МЕТОДЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ

АННОТАЦИЯ

Статья посвящена экологической проблеме загрязнения окружающей среды твердыми коммунальными отходами в результате деятельности человечества. Рассмотрены проблемы, методы и тенденции развития технологии переработки и утилизации твердых коммунальных отходов. Приведен опыт зарубежных стран и сделан вывод о возможности применения зарубежных технологий в условиях высокоплотной застройки. Результатом является сравнительный анализ способов утилизации ТКО.

Ключевые слова: окружающая среда, отходы, захоронение на полигонах, компостирование, сжигание, пиролиз.

Существует множество антропогенных загрязнений окружающей среды, однако загрязнение твердыми коммунальными отходами - одно из самых глобальных проблем современного мира . С ростом демографических показателей населения прямопорционально увеличивается количество отходов. За 2016 год в Россиии было произведено 5 441 313 тысяч тонн отходов, а в 2017 год в России – 6220 643,4 тысяч тонн [1].  Появилась необходимость в целесообразном обращении с твердыми коммунальными отходами, в следствии утраты эффективности традиционных способов утилизации отходов населения.

Цель исследования: Анализ структуры опыта мусороудаления для выявления оптимального способа утилизации ТКО.

Твердые коммунальные отходы – вещества или предметы, которые образованы в процессе производства, выполнения работ, оказания услуг или в процессе потребления, которые удаляются, предназначены для удаления или подлежат удалению в соответствии с настоящим Федеральным законом [1]. Главная проблема в области с обращением ТКО – это неумение рационально и эффективно распоряжаться отходами производства и потребления. Существует пять классов опасности отходов:

I класс - чрезвычайно опасные отходы;

II класс - высокоопасные отходы;

III класс - умеренно опасные отходы;

IV класс - малоопасные отходы;

V класс - практически неопасные отходы [2].

В развитых и развивающихся странах мира стали разрабатываться программы по переработке и утилизации отходов населения. Целью которых является получение экономической выгоды наряду с предотвращением загрязнения окружающей среды. Многие страны стремятся воплотить концепцию «ноль отходов» в формулировке английского экономиста Робина Мюррея в его монографии «Цель – Zero Waste».  Основная идея концепции заключается в том, что производители и потребители материалов обязаны обеспечивать их максимальное использование и сохранение таким образом, чтобы, в конечном счете, свести всякое образование отходов к «нулю». Рассмотрим распространенные способы утилизации и переработки ТКО.

Захоронение на полигонах

Захоронение на полигонах является самым распространенным способом обезвреживания и утилизации отходов производства и потребления. В зависимости от класса опасности отходов меняется технология захоронения.

Отходы I и частично II класса опасности хранят в специально разработанных бункерах и захороняют в отведенной территории, расположенной вдали от населенных мест, водоемов.

Транспортировка контейнеров с отходами I и частично II класса опасности осуществляется в специализированных автотранспортах или отдельных железнодорожных вагонах по определенному маршруту. Маршрут согласосывается с СЭС и утверждается в местных органах власти и прокладывается вдали от населенных мест.

Отходы II и редко III класса захороняют в котлованах с гидроизоляцией дна и стен с торцевыми склонами пологими для заезда техники. Применяются специальные мероприятия для предотвращения загрязнения грунтовых вод и отвода атмосферных осадков, скапливающихся в нижней части карты.

Проблемой этого способа обезвреживания и утилизации ТКО является необходимость в мониторинге состояния мусорных бункеров. Так как гидроизоляция стен и дна мест хранения ТКО приходит в негодность, что вызывает загрязнение грунтовых вод, накопление вредных веществ, и выделение свалочного газа.

Компостирование.

Компостирование – это переработка органических отходов путем биоразложения, в результате жизнедеятельности микроорганизмов. Способы переработки подразделяются на аэробное и анаэробное. Аэробное компостирование – процесс разложения органических отходов протекающий при наличии кислорода, а анаэробное – при отсутствии.

Таким способом перерабатывают только органические отходы IV класса опасности. Поэтому следует осуществлять отбор до начала переработки отходов. В зависимости от класса и вида отходов производят предварительную подготовку компонентов в биотермических камерах, дробилках и парниках для ускорения процесса разложения.

Анаэробное компостирование ТБО предусматривает переработку органической части отходов за счет ферментации ее в биореакторах, в результате чего образуются биогаз и компост. 

Биотермическое компостирование выполняют  на открытой площадке либо в специальной установке. Установка имеет вид барабана спостоянной подачей воздуха и горячим воздухом температурой 60 градусов. Помещенная в установку биомасса под термическим воздействием прессуется и превращается в продукт вторичного использования. В результате получается вторичное сырье- биотопливо или органическое удобрение.

Полевое компостирование зависит от многих факторов окружающей среды, таких как сезонность и др. Установки, оснащенные дробилками для предварительного измельчения ТКО, обеспечивают больший выход вторичного сырья и дают меньше отходов производства. Сооружения и оборудование полевого компостирования должны обеспечить прием и предварительную подготовку отходов, биотермическое обезвреживание и окончательную обработку компоста. ТКО разгружают в приемный буфер или на выровненную площадку и специальным оборудованием формируют штабеля, в которых происходят процессы аэробного биотермического компостирования.

Термические способы обезвреживания и утилизации ТКО

Основными термическими способами обезвреживания и утилизации ТКО является сжигание и пиролиз. Эти способы широко используется в странах с умеренным климатом и малым количеством ветренных дней. В последние годы такие технологии внедряются в систему мусороудаления стран ЕС, США и Японии.

Сжигание – процесс окисления органических веществ твердых коммунальных отходов при высокой температуре с выделением тепловой энергии, воды и газов. Такой вид утилизации ТКО осуществляется в специальных печах. Огневая утилизация применяется для горючих или разлагающихся при высокой температуре веществ, в основном органических соединений, например, для обезвреживания химического оружия времён второй мировой войны или запрещённых ныне пестицидов.

Пиролиз – разложение материала при высоких температурах без доступа воздуха. Преимущественно применяется для обработки отходов, содержащих токсичные составляющие (отходов пластмасс, резины, шламов гальванических производств). В результате переработки получается технологический газ и минеральные продукты.

На основании проведенного анализа существующих способов утилизации ТКО была разработана сводная таблица 1.

Таблица 1.

Анализ существующих способов утилизации отходов

Были рассмотрены такие способы утилизации ТКО как пиролиз, сжигание, захоронение на полигоне и компостирование. В результате произведенного анализа было выявлено что самым оптимальным способом утилизации ТКО является сжигание. По следующим критерия: технико-экономических, экологических, технологических.  Определено, что одним из важнейших критериев при выбора способа утилизации ТКО является вид отхода с учетом класса его опасности.

Список литературы:

1. Образование отходов производства и потребления по видам экономической деятельности по Российской Федерации / Федеральная служба государственной статистики (Росстат) [Электронный ресурс]. – М., 2018. URL:http://www.gks.ru/wps/wcm/connect/rosstat
2. Федеральный закон  от 24.06.1998 № 89-ФЗ "Об отходах производства и потребления" (ред. от 30.12.2008).
3. Гринин А.С., Новиков В.Н. Промышленные и бытовые отходы. Хранение, утилизация, переработка : учеб. для вузов. – Франс. Пресс, 2002 – 336 с.
4. Систер В.Г., Мирный А.Н. Современные технологии обезвреживания и утилизации ТБО: учеб. для вузов  – М.: Академия коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова, 2003. – 303 с.