Мусороперерабатывающие заводы.

Сбор и удаление твердых бытовых отходов

Различают валовый и раздельный сбор ТБО. Валовый сбор - сбор ТБО без разделения на отдельные составляющие. Планово-регулярная организация сбора и удаления ТБО предусматривает вывоз отходов из домовладений с установленной периодичностью. Периодичность удаления ТБО устанавливается санитарными службами исходя из местных условий в соответствии с действующими правилами содержания территории населенных мест.

Тип и емкость применяемых мусоросборников зависит от количества накапливающихся отходов, типа и этажности застройки, способа погрузки и выгрузки ТБО. В малоэтажной застройке все ТБО собирают в мусоросборни­ки. Затем вручную или механизировано загружают в кузов мусоровоза. Для многоэтажных или группы малоэтажных домов устанавливают стандартный контейнер на колесиках, отходы из которого механизированным способом выгружают в мусоровоз. В местах большого скопления ТБО устанавливают съемные контейнеры-кузова.

Разделъный сбор.Раздельная, или селективная, система сбора отдельных составляющих ТБО обеспечивает получение относительно чистых вторичных от населения и уменьшение количества вывозимых отходов. Эта система требует от населения сознательного подхода к удалению ТБО, увеличения числа обслуживающего персонала, тары, спецтранспорта для вывоза каждого вида вторсырья. Эти дополнительные расходы вполне окупаются за счет утилизации вторичных ресурсов. Обычно в основу таких технологий положен принцип сбора населением ТБО в отдельные емкости контейнеры или мешки для различных видов отходов. В Беларуси разработана и одобрена программа «Обращение с коммунальными отходами». В ее основу лег сортировочно-биомеханический метод, основанный на принципе раздельного сбора отходов, который в настоящее время внедряется в практику городов.

Сбор и удаление крупногабаритных отходов. Ккрупногабаритным относятся отходы, по габаритам не помещающиеся в стандартные контейнеры. В крупных городах за год на каждого человека накапливается до 40 кг крупногабаритных ТБО с удельной массой 0,2 т/м³. Крупногабаритные отходы собирают на специальных площадках, расположенных у жилых домов. Вывоз их производится по графику или заявке ЖЭО.

Дробление ТБО и удаление в канализацию. Такой метод с санитарной точки зрения имеет преимущества перед вывозной системой, так как позволяет уда­лять быстроразлагающуюся часть ТБО сразу же после образования, без накопления и хранения. Дробленые ТБ, вместе с водой сплавляются по канализационным сетям и обезвреживаются вместе со сточными водами на очистных канализационных сооружениях. В ряде стран широко применяют сплав в канализацию дробленых ТБО из квартир, ресторанов, гостиниц, столовых и других объектов.

₽ Рис. 1. Мусороперерабатывающие заводы

Утилизация ТБО.

Существует более 20 методов переработки, обезвреживания и утилизации отходов. Условно все методы можно разделить на три группы:

· утилизаци­оные;

· ликвидационные;

· смешанные.

По технологическому принципу различают биологические, термические, химические, механические и смешанные методы. Наибольшее распространение в РФ получило в первую очередь складирование на полиго­нах или свалках (ликвидационный механический).

Полигоны твердых бытовых отходов. Полигоны — это природоохранные сооружения, предназначенные для централизованного сбора, изоляции и обезвреживания отходов, обеспечивающее защиту от загрязнения атмосферы, почв, подземных и поверхностных вод, препятствующее распространению патоген­ных микроорганизмов за пределы площадки складирования. На полигонах возможна утилизация органической составляющей ТБО путем улавливания биогаза. Срок службы полигона должен быть не менее 15—20 лет. Размещать полигоны необходимо с учетом требований санитарных норм, с удалением от ближайшей жилой застройки на расстояние не менее 500 м. К полигону должна быть подведена дорога с твердым покрытием. По всему периметру площадки, отведенной для полигона, должна быть устроена защитная лесополоса шириной не менее 20 м. Уровень грунтовых вод под днищем полигона должен находиться на глубине более 2 м. На площадке полигона не должны нахо­диться выходы родников. Категорически запрещается использовать под по­лигоны акватории рек, озер, стариц и болот. Площадь участка складирования полигона разбивается на очереди эксплуатации из расчета 3—5 лет на каждую очередь. В составе первой очере­ди выделяется первый пусковой комплекс с объемом складирования в те­чение 1—2 лет.

