Система управления городскими отходами

Проблема твердых бытовых отходов (ТБО). Понятие "кризиса отходов" и пути его решения. Сбор, транспортировка, переработка и захоронение отходов в системе городского хозяйства. Система санитарной очистки города. Принципы комплексного управления отходами. Методы переработки и утилизации отходов.

Рекультивация полигонов ТБО, как комплекс природоохранных и инженерно-технических мероприятий.

Управление твердыми бытовыми отходами (ТБО) – одна из главных задач, имеющая экологическое, экономическое и социальное значение. Эта проблема актуальна для всех стран мира, независимо от уровня их экономического развития и политической ориентации. Управление ТБО занимает второе место по затратам и инвестициям после сектора водоснабжения и канализации.

Наиболее опасными ингредиентами ТБО являются тяжелые металлы, особенно Pb и Cd и их соединения. Они загрязняют почвы, подземные воды, сохраняются после сжигания мусора, выбрасываются вместе с газами мусоросжигания. Свинец, легко попадая в кровь, способствует росту кровяного давления у взрослых и нервопатологии у детей. Кадмий является канцерогенным, провоцирует заболевания почек.

ТБО представляют серьезную опасность для здоровья населения и окружающей среды, являясь благоприятной средой для развития патогенной (брюшной тиф, дизентерия, туберкулез и т.д.). Особенно высокое микробное загрязнение отмечается на территориях Иркутской обл. (62,9%), г. Москвы (51,1%), Ростовской обл. (43,9%), республики Татарстан (43,8%), Красноярского края (39,8%) и т.д. при среднем по России показателе – 16,3%.

Ежегодно в мире образуется 420 млрд т ТБО, объем которых увеличивается из года в год. Так, например, только в 15 странах Евросоюза количество ТБО, приходящегося на 1 жителя, с 1990 г. увеличилось более чем на 37%.

Система комплексного управления ТБО может быть представлена в виде иерархической последовательности.

Первый уровень – сокращение образования ТБО. Это один из первых и важных этапов системы управления отходами, направленный на уменьшение их количества на самом начальном этапе. Сокращение образования ТБО достигается за счет уменьшения общего количества образующихся отходов, снижения их токсичности и содержания в них вредных веществ. Для сокращения количества отходов внедряется система рециклинга. Концепция рециклинга, вынуждает производителя стремится к безотходному производству (что не всегда возможно), либо к максимальной переработке отходов в качестве материального или энергетического строя. Это, в свою очередь, стимулирует использовать для упаковки материалы, пригодные для вторичной переработки (картон, бумагу, алюминиевую фольгу).

Одним из важнейших этапов рециклинга является селективный сбор и сортировка отходов с целью максимального механического извлечения утильных материалов.

Проблема сепарации ТБО – ключевая проблема для выбора способа реализации ТБО. Например, черные металлы выделяются методом магнитной сепарации, цветные металлы – с помощью переменного магнитного поля или методом дробления с последующей пневмо-вибросепарации. Бумага выделяется из бытового мусора на основе пневматического разделения потока в воздухе. Для этого используется сухая сепарация на воздушных сепараторах. Стекло выделяется способом мокрой сепарации в циклонах.

Экономическая целесообразность способа переработки отходов зависит от стоимости альтернативных методов их утилизации, положения на рынке вторсырья и затрат на их переработку. Долгие годы деятельность по переработке отходов затруднялась из-за того, что существовало мнение, будто любое дело должно приносить прибыль. Но забывалось то, что переработка, по сравнению с захоронением и сжиганием, наиболее эффективный способ решения проблемы отходов, так как требует меньше правительственных субсидий. Кроме того, он позволяет экономить энергию и беречь окружающую среду. И поскольку стоимость площадей для захоронения мусора растет из-за ужесточения норм, а печи слишком дороги и опасны для окружающей среды, роль переработки отходов будет неуклонно расти.

Компостирование основывается на выделенных из органической составляющей ТБО и приготовлении компоста с использованием его в дальнейшем в качестве органического удобрения. Процесс компостирования это серьезный биохимический процесс со строгим соблюдением всех технологических параметров (влажности, интенсивности аэрации, перемешивания, сушки), который проводится либо в компостных буртах (высотой слоя, созревание осуществляется в течение ТБО не более 2м до 30 суток), либо в медленно вращающихся барабанах. В результате компостирования загрязненность снижается до 5%, а влажность – до 59-63%. При этом в конечном продукте несколько меньше органического компонента, чем в традиционном компосте, получаемом из отходов животноводских ферм, но зато больше микроэлементов. Иногда проводятся совместное компостирование ТБО (70%) и осадков сточных вод (30%).

Прессование – это принудительное разделение ТБО на твердые и жидкие компоненты и последующая переработка давлением 80МПа. Получаемый при таких параметрах твердый материал имеет объемную массу ~1000кг/м3 и используется в строительстве дорог (жидкая фаза подвергается компостированию).

Второй уровень – переработка ТБО. В системе комплексного управления ТБО переработка играет важную роль. Переработка ТБО позволяет получить новые источники энергии, сократить использование природных ресурсов и предотвратить захоронение отходов на полигонах.

Переработка городских отходов, кроме того, способствует сохранению земельных ресурсов, которые требуются для захоронения отходов.

