Сбор и промежуточное хранение отходов
Сбор отходов часто является наиболее дорогостоящим компонентом всего процесса утилизации и уничтожения ТБО. Поэтому правильная организация сбора отходов может сэкономить значительные средства. Существующая в России система сбора ТБО должна оставаться стандартизованной с точки зрения экономичности. В то же время дополнительное планирование необходимо для того, чтобы решить новые проблемы (например, отходы коммерческих киосков, на сбор которых часто не хватает ресурсов). Иногда средства для решения этих новых проблем можно изыскать, вводя дифференцированную плату за сбор мусора.
В густонаселенных территориях нередко приходится транспортировать отходы на большие расстояния. Решением в этом случае может явиться станция временного хранения отходов, от которой мусор может вывозиться большими по грузоподъемности машинами или по железной дороге. Следует при этом отметить, что станции промежуточного хранения представляют собой объекты повышенной экологической опасности и могут при неправильном расположении и эксплуатации вызывать не меньше нареканий местных жителей и общественных организаций, чем свалки и МСЗ (как это происходит, например, в Алма-Ате).
Во многих городах на базе полигонов ТБО и специальных автохозяйств созданы унитарные муниципальные предприятия по сбору и складированию ТБО. В ряде случаев полигоны поставлены под прямой контроль природоохранных организаций, а их деятельность частично финансируется из экофондов (Воронеж, Киров и т.д.). Самостоятельность полигона, также как и транспорта, создавала условия для множества злоупотреблений, при которых ТБО оказывались в пригородных лесах, а талоны продавались на свалке всем желающим. Вместе с тем, четкого разграничения полномочий между городскими организациями в области ТБО пока не произошло. К таким организациям относятся управление жилищно-коммунального хозяйства, городской центр санэпиднадзора, горкомприрода, лесники и водники. Теоретически они отвечают за жилые и промышленные зоны, пригородные леса, водоохранные и санитарно-защитные зоны. Практически же значительные городские территории не имеют четкого статуса, реального хозяина и на них, в первую очередь, образуются несанкционированные свалки.
В нескольких городах России (Арзамас, Владимир, Кирово-Чепецк, Красногорск, Пущино, Москва и др.) делаются попытки наладить селективный сбор отходов. Альтернатива свалкам и МСЗ заключается в постепенном создании системы первичной сортировки мусора, начиная со сбора особо опасных компонентов (ртутных ламп, батареек и т.п.) и кончая отказом от эксплуатации мусоропроводов - главного источника несортированного мусора.
Захоронение отходов
Захоронение отходов связано с целым рядом проблем. Когда начинает идти дождь, то вода просачивается сквозь слой отходов и далее поступает в почву обогащенная различными органическими и химическими веществами. Большая часть этих вод затем поступает в грунтовые воды, которые потом наполняют природные водоемы или используются для системы водоснабжения. В связи с этим особенно остро возникает вопрос о выборе места захоронения отходов, а также о разработке методов их дезактивации.
Существует и еще одна проблема. Известно, что разложение отходов происходит без доступа воздуха. При этом образуется биогаз, который на 70% состоит из метана, являющегося легко воспламеняющимся газом. Когда вы видите постоянно горящие свалки - это и есть свидетельство выделения из толщи отходов биогаза. Этот биогаз обладает возможностью проникать на расстояние 300-400 метров и доходить, таким образом, до подвалов жилых домов. Таким образом, получается, что жители домов, находящихся поблизости от таких свалок находятся буквально как на «пороховой бочке».
Также биогаз обладает возможностью негативного влияния на растительность. Если концентрация такого газа становится особенно большой, то вся растительность может просто погибнуть. Вследствие этого вся поверхность начинает оголяться, грунт начинает вымываться и выветриваться, а сами отходы начинают обнажаться из-под земли.