Защита от загрязнения почв и грунтовых вод осуществляется путем устройства специального противофильтрационного экрана, уложенного по всему днищу и бортам полигона, системы перехвата, отвода и очистки фильтрата, а также системы наблюдательных скважин для контроля качества грунтовых вод. Защита от загрязнения почв и воздушного бассейна осуществляется путем ежедневного перекрытия заполненных рабочих карт полигона слоями грунта, организации системы сбора, отвода и утилизации биогаза, оборудования рабочих карт переносными сетками, перехватывающими разносимые ветром легкие фракции (бумага, пленки), рекультивации поверхности запол­ненных участков полигона. Защита поверхностных водных объектов от загрязнения ливневыми и талыми водами, стекающими с территории полигона, ограниченной лесополосой, осуществляется путем очистки поверхностного стока на площадке «био­плато» и отвода транзитных поверхностных вод. После окончания эксплуатации полигонов их покрывают изолирующим слоем толщиной не менее 1 м в соответствии с проектом рекультивации.

Схема полигона зависит от рельефа местности. На плоских участках устраиваются полигоны высотного или траншейного типа. Полигон вы­сотного типа образуется путем обвалования плоского участка. Полигоны траншейного типа создаются на плоских участка путем прокладки траншей глубиной 3-6 м и шириной поверху 10-12м. Грунт, полученный от разработки траншеи, используется для обратной засыпки после их заполнения ТБО. Полигоны овражного типа. На дно оврага (основание полигона) укладывают глинистый грунт с послойным уплотнением для создания водонепроницаемого противофильтрационного экрана. Участки складирования в овраге разбивают, начиная с верховья, на очереди, сооружая в конце каждого участка земляные плотины. Вместимость полигона, расположенного в овражном участке, рассчитывается в два этапа. На первом этапе определяют вместимость при заполнении до бровки оврага, на втором — с учетом создания дамб обвалования по схеме высотного полигона. Полигоны карьерного типа. Складирование ТБО в карьерах осуществляется по схеме выравнивания (до уровня бровки карьера) или по высотной схеме с превышением уровня бровки карьера за счет создания дамб обвалования. Предусматривается съезд мусоровозов на дно карьера и послойная укладка отходов. Послойная укладка достигается надвигом снизу вверх или сталкиванием с откоса, образованного ТБО.

Санкционированная свалка – территория, временно разрешенная для размещения отходов. Такая свалка имеет СЗЗ не менее 2 км, в пределах которой не допускается жилая застройка.

Наиболее серьезным источником загрязнения атмосферного воздуха, почв, поверхностных и подземных вод являются возникающие в городах и вокруг них несанкционированные свалки.

Полевое компостированиеявляется наиболее простым способом обезвреживания и переработки ТБО. Если на полигонах обезвреживание протекает в течение 50—100 лет, то при полевом компостировании этот процесс происхо­дит за 6—18 месяцев в зависимости от климатических условий.

Компостирование — сложный аэробный биологический процесс, сопро­вождающийся интенсивным выделением тепла. Компостирование в максимальной степени соответствует природному кругообороту веществ, обеспечивая обезвреживание и утилизацию ТБО.

