Значительный объем промышленного производства, а в настоящий период резкий его спад проявляется в существенном влиянии антропогенного воздействия на экологическую обстановку в результате возрастающего образования различных отходов, загрязняющих природную среду.
Характерной особенностью сложившейся ситуации является то обстоятельство, что полезные ископаемые расходуются промышленностью нерационально и превращаются в сверхнормативные промышленные отходы производства. Подтверждением этому является создание многотоннажных накоплений твердых бытовых и промышленных отходов, к образованию которых причастен каждый житель государства, так как жизнедеятельность общества неизбежно связана с образованием отходов на всех стадиях производства и потребления материальных ресурсов. Поэтому проблема их утилизации сегодня является особенно острой.
Предварительная подготовка и передача на переработку твердых бытовых отходов (ТБО) значительно уменьшит загрязнение окружающей среды и позволит обеспечить максимальное извлечение полезных сырьевых компонентов из ТБО, содержание которых в общем составе отходов составляет значительную (до 70 %) часть.
Ежегодный анализ морфологического состава ТБО в г. Харькове свидетельствует, что в отходах доля полимерных материалов возрастает, и в настоящее время достигает в отдельных районах харьковского мегаполиса 8-12 %. Следует отметить, что накопление ресурсоценных компонентов, особенно полимерных отходов, в составе ТБО увеличивается и опережает возможности их переработки, так как методы их повторного использования (в виде гранулята) в харьковском регионе еще не нашли широкого распространения.
Проблема захоронения ТБО усложняется постоянно возрастающими бюджетными затратами, вызванными стремлением к увеличению санитарной зоны вокруг мегаполиса за счет удаления на большие расстояния санкционированных свалок, что естественно увеличивает протяженность маршрутов спецтранспорта для вывоза ТБО. Это обстоятельство является причиной возникновения несанкционированных свалок, объем которых превышает годовые «нормы» накопления.
Создавшаяся ситуация требует больших дополнительных затрат на обустройство действующей свалки и строительство нового полигона с мусороперегрузочными станциями. Опыт развитых зарубежных стран и анализ современных разработок (технических решений, технологий, концепций) свидетельствует, что по экономическим, экологическим и ресурсосберегающим характеристикам наиболее целесообразным решением в проблеме утилизации ТБО является переход к промышленной переработке ТБО.
На наш взгляд концепция промышленной переработки ТБО должна содержать основные направления:
- эколого-экономическая обоснованность;
- создание мусоросортировочных станций;
- разработка технологии механизированной сортировки ТБО;
- селективный отбор ресурсоценных сырьевых компонентов из ТБО;
- повторная переработка «сырьевого» мусора с извлечением наиболее ресурсоценных компонентов (методом рециклинга);
- изготовление изделий, готовой продукции из вторичного сырья для коммунального хозяйства и других инфраструктур городов;
- использование недосортированной части ТБО путем компостирования, брикетирования, производства биогаза с целью уменьшения или полного отказа от мусоросжигания;
- создание мини-установок только для сжигания использованных медицинских препаратов и материалов;
- создание в Украине изданий периодической печати (легкодоступной для населения) для публикации экологических проблем;
- экологическое образование населения.
При комплексном подходе в процессе реализации предлагаемой схемы имеется реальная возможность использовать 50-60 % ТБО как «сырьевых» в качестве вторичного сырья (см. рис.1)
Реализация схемы значительно снизит нагрузку на МСЗ, т.е. для г. Харькова будет вполне достаточно иметь мусоросжигающий комплекс небольшой мощности (4060 тыс. т/год), если учесть, что значительная часть полимерных и органических отходов, образующих диоксины и другие вредные продукты сгорания, будет отсортирована для вторичной переработки и компостирования. В результате из остаточных ТБО только 25-30 % отходов будут сжигаться, а на полигон поступит недосортировнный остаток (10-15 % от общего объёма накопленного ТБО). При этом значительно снизится «рост» образования стихийных несанкционированных свалок. Объемы «несанкциони-рованных» свалок в г. Харькове составляли:
1998г. – 177,876 тыс. м3
1999г. – 478,586 тыс. м3
1-ое полугодие 2000г. – 861,918 тыс. м3.
Как видно из количественных характеристик, ежегодный «прирост» стихийных свалок в 1998 г. составил – 300,71 тыс. м3, по состоянию на июль 2000г. – 383,3 тыс. м3; общее накопление – 861,9 тыс. м3 «несанкциониро-ванных» свалок города на июль 2000 г. и составило дополнительно 97,8 % бытовых отходов к годовой норме накопления 870-880 тыс. м3.
диаграмма роста стихийных свалок объемом до 50 м3 и свыше 1000 м3 представлена на рис. 2.
|
Условные обозначения:
50м3 1000м3
100 м3 свыше 1000м3
Рисунок 2 – Диаграмма роста стихийных свалок г. Харькова за 1998г., 1999г.
и 1-ое полугодие 2000г.
Анализ морфологического состава бытового мусора «несанкцио- нированных» свалок г. Харькова свидетельствует, что преобладающей составной частью отходов является тара, упаковка из полимерных материалов, бутылки пэт.
Так, исследованиями морфологического состава ТБО Московского, Орджоникидзевского и Фрунзенского районов г. Харькова в сентябре 1998г. установлено, что содержание отдельных извлеченных компонентов ТБО (в пересчете на сухую массу) составляет:
полимерные отходы – 6,48 %;
стеклобой – 7,6 %;
макулатура – 1,1 %;
металл – 3,4 %.
Влажность до 50-58 % (влажность мусора колеблется в пределах 50-58 % в зависимости от времени года). Поэтому пищевые отходы целесообразно удалять отдельно из общей массы ТБО (раздельный сбор), так как при совместном сборе, хранении и транспортировке ресурсоценные компоненты (бумага, ветошь, и др.) становятся непригодными для вторичной их переработки.
Основными составляющими ТБО, влияющими на условия их сбора, сортировки, переработки и определяющими выбор технологии и оборудования являются пищевые отходы, бумага и влажность.
Количество органической фракции в мусоре находится в прямой зависи-мости от содержания в ТБО пищевых отходов, а содержание последних зависит от социальных условий жизнедеятельности населения, которые изменяются в соответствии с экономической и демографической обстановкой в различных регионах Украины. Пищевые отходы содержат большое количество воды.
При содержании в ТБО пищевых отходов на уровне 25-30 % содержание органических веществ достигает 45-50 %.
рисунок 3 – Влияние содержания пищевых отходов на влажность мусора.
Наличие макулатуры в ТБО в настоящее время составляет 20-25 %, что снижает среднюю плотность ТБО до 0,3 т/м3.
Организация сбора, удаления и переработки ТБО в г. Харькове представляет большой интерес для других регионов, так как она весьма сходна со схемами, действующими в большинстве других украинских городов.
для поэтапной реализации предлагаемой схемы ГКП «Харьковкоммун-очиствод» при участии ряда предприятий разработан рабочий проект «Опытно-экспериментальное производство переработки полимерных отходов производительностью 1500 т/год». В настоящее время изготовлено и смонтировано оборудование технологических линий для получения вторичного сырья из полимерных отходов в виде гранул.
Капитальные затраты составляют 500-540 грн./т. Ожидаемая прибыль 560-600 грн./т от реализации гранулята из вторичных полимеров.
Разработано технико-экономическое предложение (ТЭП), технология и техническая документация на изготовление специализированного оборудования по созданию опытно-экспериментального производства по сортировке и переработке ТБО производительностью 40000 т/год или 160000 м3/год. Предлагаемый срок ввода в эксплуатацию 1-ой очереди в 2002 г.
| Промышленные отходы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Горелые пески, шлаки | Гальваностоки | Изношенные шины | Нефтешламы и отработанные масла | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
    
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 Засыпки
при монтажно-строительных работах
| 
Переработка в готовую продукцию
| Измельчение | Регенерация | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 Сырьевой компонент
в составе различ-ных строительных материалов
| Реализация | Резиновая крошка | Черный металлолом | Сжигание с выработкой энергии | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 
| Брикетирование | Реализация | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Реализация | Изготовление изделий: § железнодорожные и автопереезды (плиты) § резиношифер § резиночерепица § мягкая кровля § плиты § др. изделия | Реализация | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Рисунок 4 – Структурная схема переработки промышленных отходов в г. Харькове
Капитальные затраты на строительство мусоросортировочного производства ориентировочно составят 75-90 грн. на тонну ТБО. Ожидаемая прибыль 115-120 грн. за тонну реализованной продукции, отсортированной от ТБО.
Экономический эффект от снижения нагрузки на существующий полигон ТБО составит по оценкам авторов до 50 грн. на одну тонну образующихся отходов.
Экономический, научный и технический потенциал в г. Харькове не позволяет сразу внедрить весь Комплекс технологической линии переработки ТБО. Поэтому каждый из этапов комплексной схемы как автономное внедрение первоначально не принесет экономической прибыли, но зато позволит решить целый ряд экологических проблем.
Таким образом, реализация предлагаемой схемы комплексной утилизации ТБО Харьковского региона позволит решить две задачи:
· экологическую (уменьшение количества накопления отходов, сокраще-ние образования и последующая ликвидация «несанкционированных» свалок, значительное снижение объемов отходов, подлежащих сжиганию на МСЗ и захоронению на полигоне, и, как следствие, значительное сокращение выбросов в атмосферу на МСЗ и образования сточных вод на полигоне);
· экономическую (предварительный сбор и сортировка ТБО позволят вернуть в переработку значительное количество вторичного сырья, макулатуры, полимеров, и др.).
На диаграммах приводятся сравнительные экономические показатели предлагаемых технологий обращения с ТБО.