Существование всех выше перечисленных проблем захоронений отходов побудило соответствующих специалистов разработать следующие варианты решений:
. Для организации захоронения отходов необходимо выбирать места на возвышенностях, где грунтовые воды проходят довольно глубоко;
. Перед помещением отходов необходимо предварительно снимать слои почвы, которыми будут накрываться сами отходы;
. По периметру захоронений отходов необходимо на определенной глубине прокладывать трубы, которые будут являться сборниками фильтрата;
. Основание захоронений отходов должно быть непроницаемым для воды. Для этого может быть использована либо глина, либо пластик, толщиной в 30-35 см. Сверху этого нужно уложить слой крупного щебня;
. Само захоронение необходимо выполнять послойно и таким образом, чтобы их высота способствовала фильтрации;
. На четырех углах захоронения отходов нужно делать колодцы по кластерной системе. Причем их глубина должна выходить на уровень грунтовых вод. Эти колодцы можно использоваться для периодического контроля качества грунтовых вод в этом месте.
Сжигание
Выбросы мусоросжигательных заводов очень опасны для здоровья. Из-за того, что в печь попадает несортированный мусор: пластиковые упаковки, батарейки, стройматериалы, органические отходы и т.д. - выбросы МСЗ содержат диоксины. Это одни из самых ядовитых веществ на планете и сильнейшие канцерогены.Твердые бытовые отходы представляют собой гетерогенную смесь, в которой присутствуют почти все химические элементы в виде различных соединений. Наиболее распространенными элементами являются углерод, на долю которого приходится около 30% (по массе) и водород 4% (по массе), входящие в состав органических соединений. Теплотворная способность отходов во многом определяется именно этими элементами. В промышленно развитых европейских регионах теплотворная способность ТБО составляет 1900-2400 ккал/кг, а в ряде случаев достигает 3300 ккал/кг и прогнозируется дальнейший рост теплотворной способности отходов, что окажет влияние на конструктивные особенности элементов термического оборудования. Сжигание ТБО, как правило, является окислительным процессом. Поэтому и в камере сжигания превалируют окислительные реакции. Главными продуктами сгорания углерода и водорода являются соответственно СО2 и Н2О. При сжигании необходимо учитывать, что в ТБО присутствуют потенциально опасные элементы, характеризующиеся высокой токсичностью, высокой летучестью и содержанием, такие как например различные соединения галогенов (фтора, хлора, брома), азота, серы, тяжелых металлов (меди, цинка, свинца, кадмия, олова, ртути). Можно отметить два основных пути образования диоксинов и фуранов при термической переработке ТБО:
ü первичное образование в процессе сжигания ТБО при температуре 300-600ºС;
ü вторичное образование на стадии охлаждения дымовых газов, содержащих HCl, соединения меди (и железа) и углеродсодержащие частицы при температуре 250-450ºС (реакция гетерогенного оксихлорирования частиц углерода).
Температура начала распада диоксинов -700ºС, нижний температурный предел образования диоксинов -250-350ºС.
Для того, чтобы при сжигании на стадии газоочистки обеспечить снижение содержания диоксинов и фуранов до требуемых норм (0,1 нг/м3) должны быть реализованы так называемые первичные мероприятия, в частности, «правило двух секунд» - геометрия печи должна обеспечить продолжительность пребывания газов не менее 2 сек. в зоне печи с температурой не менее 850ºС (при концентрации кислорода не менее 6%). Стремление к достижению при сжигании максимально высоких температур и созданию каких-либо дополнительных зон дожигания не решает полностью проблему снижения концентрации диоксинов в отходящих газах, так как не учитывает способности диоксинов в новому синтезу при снижении температуры. Высокие температуры приводят к увеличению выхода летучих компонентов и росту выбросов опасных металлов. Теоретически возможны два способа подавления образования диоксинов:
ü связывание образующегося при сжигании ТБО HCl с помощью соды, извести или гидроксида калия;
ü перевод в неактивную форму ионов меди и железа, например, связывание меди в комплексы с помощью аминов.
В зависимости от температуры процесса, все методы термической переработки ТБО, нашедшие промышленное применение или прошедшие опытную апробацию, можно разделить на две большие группы:
ü процессы при температурах ниже температуры плавления шлака;
ü процессы при температурах выше температуры плавления шлака.
В настоящее время мусоросжигательные заводы - это технический, экономический и экологический абсурд: консервативный метод решения проблемы (единственное достоинство - снижение объема отходов, но на выходе получаются токсичные зола и шлак), никакой прибыли не приносят (более того - необходимы постоянные дотации) и фактически превращают не опасные и малоопасные отходы в отходы токсичные и этот процесс еще сопровождается серьезным загрязнением атмосферного воздуха.
Рециклинг
Технология фотосепарации находит широкое применение не только в пищевых отраслях, но и на промышленных предприятиях. Фотосепараторы доказывают свою значимость и качество при сортировке бытовых отходов, минералов, стекла, пластмассы. Минералы и элементы в переработке руд выдвигают высокие требования перед сортировочным процессом. Сортировка минералов может производиться по разным критериям - по цвету, форме, структуре, химическому составу. Распознавание цвета имеет большое значение в переработке минералов, драгоценных камней, руд и ценных металлов. Фотосепараторы надежно отделяют годный продукт от инородных частиц и материалов, гарантируя при этом высокий процент извлечения примесей и качество сортировки в целом.
Не менее критическое значение имеет сортировка в рециклинге. Рециклинг (сортировка отходов и их вторичная переработка) стал одной из важнейших проблем современности. Из года в год значимость перерабатывающей отрасли лишь возрастает в связи с растущей необходимостью бережней относиться к природным источникам и заботиться об экологии планеты в целом. Грамотная утилизация отходов и их вторичная переработка (рециклинг) делает возможным получение новой продукции с гораздо меньшими энерго- и ресурсозатратами. Рециклингу могут подвергаться бумага, картон, стекло, пластик, металл. Из переработанных бумажных отходов, например, делается картон, одноразовая посуда, открытки, оберточная бумага и т.д. Битые стекла перерабатываются в тару для пищевых продуктов, фонари и лампы.
Заключение
В России слабо развита перерабатывающая промышленность, слабо ведется работа по подготовке и воспитанию населения по раздельному сбору отходов, не организована система сбора вторичных ресурсов, не везде налажена система вывоза образующихся отходов, слабый контроль над их образованием. Это влечет за собой ухудшение состояния окружающей среды, негативное воздействие на здоровье человека.
Очевидно, что ни одна технология сама по себе проблемы ТБО не решит и полигоны являются источниками выбросов полиароматических углеводородов, диоксинов и других опасных веществ. Эффективность технологий можно рассматривать лишь в общей цепочке жизненного цикла предметы потребления - отходы.
Полигоны еще длительное время останутся в России основным способом удаления (переработки) отходов. Основная задача - обустройство существующих полигонов, продление их жизни, уменьшение их вредного воздействия. С целью дальнейшего сокращения загрязнения окружающей среды отходами и экономии природных ресурсов за счет использования отходов, необходимо: проведение паспортизации отходов любого природопользователя с четким определением их опасности и сертификации; создание необходимых условий для сокращения объемов образования отходов, повышение уровня их использования путем совершенствования правовых, экономических, организационно-управленческих и других регуляторов образования, использования и размещения отходов; использование существующего промышленного потенциала округов для переработки образования отходов, участие в финансировании программ направленных на снижение образования отходов, их переработки.
Список литературы
отход утилизация переработка хранение
1. А.А. Дрейер, А.Н. Сачков, К.С. Никольский, Ю.И. Маринин, А.В. Миронов. «Твердые промышленные и бытовые отходы, их свойства и переработка», 1997.
2. Бродский А.К. Общая экология: Учебник для студентов вузов. М.: Изд. Центр «Академия», 2006. - 256 с. Рекомендован Минобр. РФ в качестве учебника для бакалавров, магистров и студентов вузов.
. Воронков Н.А. Экология: общая, социальная, прикладная. Учебник для студентов вузов. М.: Агар, 2006. Рекомендован Минобр. РФ в качестве учебника для студентов вузов.
. www.greenpeace.ru Сайт Гринпис. Российское отделение.
. www.priroda.ru Сайт Национального информационного агентства «Природные ресурсы» (НИА-Природа)
. www.ecology.ru Всероссийский экологический сервер