Легкогниющие органические вещества разлагаются с образованием подвижных форм гуминовых кислот, хорошо усваиваемых растениями. В результате компостирования синтезиру­ется гумус, который является основным компонентом почвы. В основе полу­чения компоста лежит процесс аммонификации под воздействием аэробных бактерий. В свою очередь аммонификация является процессом разложения органических соединений ТБО с выделением аммиака. Поэтому при компо­стировании ТБО теряют до 20% (по весу) органических веществ. Разложение органического вещества ТБО, инициируемое аэробной мик­рофлорой, требует постоянного притока кислорода и отвода газообразных продуктов окисления, в том числе углекислого газа. Накопление углекислого газа, снижая окислительный потенциал, может тормозить процесс. Поэтому в ТБО должно поддерживаться определенное соотношение углерода и азота (С:N = 25-30). В процессе компостирования можно выделить две основные фазы: I - получение биотоплива; при этом снижение содержания органичес­кого вещества составляет 5—8% вес; II - получение компоста, при котором снижение веса органического вещества составляет 20%.

Компостирование ТБО производится на площадках, расположенных рядом с полигонами. Для успешного течения процесса компостирования необходимо соблю­дение следующих условий: влажность ТБО должна быть не менее 50—60% вес; содержание пищевых отходов - не менее 25-30%; отношение С: N в ТБО, равное порядка 25-30.

Мусороперерабатывающие заводы.

Основной задачей мусороперерабатывающих заводов (МПЗ) является обезвреживание ТБО и переработка обезвреженных компонентов ТБО для дальнейшей утилизации. Как правило, на МПЗ применяют аэробный метод обезвреживания ТБО (компостирование), который может быть дополнен следующими технологиями:

• вывоз части ТБО на полигоны (ликвидационно-биологический метод);

• сжигание части ТБО на мусоросжигающих заводах (ликвидационно-термический метод);

• сжигание части ТБО на МСЗ с использованием полученного тепла (утилизационно-термический метод);

• термическая обработка ТБО без доступа воздуха (пиролиз) с утилизацией газов и других продуктов пиролиза (утилизационно-термический метод).

При использовании указанных выше технологий на МПЗ возможно получение следующих ценных компонентов ТБО: черные и цветные металлы стекло, пластмассы, сырье для картонных фабрик, продукты пиролиза, теши и органические удобрения (компост).

Обезвреживание ТБО на мусоросжигательных заводах (МСЗ) получило широкое применение в мировой практике. Такие страны как Дания, Швейцария и Япония сжигают около 70% ТБО. МСЗ занимают сравнительно небольшие площади от 2 до 5 га. Их применение оправдано в тех случаях, когда полигоны ТБО расположены на значительном удалении от города. Однако сжигание ТБО связано со значительными выбросами в атмосферу и сложностью их очистки. При низкотемпературном сжигании ТБО (ниже 1000 ⁰С) вероятность образования высокотоксичных газов увеличивается. Не решены вопросы использования образующихся шлаков и летучей золы, которые являются крупнотоннажными отходами. При сжигании образуется 10-15% золошлаков от веса поступающих на МСЗ отходов.

В последние годы в ряде стран идут интенсивные промышленные исследования в направлении термической переработки ТБО нагреванием без доступа воздуха до температуры 500 – 600 ⁰С (низкотемпературный пиролиз) и выше 1100 ⁰С (высокотемпературный пиролиз). Важное отличие технологии пиролиза ТБО заключается в том, что образующиеся газообразные продукты – пар и топливный горючий газ – можно разделить и использовать в самом процессе термической обработки ТБО или вне её. При этом выброс газообразных продуктов в атмосферу резко снижается. При пиролизе образуются продукты, которые могут найти применение в хозяйственной деятельности: газообразное топливо (30-40%); твердый углеродистый остаток (30-40%) – используется как заменитель низкосортных графитов, заполнитель асфальтобетонных смесей, низкосортное топливо, сорбент; смола (20-30%) – как топливо, составляющая асфальтобетонных смесей, сырье для извлечения химических соединений; подсмольная вода – как антисептическое средство для пропитки шпал.