Получили развитие следующие основные направления в переработке: органическая масса компостируется и используется для получения удобрений, текстильная и бумажная макулатура используется для получения новой бумаги, металлолом направляется в переплавку (оставшаяся неорганическая масса прессуется). Основной проблемой переработке является сортировка мусора и разработка технологических процессов переработки.

Третий уровень – ликвидация отходов. Ликвидация ТБО осуществляется термическим способом (на мусоросжигающих заводах), либо отходы размещаются на экологически безопасных полигонах.

В густонаселенных районах Европы способ захоронения отходов, как требующий слишком больших площадей и способствующий загрязнению подземных вод, был предпочтен другому – сжиганию.

При сжигании ТБО с золой и дымовыми газами в атмосферу попадают наиболее опасные отходы мусоросжигания – диоксины и фураны. Исследования показали, что диоксины могут быть обнаружены в пробах летучей золы, колосниковых газов, дымовых газов, воздуха вокруг мусоросжигательных заводов, а также в крови людей из состава персонала заводов. Зола, зараженная диоксинами, свозится на свалки, а из них после выщелачивания с осадками попадает в грунтовые воды. В районах захоронения золы, содержащей диоксины, они обнаруживаются в молоке коров. Диоксиды могут сохраняться в окружающей среде в течение десятков лет, и легко переносятся по трофическим цепям.

Эффективность мусоросжигания существенно возрастает при утилизации отходящего тепла для отопления и производства электроэнергии. Например, 2,7% электроэнергии в Швеции производится за счет сжигания ТБО, а в Брюсселе 5% электропотребления – за счет сжигания ТБО. В США сжигают 5% ТБО, в Японии 26%, в Германии ~35%, в Швеции – 51%, в Швейцарии – 76%. Захоронение отходов осталось в числе наиболее популярных методов решения данной проблемы.

Захоронение ТБО на полигонах занимает последнее место в системе комплексного управления ТБО, но продолжает оставаться необходимым средством для обезвреживания органических нефтеперерабатываемых отходов. К таким отходам относятся несгораемые отходы или сгораемые с большим выделением токсичных веществ, которые не могут быть уловлены, или требуют пока неизвестных или слишком дорогостоящих систем очистки воздушных выбросов.

При таком комплексном подходе к управлению ТБО одним из важнейших элементов является сортировка, позволяющая извлечь из твердых бытовых отходов опасные и ценные вещества.

В РФ насчитывается 80 млрд. т ТБО, при этом под полигоны из хозяйственного оборота изымаются сотни тысяч га земли. Основную часть ТБО составляют пищевые отходы, бумага, картон. Для разных городов и регионов РФ состав ТБО изменяется в широких пределах и зависит от многих факторов (климатических и экономических условий, времени года и др.).

Большая часть промышленных отходов токсична – это шламы и осадки водоподготовки, очистных сооружений, отходы химических, нефтехимических, фармакологических и других производств. Мусоросжигательные заводы из-за невозможности удовлетворения экологическим требованиям работают со сниженной производительностью и перерабатывают лишь 1/10 городского мусора.

В настоящее время захоронения на полигонах составляет (от общего объема ТБО): в России – 99%, в Европе -77%, в Японии – 30%.

Наиболее оптимальным методом захоронения остаточных отходов является создание полигонов твердых бытовых отходов (санитарных полигонов).

Полигоны твердых бытовых отходов представляют собой комплексы природоохранных сооружений, предназначенные для централизованного сбора, обезвреживания и захоронения ТБО, предотвращающие попадание вредных веществ в окружающую среду, загрязнение атмосферы, почвы, поверхностных и грунтовых вод, препятствующие распространению грызунов, насекомых и болезнетворных микроорганизмов.

Количество полигонов ТБО и производительность определяются технико-экономическим обоснованием на строительство полигона и экологическими условиями с учетом генеральных планов развития городских и сельских поселений.

Экологическая безопасность полигонов ТБО обеспечивается геотехническими мероприятиями, которые включают:

• устройство барьеров, препятствующих распространению загрязнений в грунт, грунтовые воды и в воздушное пространство и представляющих собой геокомпозиционную систему гидроизоляционных и газоизоляционных элементов в защитных экранах основания и поверхности полигона;

• снижение риска загрязнения окружающей природной среды вследствие уничтожения источника загрязнения или снижения уровня его токсичности.

Полигоны ТБО размещаются с учетом требований градостроительства, а гигиенические требования к устройству и содержанию полигонов определяют санитарные правила.

Для полигона ТБО разрабатывается специальный проект мониторинга, включающий следующие разделы: контроль состояния подземных и поверхностных водных объектов, атмосферного воздуха, почв и растений, шумового загрязнения в зоне возможного неблагоприятного влияния полигона.

В зависимости от морфологического состава отходов полигоны подразделяются на два класса:

1) полигоны ТБО 1 -го класса предназначены для приема: бытовых отходов, содержание органических веществ в которых не должно превышать 25 %; отходов лечебно-профилактических учреждений;

2) полигоны ТБО 2-го класса предназначены для приема отходов с содержанием органических веществ более 25 %, а также: строительные отходы, в том числе древесно-строительные; твердые промышленные отходы IV класса опасности по согласованию с органами и учреждениями санитарно-эпидемиологической и коммунальной служб, в количестве, не превышающем 30 % от массы принимаемых ТБО; грунты и почвы, твердые промышленные IV класса опасности отходы, содержащие радионуклиды в количествах, не превышающих установленные для радиоактивных отходов пределы.

Поиск по сайту: