Обезвреживание твердых отходов

Твердые отходы по источнику возникновения подразделяются на промышленные (отходы производства и потребления) и бытовые отходы.

По токсичности их делят по классам опасности:

I класс – чрезвычайно опасные;

II класс – высокоопасные;

III класс – умеренно опасные;

IV класс – малоопасные;

V класс – практически неопасные.

Борьба с твердыми бытовыми отходами (ТБО) начинается уже на стадии сбора и транспортировки отходов.

На территориях разных стран, городов, и даже в пределах одного города применяются различные способы сбора и различные виды транспортировки ТБО к местам назначения.

Еще широко используются примитивные способы сбора несортированных отходов в контейнеры с дальнейшим вывозом их мусоровозами на неконтролируемые свалки.

В то же время за рубежом и у нас применяются, например, такие способы, как измельчение отходов на установленных в квартирах механических дробилках с последующим смывом их по канализационной системе к станциям очистки или транспортирование по подземным трубам к станциям переработки отходов для дальнейшей их переработки в полезные компоненты.

Захоронение твердых бытовых отходов. Полигон для захоронения ТБО представляет собой многослойную пирамиду, составленную их уплотненных бульдозером нескольких слоев отходов, между которыми проложены изолирующие слои грунта, а сверху находится слой растительного грунта. На поверхности полигона возможно устраивать сады, игровые площадки и др.

Возможная экологическая опасность таких захоронений ТБО заключается в вымывании ядовитых веществ и загрязнении грунтовых вод, образовании метана и просадка грунта.

Ядовитые вещества могут содержать тяжелые металлы, поступающие из ржавых консервных банок, батареек и электроприборов, а также представлять собой красители, пестициды, детергентыи др.

Метан образуется в результате анаэробного разложения органических веществ. Распространяясь между слоями грунтов, метан может попадать в дома, накапливаться там и взрываться. Для предотвращения этого явления обычно на месте захоронений устраивают газовые скважины, при этом метан может улавливаться и использоваться, например, как топливо. Экологическая опасность метана связана с его повреждающим воздействием на корни растений, их гибелью и последующей эрозией почв.

Проседание грунта происходит в результате неизбежного разложения отходов, а образующиеся впадины заполняются ядовитыми водами.

Переработка ТБО на компост. Твердые бытовые отходы могут быть удалены из окружающей среды путем включения их как компонента в компосты.

Компосты – это органические удобрения, применяемые вместо остродефицитных навоза и торфа. Компостыполучают путем разложения растительных и животных остатков микроорганизмами. Для приготовления компостов используют навоз, помет птиц, торф, городской мусор, опавшие листья деревьев и т.п. Применение компостов позволяет улучшить почвы и получить более высокие урожаи сельскохозяйственной продукции.

Процесс изготовления компостов происходит в специальных компостных установках, где одновременно с окислением органических веществ происходит и отделение некомпостируемых включений – цветных металлов, резины, полимерных материалов и др.

Совместная переработка ТБО со сточными водами позволяет насыщать компост полезной для почв микрофлорой, тогда как большинство болезнетворных микроорганизмов, яйца гельминтов и личинки мух погибают.

Сжигание ТБО. Сжигание твердых отходов с экологических позиций не может быть оправдано даже в тех случаях, когда сжигание осуществляется на мусоросжигающих станциях. В процессе сжигания образуется и выбрасывается в атмосферу огромное количество высокотоксичных продуктов, содержащих такие вещества, как диоксины, синильная кислота, фосген и многие другие неизвестного состава и с непредсказуемыми свойствами.

Тот факт, что в Европейских странах за последнее десятилетие не построен ни один мусоросжигающий завод, свидетельствует о том, что способ сжигания ТБО – уже пройденный и крайне опасный этап.

Использование ТБО для получения биогаза. Биогаз – это источник дешёвой возобновляемой энергии.

Вначале биогаз, получаемый из органических отходов растительного и животного происхождения, путем анаэробного сбраживания производился как побочный продукт в результате экологизации стоков городских очистных сооружений и животноводческих комплексов.

В настоящее время объемы получаемого биогазав условиях тотальной переработки отходов органического происхождения позволяют на 25-50% замещать потребность некоторых государств ЕС в природном газе. Такой способ получения биогазаназывают «метановым сбраживанием» в анаэробных условиях, т.е. без доступа кислорода.

Образование биогаза– сложный процесс, в ходе которого органические соединения разлагаются на элементарные вещества и с помощью метаногенных бактерий превращаются в биогаз, представляющий собой смесь метана, диоксида углерода, водяного пара с незначительной примесью сероводорода и других газов.

Главным узлом биогазовой энергетической установки является биореактор. В биореакторах поддерживают определенный температурный режим, давление, следят за кислотностью среды и другими параметрами, т.е. обеспечивают надлежащие условия для жизнедеятельности микроорганизмов.

Энергоемкость биогазанапрямую зависит от концентрации в нем метана. Биогаз, который содержит более 55% метана, легко сжигается в горелках отопительных установок, в водонагревателях, газовых плитах, инфракрасных излучателях, стационарных двигателях внутреннего сгорания. Гораздо проще и эффективнее использовать биогаз в качестве источника тепла, т.к. он легко воспламеняется и сгорает в обычных установках.

Однако, в настоящее время биогаз используют не только как источник получения тепла, но, одновременно и как источник получения электричества. Для этого используются, так называемые, когенерационные установки. Такая установка состоит из двигателя внутреннего сгорания и электрического генератора. В когенерационной установке энергия биогазапреобразуется в 35% в электрическую энергию и примерно в 55% - в тепловую энергию.

Таким образом, использование твердых бытовых отходов для получения биогазаспособствует одновременному решению трех задач: получению тепловой и электрической энергии и уменьшению массы ТБО, загрязняющей окружающую среду.

Обезвреживание промышленных отходов. Промышленные отходы (отходы производства и потребления), подлежащие дальнейшей утилизации в течение года, складируются на месте, остальные, как правило, удаляются самими предприятиями на специальные места захоронения, или при невысокой их токсичности нередко вывозятся на свалки бытовых отходов.

Высокотоксичные отходы направляются на специальные полигоны, возведенные в соответствии с требованиями строительных норм и правил (СНиП2.01.28-85) и санитарными нормами. Они размещаются на территориях, имеющих слабо фильтрующие грунты (глина, суглинок и т.п.), располагаются по отношению к населенным пунктам с подветренной стороны, ниже мест забора питьевой воды и рыбоводных хозяйств. В соответствии с нормативами соблюдаются расстояния до автомобильных и железных дорог, зеленых массивов, сельскохозяйственных угодий, жилых и рекреационных зон. Вокруг них обязательно предусматривается санитарно-защитная зона, а также выполняются все другие требования, предусмотренные нормативными документами.

Отходы, которые не подлежат утилизации и не могут быть полностью уничтожены сжиганием, наиболее целесообразно размещать в специальной таре (контейнерах) в подземных хранилищах. Высокотоксичные отходы могут быть захоронены только в геологических массивах, которые создают природный барьер для выноса подземными водами в биосферу размещаемых веществ и продуктов их взаимодействия с окружающими породами.

Для хранения малотоксичных отходов могут быть использованы выработанные пространства.

Наряду с традиционными способами долговременных захоронений промышленных отходов возможно проводить временное их хранение, если современный технологический уровень не позволяет немедленно утилизировать их, тогда как в будущем, по мере развития науки и техники, эти отходы смогут быть переработаны в полезные компоненты. Для размещения таких отходов можно использовать выработанные пространства шахт, рудников, карьеров и т.п.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: