – котел-утилизатор; 13 – вентилятор вторичного воздуха; 14 – загрузочный бункер; 15- растопочная горелка; 16 – колосниковая решетка; I – пар; II – вода; III – воздух; IV – шлак
По прогнозам специалистов слоевое или камерное сжигание специально подготовленных отходов в ближайшее десятилетие получит широкое применение. Такой метод утилизации отходов наибольшее распространение получил в США и Великобритании. Там проводится переработка отходов в гранулированное топливо «RefuseDerindFull» (RDF), при сжигании которого воздействие на окружающую среду значительно меньше. Его можно хранить долгое время и транспортировать на большие расстояния. Технологический процесс получения RDF на первой ступени подготовки отходов состоит из двух операций: дробления отходов и последующей сепарации черных металлов. Если ограничиваться только этими операциями, то получаемый RDF будет содержать значительный процент балластных фракций и иметь низкое качество. Поэтому при изготовлении RDF не ограничиваются только измельчением и сепарацией, а используют дополнительные машины, механизмы и агрегаты, позволяющие обогащать, гранулировать и брикетировать топливо из отходов. RDF можно использовать в качестве основного и дополнительного топлива. Как дополнительное топливо, его можно подавать в камеру сгорания вместе с основным (углем, торфом или другое).
Практика показывает, что наиболее перспективен способ обезвреживания ТБО в два этапа: компостирование органической части ТБО с получением компоста и пиролиз (процесс термического разложения отходов без доступа кислорода, в результате которого образуется пиролизный газ и твердый углеродистый остаток) некомпостируемой части бытовых отходов (НБО), например, резины, кожи, пластмассы, дерева и т. д. Состав продуктов пиролиза зависит от состава отходов и температуры разложения. Пиролиз некомпостируемых отходов способствует созданию безотходных и малоотходных технологий и рациональному использованию ресурсов подразделяетсяна:
4. низкотемпературный (450-500 оС), характеризующийся минимальным выходом газа, максимальным количеством смол, масел и твердых остатков;
5. среднетемпературный (до 800 оС), характеризующийся увеличенным выходом газа с уменьшенным количеством смол и масел;
6. высокотемпературный (свыше 800 оС), характеризующийся максимальным выходом газов и минимальным количеством смолообразных продуктов.
Процесс пиролиза НБО состоит: из пиролиза НБО в печи с внешним обогревом, дожига пиролизных газов; утилизации тепла отходящих газов в котле-утилизаторе с получением пара; очистки дымовых газов от пыли и химических примесей в пенном абсорбере; сушки абсорбционных растворов в распылительной сушилке; сепарации черного и цветного металла из пирокарбона; сепарации камней из пирокарбона; фасовкипирокарбона в мешки. (Рис. 2).
Рис. 2 Схема установки высокотемпературного пиролиза:
1 – приемная воронка; 2 – затворы; 3 – конденсатор жидких продуктов; 4 – дроссельные заслонки; 5 – вентилятор; 6 – газоанализатор; 7 – дымосос; 8 – система газоочистки; 9 – сопло подачи подогретого воздуха; 10 – воздухоподогреватель; 11 – водяная ванна; 12 – швельшахта; I, II и III –направления движения соответственно конденсата, охлажденного воздуха и отводящих газов
В печи пиролизной установки при температуре 500-550 оС без доступа воздуха происходит термическая деструкция НБО (пиролиз). В результате образуется парогазовая смесь, содержащая в своем составе летучие вещества, пары смолы и твердый углеродсодержащий продукт – пирокарбон. Для использования тепла горения углеводородов и перевода ряда химических веществ в безвредные элементы предусматривают их дожиг в специальной камере при температуре 100 оС в потоке отходящих от печей пиролиза газов. Тепло дымовых газов из камеры дожига используется для обогрева печи и для нужд теплоснабжения производства. Полученный в печи пирокарбон с температурой 450-500 оС поступает в холодильный барабан, где охлаждается до 40-50 оС. Далее по ленточному конвейеру подается на разлом, предварительно пройдя электромагнитный сепаратор, поступает на сито. Здесь пирокарбон освобождается от крупных камней, которые вывозят на полигон, и подается на мельницу, где измельчается до фракции 0,5 мм и меньше. После измельчения пирокарбон снова подают на сепарацию для извлечения оставшихся металлов и затем на расфасовку.
Поступающие на установку отходы НБО более чем на 90% состоят из органических веществ, в основной массе которых соотношение углерод : водород : кислород приблизительно соответствует их соотношению в целлюлозе [3]. Бумага почти на 100 % состоит из целлюлозы, хлопчатобумажные и текстильные изделия – более чем на 90 %, древесина – примерно на 50 %. При термической обработке целлюлозы (при отсутствии доступа кислорода) она разлагается, образуя большое количество различных продуктов. Присутствующие в НБО кожа, пластмасса, резина и другие продукты разлагаются, образуя летучие вещества, которые помимо СО2 и Н2О, С1, F, SO2 содержат углеводороды. К вредным составляющим НБО относят серу, хлор, оксиды азота, соединения фтора. В качестве реагента для очистки дымовых газов применяют известковое молоко. Количество загрязняющих веществ, выделяющихся при пиролизе, составляет примерно половину от выделяющихся при сжигании таких же объемов ТБО на МСЗ.
Преимущества метода термической обработки ТБО: уменьшение объема отходов до 10 раз, значительная экономия земельных участков, возможность рекуперации образующегося тепла и снижение риска загрязнения отходами грунтовых вод и почвы.
Наряду с положительным эффектом этого метода утилизации ТБО есть и отрицательные:
7. при сжигании мусора в воздух поступают высокотоксичные органические вещества, в том числе – диоксины; выбросы пыли содержат в себе различные химические элементы, включая тяжелые металлы;
8. в связи с неоднородностью бытовых отходов в печи приходится поддерживать температуру, рассчитанную на сгорание самых тугоплавких веществ, что способствует увеличению выбросов в атмосферу различных оксидов;
9. при сжигании мусора происходит уничтожение ценных компонентов и потеря вторичного сырья;
10. низкая эффективность восстановления черных металлов из шлаков;
11. а также сложность стабилизации самого процесса сжигания.
Компостирование
Компостирование (биохимический процесс разложения органической части ТБО микроорганизмами) – второй по распространенности метод переработки ТБО. Различают полевое компостирование и компостирование на специальных заводах. Теоретически аэробные биохимические реакции, протекающие при компостировании, можно представить в следующем виде:
(С6Н12О6)n → Микроорганизмы → n(C6Н12О6),
целлюлоза глюкоза
n(C6Н12О6) + 6n(О2) → Микроорганизмы → 6n(СО2) + 6n(Н2О) + n(2796 КДж).
целлюлоза кислород углекислый газ вода выделение тепла
Как видно из биохимической реакции окисления, целлюлоза может быть окислена до углекислого газа и воды в аэробных условиях с выделением 2796 КДж на 1 моль глюкозы – составной части целлюлозы [5]. Переработанные таким образом отходы вступают в естественный круговорот веществ в природе за счет их обезвреживания и превращения в компост. Компост – ценное органоминеральное удобрение, которое может быть использовано в сельском хозяйстве, в целях городского озеленения или как биотопливо. В процессе переработки отходов создаются условия, губительно действующие на большинство болезнетворных микроорганизмов, яйца гельминтов и личинки мух.
Аэробное компостирование твердых бытовых отходов в промышленных условиях.
Метод механического биотермического компостирования в мировой практике начали применять в двадцатые годы прошлого века. Разработанные в то время биотермические барабаны превратили аэробное биотермическое компостирование в широко применяемую промышленную технологию обезвреживания и переработки ТБО. Используя комплекс технологических мероприятий, можно нормализовать содержание в компосте микроэлементов, в том числе солей тяжелых металлов. Из ТБО извлекаются черные и цветные металлы.
Для строительства завода по механической переработке ТБО в компост необходимы следующие оптимальные условия: наличие гарантированных потребителей компоста в радиусе 20-50 км и размещение завода у границы города на расстоянии до 15-20 км от центра сбора ТБО при численности обслуживаемого населения не менее 300 тыс. чел.[3].
Около 25-30 % отходов не подлежат компостированию. Эту часть отходов или сжигают на компостных заводах, или подвергают пиролизу для получения пирокарбона, или вывозят на полигон ТБО для захоронения. Бытовые отходы доставляют на завод мусоровозы, которые разгружаются в приемные бункера. Отходы из бункера разгружают на ленточные контейнеры, по которым они направляются в сортировочный корпус, оснащенные грохотами, электромагнитными и аэродинамическими сепараторами. Отсортированные отходы, предназначенные для компостирования, по конвейерам попадают в загрузочные устройства биотермических барабанов, в виде вращающихся цилиндров (Рис. 3).
Биотермический процесс обезвреживания отходов происходит благодаря активному росту термофильных микроорганизмов в аэробных условиях. Масса отходов сама разогревается до температуры 60оС, при которой болезнетворные микроорганизмы, яйца гельминтов, личинки и куколки мух погибают, и масса отходов обезвреживается. Под действием микрофлоры быстрогниющие органические вещества разлагаются, образуя компост. Для обеспечения принудительной аэрации на корпусе биобарабана устанавливаются вентиляторы, которые подают воздух в толщу отходов. Количество подаваемого воздуха регулируется в зависимости от влажности и температуры материала. Оптимальная влажность для ускорения процесса компостирования 40-45 %. Снаружи биобарабан покрывают слоем теплоизоляционного материала для сохранения требуемого температурного режима.
Разгружаются биобарабаны на ленточные конвейеры, которые доставляют компост в сортировочный корпус. Здесь материал летит в двойную воронку, разделенную перегородкой на два отсека. Тяжелые частицы (стекло, камни), обладающие большей инерцией, летят в дальний отсек, а легкие фракции (компост) ссыпаются в ближний. Далее компост попадет на мелкое сито, после прохода которого компост окончательно очищается от балластных фракций. Стекло и мелкий балласт ссыпаются в тележки, а компост по системе конвейеров подается на складские площадки. Большую часть территории, отводимой под размещение мусороперерабатывающего завода (МПЗ), занимают складские площадки для дозревания и хранения компоста. Примерное время дозревания компоста на складе обычно не менее 2 месяцев.
Компост, производимый на МПЗ, имеет следующий состав: органическое вещество на сухую массу не менее 40 %, N – 0,7 %, P2O5 – 0,5 %, содержание балластных включений (камни, металл, резина) – 2 %, реакция среды (рН солевой вытяжки) не менее 6,0. Как показывает практика, при правильной организации сбора ТБО содержание в компосте солей тяжелых металлов не превышает предельно допустимых концентраций.
Выбросы в атмосферу МПЗ при производстве компоста содержат аммиак, углеводороды, оксиды углерода, окислы азота, нетоксичная пыль и другое.
Рис. 3 Технологическая схема непрерывного анаэробного компостирования с аэробным окислением органических отходов во вращающемся барабане:
1 – кран-балка с грейферным ковшом; 2 – мусоровоз; 3 – приемный бункер отходов; 4 – дозирующий бункер; 5 – пластинчатый питатель; 6 – подъемный кран с магнитной шайбой для погрузки пакетов металлолома; 7 – рольганг; 8 – магнитный сепаратор; 9 – бункер металлолома; 10 – пакетирующий пресс; 11 – вращающийся биотермический барабан; 12 – вентилятор; 13 – котельная или пиролизная установка; 14 – вытяжной вентилятор; 15 – штабеля компоста на площадках дозревания и готовой продукции; 16 – измельчитель компоста; 17 – грохот; 18 – прицеп для сбора отсева с грохота
В небольших городах (50 тыс. жителей и более) при наличии вблизи города свободных территорий применяют полевое компостирование ТБО (Рис. 4). В этом случае отходы компостируют в открытых штабелях. Увеличивается продолжительность переработки отходов с 2-4 суток до нескольких месяцев, и соответственно увеличивается площадь, отводимая под компостирование. В мировой практике применяют две схемы полевого компостирования: с предварительным дроблением ТБО и без него. В первом случае отходы измельчают специальными дробилками, во втором – измельчение происходит за счет естественного разрушения при многократном «перелопачивании» компостируемого материала. При полевом компостировании ТБО разгружают в приемный бункер или на подготовленную площадку. Бульдозером или специальными машинами формируют штабеля, в которых происходят процессы аэробного биотермического компостирования. Для предотвращения рассеивания легких фракций мусора, интенсивного размножения мух и устранения неприятного запаха поверхность штабеля укрывают слоем торфа, зрелого компоста или грунта толщиной около 0,2 м. Выделяющееся под влиянием жизнедеятельности микроорганизмов тепло приводит к «саморазогреву» компостируемых отходов в штабеле. При этом наружные слои разогреваются меньше, чем внутренние, и служат теплоизоляцией для внутренних саморазогревающихся слоев отходов. Для обезвреживания всей массы материала в штабеле его «перелопачивают», в результате чего наружные слои оказываются внутри штабеля, а внутренние – снаружи. Кроме того, это способствует лучшей аэрации всей компостной массы. Также для повышения активности биотермического процесса штабеля увлажняют. Готовый компост перед отправкой потребителю направляют на грохот, где его очищают от крупных балластных фракций. Иногда при полевом компостировании отходы разделяют на фракции до компостирования. Площадки полевого компостирования размещают на водонепроницаемых грунтах и периодическая засыпка поверхности свежесформированных штабелей инертным материалом обеспечивают защиту почвы, атмосферы и грунтовых вод от загрязнений.
Анаэробное компостирование твердых бытовых отходов
Анаэробное компостирование ТБО предусматривает переработку органической части отходов за счет ферментации ее в биореакторах, в результате чего образуются биогаз и компост. Схема переработки ТБО в анаэробных условиях следующая (Рис. 5).
Рис. 5 Схема переработки ТБО методом анаэробного компостирования
1 – приемный бункер; 2 – мостовой грейферный кран; 3 – дробилка; 4 – магнитный сепаратор; 5 – насос смеситель; 6 – метантенк; 7 – шнековый пресс; 8 – рыхлитель; 9 – емкость для сбора отжима; 10 – цилиндрический грохот; 11 – упаковочная машина; 12 – крупный отсев; 13 – склад удобрений; 14 – газольдер; 15 – компрессор; 16 – уравнительная камера; I – направление движения отходов; II – направления движения газа
ТБО разгружают в приемный бункер, откуда грейферным краном их подают в коническую дробилку с вертикальным валом. Измельченные отходы пропускают под электромагнитным сепаратором, где из них извлекают металлолом. Далее отходы попадают в метантенк, где их выдерживают в анаэробных условиях 10-16 суток при температуре 25оС с целью его обезвреживания. В результате из каждой тонны отходов получают около 120-140 м3 биогаза, содержащего 65 % метана, 470 кг органических удобрений влажностью 30 %, 50 кг металлолома и балластных фракций, 250 кг крупного отсева и 170 кг составляют газовые потери и фильтрат [3]. Отработанную твердую фракцию выгружают и затем подают в шнековый пресс для частичного обезвоживания. Затем обезвоженная твердая фракция поступает разрыхлитель и оттуда в цилиндрический грохот, в котором материал разделяют на массу, используемую в качестве органических удобрений, и крупный отсев.
Анаэробное компостирование ТБО применяют в тех случаях, когда имеется практическая потребность в биогазе.
Комплексный метод переработки ТБО
По мнению специалистов, более всего соответствует современным экологическим и экономическим требованиям технология комплексной переработки ТБО, сочетающая комбинацию процессов сортировки, термической и биологической обработки их. Объединяющим процессом при этом является сортировка, изменяющая качественный и количественный состав ТБО, что почти вдвое сокращает объем отходов, направляемых на сжигание и захоронение на полигонах, ускоряет процесс компостирования и улучшает его качество, стабилизирует термические процессы и сокращает выбросы вредных веществ с отходящими газами. Процессы сортировки ТБО с получением ценных компонентов для их вторичного использования применяют с середины 60-х годов, и в настоящее время в различных странах работает несколько сотен мусоросортировочных установок.
Сортировка как самостоятельная операция не решает задачу санитарной очистки города и не является методом оптимальной переработки ТБО, так как выделяемые компоненты, за исключением металлов, реализовать трудно, поэтому необходимо создание специальных производств по их переработке. Предпочтительна система сбора и переработки отходов, при которой твердые бытовые отходы везут на мусороперерабатывающие заводы, где их сортируют, измельчают, прессуют, извлекают из них полезные материалы. Многие МПЗ России пока работают по простой схеме. Из поступающих отходов выделяется металл, остальное после измельчения поступает на компостирование. После увлажнения субстрата до 45-60 % влажности из него отсортировываются цветные металлы, стекло, песок, камни и другие, некомпостируемые материалы. Часть из них (остатки резины, пластиков, пленок) смешивается с такими же промышленными материалами и подвергается пиролизу с получением тепла и пирокарбона (углерода) или вывозится на полигон. Проблема мусоропереработки может быть облегчена, если население возьмет на себя ответственность разделять отходы на стадии их сбора. Такая схема имеет ряд преимуществ: снижается парк мусоровозов, экономятся площади полигонов, и продлевается время их функционирования, появляется возможность продавать некоторые продукты переработки. Как это ни парадоксально, но с каждым годом растет ценность ТБО как комплексного сырья. Поэтому ни по экономическим, ни тем более по экологическим соображениям не стоит подвергать ТБО сжиганию и захоронению: их следует подвергать глубокой переработке.
Как правило, 55 % ТБО мусороперерабатывающие заводы превращают в товарную продукцию. Существует множество способов вторичной переработки различных типов отходов. Наиболее широко применяемые следующие технологии:
1. измельчение макулатуры в бумажную массу, из которой изготавливают различную бумажную продукцию;
2. дробление, плавление стекла и производство из него новой тары или, как альтернатива, дробление и использование его вместо гравия или песка при производстве бетона и асфальта;
3. переплавка пластмассы и изготовление из нее «синтетической древесины», устойчивой к биодеградации и обладающей громадным потенциалом как материал для различных ограждений, настилов, столбов, перил и других сооружений под открытым небом;
4. плавление металлов и их переработка в различные детали, что позволяет экономить до 90% электроэнергии, необходимой для выплавления металлов из руды;
5. компостирование пищевых отходов и садового мусора с получением органического удобрения;
6. измельчение текстиля и его использование для придания прочности бумажной продукции;
7. переработка старых покрышек: их измельчают и сжигают, либо изготавливают беговые дорожки, резиновые сапоги, асфальт и т. д. (каждая шина содержит около восьми литров восстанавливаемой нефти).
Однако рециклинг имеет смысл, только если энергетические, экологические и трудовые затраты таковы, что рециклирование выгоднее нерециклирования.
Практика многих стран показывает, что при решении вопроса переработки мусора роль каждого человека огромна: соблюдение чистоты в собственной квартире, доме, на улице, в местах проведения досуга, практика раздельного сбора мусора приносят результаты и помогают решить вопросы переработки ТБО в целом.
Качай доклады на *****
Просто о химии
Ждём Ваших отзывов!
