В мировой практике наибольшее распространение получили следующие инженерно-технические методы обращения с ТБО:
1) сжигание на мусоросжигательных заводах;
2) предварительная сортировка, утилизация и реутилизация ценных веществ из отходов;
3) компостирование с получением азотного удобрения или биотоплива;
4) ферментация (получение биогаза);
5) пиролиз ТБО - высокотемпературный (около 1700 °С) нагрев без доступа воздуха;
6) строительство полигонов для длительного захоронения отходов (с возможностью их частичной переработки).
Компостирование твёрдых бытовых отходов.
Компостирование является процессом, который в максимальной мере соответствует природному круговороту. Это обусловлено тем, что органические вещества при переработке в удобрения (компост) не разрушаются, как при термических методах, а происходит естественный путь разложения при последующей ассимиляции в процессе роста растений.
Компостирование – сложный аэробный биологический процесс, сопровождающийся интенсивным выделением тепла, в котором можно выделить две фазы: получение биотоплива (при этом снижение содержания органического вещества составляет 5…8 % по весу) и получение компоста (снижение содержания органического вещества достигает 20 % по весу).
Компостирование в полевых условиях является наиболее простым способом обезвреживания и переработки твёрдых бытовых отходов. Если на полигонах обезвреживание протекает очень медленно (50…100 лет), то при полевом компостировании процесс идет значительно быстрее (4…18 месяцев). Суть технологии состоит в том, что ТБО складируются на полях в штабеля, расположенные параллельными рядами с проездом между ними 3 м. Для предотвращения выплода мух, устранения запахов и уменьшения теплообмена между штабелями и воздушной средой их покрывают слоем земли высотой 15…20 см
|
|
Пиролизом называется термическая переработка твёрдых отходов путем нагревания без доступа воздуха до температуры 500…600 °С (низкотемпературный пиролиз) и выше – до 1000 °С (высокотемпературный пиролиз).
Низкотемпературный пиролиз характеризуется минимальным выходом газа, максимальным количеством смол, масел и твёрдых остатков. Высокотемпературный – обеспечивает интенсивное преобразование исходного продукта. Происходит более полный выход летучих продуктов, сокращается объём и количество остатка после окончания процесса.
Сжигание твёрдых отходов.
При сжигании твёрдых отходов решаются две задачи: обезвреживание и резкое снижение объёма твёрдых отходов и получение тепловой энергии в виде пара. В мировой практике созданы и эксплуатируются различные типы мусоросжигательных заводов. Обычно процесс горения ведут при температуре дымовых газов на выходе из топочной камеры t = 900…1000 °С; при более низких температурах не разрушаются дурно пахнущие газообразные соединения, полиароматические углеводороды и диоксины. При соблюдении режима сжигания в шлаке отсутствуют токсичные компоненты и он может использоваться для производства стройматериалов (после извлечения из него металла). Объём шлака и золы не превышает 30 % объёма твёрдых отходов, что упрощает проблему их захоронения. Однако мусоросжигательные заводы выбрасывают в атмосферу значительные объёмы газов, которые необходимо очищать.
|
|
От сжигания 1 т мусора образуется 5 тыс. м3 газов, содержащих диоксины, которые сохраняют свою стойкость в течение десятилетий вокруг мусоросжигающих заводов (МСЗ), образуя зоны отравления и анкологических заболеваний. При длительной эксплуатации границы зоны увеличиваются до 30 км.
В результате микробиологических процессов, происходящих в отходах на свалках, возникает так называемый биогаз, приобретающий все большее народнохозяйственное значение. Биогаз обладает значительным энергетическим потенциалом (содержание в нем метана достигает 44-66%) и может быть использован в теплосиловых установках, а в очищенном виде — в газовых турбинах.
Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение различных материалов и веществ дампинг, в частности грунта, вынутого при дноуглубительных работах, бурового шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твердых отходов, взрывчатых и химических веществ, радиоактивных отходов. Объем захоронений составил около 10% от всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан. Сброс отходов в море) рассматривается как вынужденная мера, временная дань общества несовершенству технологии.
Если извлекать из мусора всю бумагу и картон, а затем проводить рисайклинг (повторная переработка), то можно спасти не только огромные площади лесов, но и на 40% снизить объем вывозимых на свалку ТБО. Однако в России нет ни одного бумажного комбината, способного работать на макулатуре.
Наиболее распространенными сооружениями по обезвреживанию ТБО являются полигоны. Современные полигоны ТБО – это комплексные природоохранные сооружения, предназначенные для обезвреживания и захоронения отходов. Полигоны должны обеспечивать защиту от загрязнения отходами атмосферного воздуха, почвы, поверхностных и грунтовых вод, препятствовать распространению грызунов, насекомых и болезнетворных микроорганизмов.
Размеры земельных участков, отводимых под полигон, рассчитываются из условия 0,02…0,05 га на 1000 т ТБО. Теоретическая вместимость полигона на расчетный срок эксплуатации (15…30 лет)
При разработке совместимой с окружающей средой системы переработки отходов ставятся следующие главные задачи:
1. Снижение количества отходов уже в процессе производства продукции.
2. Уменьшение отходов за счет их сортировки при сборе.
3. Широкое вторичное использование материалов, полученных из отходов.
4. Удаление остающихся после переработки отходов с минимально воз-можным риском для окружающей среды и здоровья человека.