Твердые бытовые отходы

Содержание

Введение

Твёрдые бытовые отходы (ТБО, бытовой мусор) — предметы или товары, потерявшие потребительские свойства, наибольшая часть отходов потребления. ТБО делятся также на отбросы (биологические ТО) и собственно бытовой мусор (небиологические ТО искусственного или естественного происхождения), а последний часто на бытовом уровне именуются просто мусором. Ежегодно количество мусора возрастает примерно на 3 % по объёму. В СНГ образуется около 100 млн тонн ТБО в год. На долю России приходится около половины этого количества (около 63 млн тонн в 2008 году; по другим данным около 53 млн тонн в 2012 году).

Изучением мусора, «мусорной археологией», способов его утилизации занимается наука гарбология.

Твёрдые бытовые отходы представляют собой сложную гетерогенную смесь.

По  морфологическому признаку ТБО в  настоящее время состоит из следующих  компонентов:

• Биологические отходы:
• кости;
• пищевые и растительные отходы (помои, отбросы);
• Синтетические отходы:
• Целлюлозной переработки:
• бумага — газеты, журналы, упаковочные материалы;
• древесина;
• Нефтепродукты:
• пластмассы;
• текстиль;
• кожа, резина;
• различные металлы (цветные и чёрные);
• стекло;
• смёт.

Фракционный состав ТБО (массовое содержание компонентов, проходящих через сита с ячейками разного размера) сказывается как на сборе и транспортировке отходов, так и на технологии их последующей переработки, сортировки.

Химический состав ТБО необходим для определения качества получаемого при переработке ТБО компоста или биогаза.

Состав ТБО отличается в разных странах, городах. Он зависит от многих факторов, включая благосостояние населения, климат и благоустройство. На состав мусора существенно влияет система  сбора в городе стеклотары, макулатуры и т. д. Он может меняться в зависимости от сезона, погодных условий. Так на осень приходится увеличение количества пищевых отходов, что связано с большим употреблением овощей и фруктов в рационе питания. А зимой и весной сокращается содержание мелкого отсева (уличного смета).

С течением времени состав ТБО несколько  меняется. Увеличивается доля бумаги и полимерных материалов. А с переходом  на централизованное теплоснабжение практически  исчезает в ТБО уголь и шлак.

Во всем мире обостряется  ситуация с твердыми бытовыми отходами (ТБО). Не все еще понимают и осознают важность проблемы ТБО. Чтобы  каждый житель города Кемерово почувствовал и свою долю ответственности в  решении этого вопроса - нужна  объективная информация о состоянии  дел в данной области.

1. Методы хранения и переработки ТБО

1.1 Захоронение

Одним из основных способов удаления ТБО во всем мире остается захоронение в приповерхностной геологической среде.

Учитывая высокую химическую и санитарно-эпидемиологическую опасность  неорганизованного складирования  и хранения ТБО, перед выбором  площадки для такого складирования  необходимо тщательно рассмотреть  ряд вопросов:

• особенности местности,
• рельеф местности,
• особенности геологического строения земных слоев предполагаемого места складирования и хранения ТБО,
• преобладающую розу ветров,
• особенности окружающего природного ландшафта.

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.

Основные требования к  полигону ТБО:

• полигон для складирования и хранения ТБО ни в коем случае не должен заливаться паводковыми водами, т.е. он должен располагаться на определенной высоте по расположению к близлежащим водоемам. Это крайне необходимо из-за санитарно-эпидемиологических требований.
• полигон должен быть окружен солидными лесными массивами и направление преобладающей розы ветров должно быть таким, чтобы воздух с поверхности полигона не мог попасть на близлежащие населенные пункты.
• складирование и хранение ТБО должно производиться на подготовленное водонепроницаемое основание так, чтобы в процессе многолетней работы грунт был плотным (желательно толстый слой глины не менее 5 м.), не было бы вероятностей образования оползней, просачивания водных растворов с продуктами разложения.
• ТБО должны складироваться и распределяться по участку сравнительно тонким слоем и этот слой должен быть уплотнен так, чтобы не было разноса мелких и легких частиц.
• недопустимо попадание грунтовых вод на основание полигона ДПО.
• высота слоя закладки ТБО не должна превышать 2 м. Уплотненные ТБО должны покрываться промежуточным слоем, который бы препятствовал уносу ветром мелких и легких фракций ТБО, а также препятствовал бы выходу на свободную поверхность развивающихся насекомых и в первую очередь мух.
• ТБО должны складироваться, храниться и перемещаться на заранее спланированные участки (карты) по мере сепарации их и переработки.

Самый дешёвый способ избавиться от отходов — произвести их захоронение. Этот способ восходит к простейшему  пути — выбросить что-либо из дома, на свалку.

История показала, что простым  выбрасыванием непригодных предметов  из дома проблему решить не удаётся. В XX веке пришлось перейти от стихийного создания свалок к проектированию и  реализации специальных инженерных объектов, полигонов для захоронения  бытовых отходов. Проектом предусматривается  минимизация ущерба окружающей среде, строгое соблюдение санитарно-гигиенических  требований.

1.2. 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.

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.

Таким образом, можно констатировать, что главным направлением в сокращении выделения вредных веществ в  окружающую среду является сортировка или раздельный сбор бытовых отходов. В последнее время все более  распространяется метод совместного  сжигания твердых бытовых отходов  и шламов сточных вод. Этим достигается  отсутствие неприятного запаха, использование тепла от сжигания отходов для сушки осадков сточных вод. Надо отметить, что технология ТБО развивалась в период, когда не были еще ужесточены нормы выброса газовой составляющей. Однако сейчас стоимость газоочистки на мусоросжигательных заводах резко возросла. Все мусоросжигательные предприятия являются убыточными. В этой связи разрабатываются такие способы переработки бытовых отходов, которые позволили бы утилизировать и вторично использовать ценные компоненты, содержащиеся в них.

1.3 Компостирование как разновидность утилизации ТБО.

Компостирование – это  технология переработки отходов, основанная на их естественном биоразложении. Наиболее широко компостирование применяется для переработки отходов органического – прежде всего растительного – происхождения, таких как листья, ветки и скошенная трава. Существуют технологии компостирования пищевых отходов, а так же неразделенного потока ТБО.