Магистерская диссертация «Географическое обоснование размещения полигонов твердых бытовых отходов на территории Республики Башкортостан» (стр. 6 )

Из каждой тонны отходов образуется до 250 м3 биогаза, в составе которого 50 – 60% составляет метан, 30 – 45% - СО2, 1 -2% - Н2S и около 1 -2% соединения азота и водорода, кислорода и других соединений (всего 32 компонента). В результате очистки от примесей и осушения теплота сгорания биогаза может достигать 80% природного газа и достаточно эффективно использоваться в качестве топлива. Однако для достижения таких показателей требуется предварительная сортировка ТБО от негорючих материалов, оборудование подземного резервуара, создающего анаэробные условия, обеспечение условий ферментативного разложения. Эффективность растет при использовании тепла биогаза для поддержания температуры ферментатора.

Главные проблемы использования биогаза это, с одной стороны, относительно высокий процент серы, сернистых соединений и галогенов в выбросах установки, а с другой – КПД сжигания биогаза быстро падает по мере удаления от места его производства. Таким образом, биогаз – сравнительно легко получаемое топливо для коммунальных нужд.

Гидролиз и сбраживание. Эксперименты по получению промышленного этилового спирта (этанола) из целлюлозы, содержащейся в ТБО проводились в США и Великобритании. Этанол получают превращением целлюлозы в сахар и его распада под действием кислоты. Но создание такого завода не позволит пока отказаться от складирования отходов их утилизации, т. к. шлам завода, перерабатывающего 250 т/сутки ТБО, составляет 200 т/сутки.

Компостирование ТБО. Основывается на выделении органической составляющей и использования ее в качестве органического удобрения. Селективный сбор отходов позволяет снизить загрязненность до 5%, а влажность до 59 – 63%. Для получения качественного компоста необходимо подготовить гомогенизированную органическую массу, осуществить ее биологическую переработку и обработку готового продукта с целью доведения его качества до уровней действующих стандартов. В конечном продукте несколько меньше органического удобрения. Селективный сбор отходов позволяет снизить загрязненность до 5%, а влажность до 59 – 63%. Для получения качественного компоста необходимо подготовить гомогенизированную органическую массу, осуществить ее биологическую переработку и обработку готового продукта с целью доведения его качества до уровней действующих стандартов. В конечном продукте несколько меньше органического компонента, чем в традиционном компосте, получаемом из отходов животноводческих ферм, но больше микроэлементов. Главное для этого способа утилизации – это очистить исходную органическую массу от тяжелых металлов, которые могут содержаться в мусоре.

Совместная переработка ТБО и осадка городских сточных вод является по сути продолжением предыдущего способа, т. к. позволяет улучшить структуру компоста, повысить содержание питательных веществ, используя на 70% ТБО 30% осадка городских сточных вод. Однако многие страны сейчас отказываются от этого способа из-за потенциальной угрозы инфекции из осадка.

Таких способов частичной ликвидации ТБО с каждым годом становится все больше, однако, ни один из них пока не позволяет полностью избавиться от городских отходов и обойтись без складирования продуктов утилизации. [20].

Таким образом, проблема отходов производства и потребления имеет длительную историю развития и обусловлена социально-экономическими показателями региона. Между тем, необходимо отметить, что физико-химический состав отходов существенно изменился. В составе современных твердых бытовых отходов можно встретить токсичные отработанные батарейки, пластмассовую упаковку и многие другие вещества.

В настоящее время известно более 20 методов обращения с твердыми бытовыми отходами, среди которых в данной работе были рассмотрены складирование, сжигание мусора (прямое сжигание, пиролиз или высокотемпературное разложение),  комплексные методы переработки ТБО (брикетирование и производство гранул из ТБО, получение биогаза, гидролиз и сбраживание, компостирование ТБО, совместная переработка ТБО и осадка городских сточных вод). Но, несмотря на все многообразие способов утилизации ТБО, наиболее распространенным является складирование, так как при использовании любых методов утилизации ТБО неизбежно образуется какая-то часть отходов, которую невозможно переработать. Между тем, необходимо отметить, что серьезную проблему для состояния окружающей среды представляют несанкционированные, стихийно возникающие свалки вокруг населенных пунктов.

В нашей работе мы рассматриваем проблему складирования твердых бытовых отходов на примере одного региона России – Республики Башкортостан, так как поиск оптимальных путей утилизации отходов производства и потребления требует не только глобального подхода к решению данной проблемы, но и регионального.

Глава 2. Физико-географическая и социально-экономическая характеристика территории Республики Башкортостан

2. 1. Физико-географические условия Республики Башкортостан

2.1.1. Географическое положение

Башкортостан – республика, расположенная на Южном Урале и в Приуралье, имеет разнообразные физико-географические условия. Следует подчеркнуть, что природно-климатические условия в пределах республики в пространстве заметно дифференцируются. Этому способствует, главным образом, наличие Уральских гор, проникающих в лесную, лесостепную и степную зоны. Расчлененность территории, ее геологическое строение, количество выпадающих осадков, температурный режим в тех или иных регионах республики различны. В зависимости от этого в течение геологического времени сформировались природные комплексы (почвенный покров, растительное сообщество и др.), отличающиеся друг от друга геоморфологическими и климатическими условиями, почвообразующими породами и видовым составом растительных сообществ.

Республика Башкортостан расположена на границе Европы и Азии. При этом занимает большую часть Южного Урала, прилегающие к нему равнины Предуралья, а также возвышенно-равнинную полосу Башкирского Зауралья. Площадь Башкортостана составляет 143,6 тыс. кв. км, или 0,8% от общей площади Российской Федерации.

Протяженность территории республики с севера на юг составляет 550 км, с запада на восток 450 км. Общая протяженность границ около 2500 км. Башкортостан граничит на востоке с Челябинской, юге, юго-западе – Оренбургской, севере – Пермской, Свердловской областями, на западе, северо-западе – Республикой Татарстан, Удмуртской республикой. Башкортостан находится в средних широтах, между 51о31' с. ш. (на юге) и 56о25' с. ш. (на севере), 53о10' в. д. (на западе) и 60о00' в. д. (на востоке).

Рис.1. Республика Башкортостан в составе Российской Федерации.

В состав республики входят 54 административных района, 21  город, 40 поселков городского типа, более 4,6 тыс. населенных пунктов. [73;11].

Сложившаяся в настоящее время демографическая ситуация является следствием неблагоприятного развития демографических  процессов на протяжении всего последнего десятилетия на территории Российской Федерации. По данным Госкомстата Российской Федерации, постоянное население страны за 2001 год уменьшилось на 864,6 тыс. человек, или на 0,6%. Наблюдается снижение численности жителей Республики Башкортостан: население за 2001 год сократилось на 10,7 тыс. и составило 4090,7 тыс. человек, четверть из них проживает в столице – городе Уфе.

По территории Республики Башкортостан проходят важнейшие железнодорожные, трубопроводные и автомобильные магистрали, связывающие европейскую часть Российской Федерации с Уралом и Сибирью. По железным дорогам Башкортостан имеет прямой выход к Западному Казахстану, низовьям реки Волги, Северному Кавказу, Узбекистану и Туркменистану. Река Белая, как составная часть единой глубоководной транспортной системы Европейской части, обеспечивает Республике Башкортостан доступ к портам Каспийского, Балтийского и Черноморско-Азовского бассейнов. Предприятия республики выпускают более половины кальцинированной соды, бутиловых и изобутиловых спиртов, половину химических средств защиты растений, пятую часть каустической соды, синтетических каучуков, производимых в России. Находясь на главном пути грузопотока между европейскими и азиатскими частями страны, Республика Башкортостан располагает широкими возможностями для ввоза и вывоза сырья и топлива, готовой продукции, что позволяет активно поддерживать торгово-экономические отношения с Западом и Востоком.

Промышленная специализация утвердилась на двух многоотраслевых комплексах: машиностроении и связанных между собой по технологии и экономике отраслях нефтегазодобывающей, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и микробиологической промышленности. Рост производства обеспечен предприятиями нефтеперерабатывающей промышленности, черной металлургии, машиностроения и металлообработки, лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной, стекольной и фарфорово-фаянсовой, пищевой, медицинской и полиграфической промышленности. [73;11].

Рис.2. Физико-географические условия на территории Республики Башкортостан.(Карта из Атласа Башкортостана, 1995

Природные условия Башкортостана благоприятны для развития разнообразных отраслей сельского хозяйства и других видов хозяйственной деятельности. По объему промышленного производства в течение последнего десятилетия республика входит в первую десятку среди регионов Российской Федерации, имея долю в товарной продукции от 2,5 до 3,5%. Развитию промышленности и сельского хозяйства благоприятствуют разнообразные природные богатства, хорошая заселенность территории и удобное географическое положение.

2.1.2. Геологическое строение и  тектоника исследуемой территории

Башкортостан характеризуется многообразием природных факторов, включающих геологическое строение, геоморфологические, климатические и гидрологические условия, почвы и типы растительности, что обусловлено его физико-географическим положением. Характеристика геологического строения и тектоники Республики Башкортостан раскрыта в значительном количестве опубликованных работ и к числу наиболее важных могут быть отнесены публикации (1950) [70], (1957) [67], (1962) [61], (1963) [60], Геология СССР… (1964) [24], Гидрогеология СССР… (1972) [25], (1971) [66].  Как описывается в этих работах, территория Башкортостана имеет гетерогенное геологическое строение. Оно связано с расположением восточной ее части в пределах складчатого Урала и Предуральского прогиба, а западной – на восточном склоне Восточно-Европейской платформы. Осадочный чехол верхнепротерозойского и палеозойского возраста покрывает кристаллический фундамент архей-нижнего протерозоя мощностью 1700 м в западных районах и 10 000 м в более восточных. Он сложно дислоцирован, по тектоническим и морфоструктурным признакам районирован на ряд крупных геологических структур, которые включают: