Термин «Утилизация отходов » подразумевает переработку мусора с целью получения вторичного сырья для последующего использования в качестве исходного материала для производства новых видов продукции, или энергии. В соответствии с законом «Об отходах» утилизация определяется как: «использование отходов как вторичных материальных или энергетических ресурсов».
Термин «бытовые коммунальные отходы » подразумевает отходы, образующиеся в процессе жизнедеятельности человека и непроизводственных учреждений типа общественного питания, общественного пользования и прочих.
Термин «ТБО (твердые бытовые отходы) » отличается от термина «ЖБО (жидкие бытовые отходы) » уже хотя бы потому, что подразумевает коммунальные стоки, не имеющие ничего общего с понятием твердое. Отдельно следует отметить, что в большинстве случае вывоз и значительно сложнее, чем отходов промышленности, причиной чему служит отсутствие необходимости в процессе сепарации или, говоря проще, разделения мусора по фракциям в большинстве отраслей промышленности. А также высокий уровень концентрации или плотности промышленных отходов.
С твердыми бытовыми отходами все намного сложнее, так как, несмотря на менее скромные объемы, чем у промышленных, разнообразный состав ТБО исключает прямую утилизацию без предварительной сепарации. В настоящее время существует 4 основных способа утилизации ТБО:
Рассмотрим данные способы утилизации ТБО, их плюсы и минусы.
Вывоз и утилизация ТБО на специальных полигонах захоронения предусматривает наличие специально оборудованного полигона, на котором каждый слой мусора засыпается почвой по принципу слоеного пирога. Данный способ утилизации отходов, который по сути таковым не является, имеет положительные стороны, и в частности относительно невысокий уровень энергоемкости процесса, а также минимальные затраты труда и денежных средств на оборудование полигона захоронения.
Несмотря на это, данный метод утилизации характеризуется множеством экологических и экономических недостатков, и в частности тем, что полигоны ТБО занимают значительные территории, при этом делая их непригодными для более рационального использования на протяжении длительного срока времени или, говоря проще, делают почву неплодоносной на срок не менее 50 лет. Кроме того, посредством ветра пыль и мусор с полигона разносится на многие километры вокруг, тем самым загрязняя окружающую среду и нанося вред здоровью человека и в большей мере эстетическому облику города. Также и зачастую происходящие на полигонах захоронения ТБО самовозгорания, образовывающиеся в результате нарушения технологии эксплуатации полигона, не способствуют улучшения уровня экологии и к тому же представляют сложность для тушения.
Объясняется это тем, что результатом нарушения правил эксплуатации является повышение температуры и, как следствие, выделение метана в процессе микробиологических и химических реакций происходящих в мусоре с последующим возгоранием, которое практически невозможно потушить. В результате длительного горения мусора на полигоне атмосфера в качестве бонусов получает выбросы таких вредных веществ как:
Помимо этого, содержащийся в почве полигона жидкий фильтрат изобилует огромным количеством растворимой органики и тяжелых металлов, в частности ртути, которые в случае разрушения оградительного вала или продолжительных проливных дождей могут попасть в грунтовые воды и, соответственно, отравить все до чего смогли добраться. В качестве основного недостатка утилизации ТБО на специальных полигонах захоронения можно упомянуть то, что даже после ликвидации он продолжает отравлять все вокруг на протяжении многих десятилетий, тем самым представляя собой реальную угрозу для окружающей среды и здоровья человека, что более чем актуально для подрастающего поколения. Вывоз и утилизация ТБО в этом плане мало кем рассматривается.
Сепарация предусматривает последующее вторичное применение ценных фракций мусора в качестве исходного материала для процесса переработки с целью получения вторичного материала для производства новых видов продукции или в качестве топлива для получения различных видов энергии.
Вывоз и утилизация ТБО методом сжигания, происходящего на специализированных мусоросжигающих предприятиях при температуре не более +800 0 С также является не только нерациональным с экономической точки зрения, но и экологически опасным методом утилизации. Объясняется это тем, что, несмотря на применение инновационных технологий, в процессе сжигания мусора в атмосферу выбрасывается огромное количество вредных веществ, образовывающихся в процессе совместного сжигания различных фракций мусора, в частности бумаги, металлов, пластика, пищевых отходов и прочего.
В результате чего сажа, содержащая в себе практически все элементы таблицы Менделеева посредством ветра переносится на огромные расстояния и, соответственно, загрязняет окружающую среду. Очистить ее впоследствии практически невозможно, так как, например, период полураспада таких образующихся в процессе горения при невысоких температурах веществ как бензапирен, диоксины и им подобные вещества составляет не менее 30 лет. Кроме того, получаемый в результате сжигания мусора, шлак представляет собой вещество, содержащее в себе в концентрированном виде большинство минеральных веществ, тяжелые металлы, летучие диоксины и прочие «ароматические» добавки, делающие его опасным для окружающей среды и в итоге здоровья человека. Данный шлак непригоден для дальнейшего применения, и более того требует специальных полигонов для захоронения шлака.
Данный метод утилизации пригоден для переработки практически всех видов твердых бытовых отходов, так как предусматривает их температурное разложение без доступа кислорода при температуре от +1200 0 С до +1600 0 С. Тем самым все компоненты мусора трансформируются в простейшие химические соединения в виде водорода, азота, угарного и углекислого газа, метана, сернистого ангидрида и кислорода, а также в виде жидкообразных соединений в виде серной кислоты, хлора и некоторых низших углеродов.
В результате чего можно сделать вывод, что метод пиролиза является самым эффективным и рациональным среди всех существующих. Однако и данный метод имеет свои недостатки и, в частности, характеризуется большим количеством выбросов в атмосферу вредных веществ, высоким уровнем энергоемкости и требует наличие специальных полигонов для захоронения шлака, непригодного для последующей переработки и использования.
Что такое ТБО? Их классификация
Твёрдые бытовые отходы
- предметы или товары, потерявшие потребительские свойства, наибольшая часть отходов потребления. ТБО делятся также на отбросы
(биологические ТО) и собственно бытовой мусор
(небиологические ТО искусственного или естественного происхождения). Классификация ТБО. По качественному составу
: бумагу (картон); пищевые отходы; дерево; металл черный; металл цветной; текстиль; кости; стекло; кожу и резину; камни; полимерные материалы; прочие компоненты; отсев (мелкие фрагменты, проходящие через 1,5-сантиметровую сетку); К опасным ТБО
относятся
: попавшие в отходы батарейкииаккумуляторы,электроприборы,лаки,краскиикосметика,удобренияиядохимикаты,бытовая химия,медицинские отходы,ртутьсодержащие термометры,барометры,тонометры,лампы.
Бытовые отходы
характеризуются
многокомпонентностьюинеоднородностью состава,малой плотностьюинестабильностью (способностью к загниванию). По характеру и степени воздействия на природную среду они делятся на:
производственный мусор
, состоящий из инертных материалов, утилизация которых в настоящее время экономически неоправданна;
утилизируемые материалы (вторичное сырье
); отходы 4 кл.опасности; отходы 3 класса опасности;
отходы 2 класса опасности
; отходы 1 класса опасности. П
о х-ру возникновения
: промышденные; бытовые.
2. Основные причины возникновения отходов
*нерациональная хозяйственная, ставшая нормой деятельность многих предприятий, использующих старые технологии;
*устаревшая нормативная база. Около 30 нормативных актов министерства значительно устарели, т. к были приняты еще в 1992г. и в1997г;
*недейственный (не эффективный) контроль центральных и местных природоохранных и здравоохранительных органов и др. отраслевых органов государственного управления;
*отсутствие экономических стимулов для разработки «исторических» и вновь образованных отходов.
*отсутствие специального закона регулирующего отношения в области обращения с отходами. Попытка министерства решить проблемы управления отходами путем внесения изменений и дополнений в закон» Об охране окружающей среды» является нереальной. За счет поправок нескольких статей закона решить такую огромную проблему невозможно.
3. Сформулируйте концепцию комплексного управления отходами
.
Основная концепция комплексного управления отходами предусматривает, что бытовые отходы состоят из различных компонентов, которые в идеальной ситуации не должны смешиваться между
собой, а должны утилизироваться отдельно друг от друга наиболее выгодными эколого-экономическими методами. Концепция комплексного управления отходами предусматривает, что в дополнение к традиционным методам утилизации твердых бытовых отходов (мусоросжигания и захоронение) должны стать их неотъемлемой частью мероприятия по сокращению количества отходов, вторичная переработка отходов. Комбинация нескольких способов может способствовать эффективному решению проблемы твердых бытовых отходов.
4. Что такое иерархия КУО?
Такая иерархия, подразумевает, что в первую очередь должны рассматриваться мероприятия по первичному сокращению отходов, затем по вторичному сокращению: повторному использованию и переработке оставшейсячасти отходов и в самую последнюю очередь – мероприятия по утилизации или захоронению тех отходов, возникновения которых не удалось избежать и которые не поддаются переработке во вторсырье. Под сокращением понимается
уменьшение их токсичности и иных вредных свойств. Сокращение отходов достигается вследствие переориентации производителей и потребителей на продукты и упаковку, приводящие к меньшему количеству отходов. Вторичная переработка
(включая компостирование) - это вторая ступень иерархии. Вторичная переработка ("ресайклинг") не просто сохраняет место на свалках, но и улучшает эффективность мусоросжигания путем удаления из общего потока отходов несгораемых материалов. Ниже в иерархии стоят сжигание мусора захоронение на полигонах. Мусоросжигание уменьшает объем отходов, попадающих на свалки и может использоваться для производства электроэнергии. Захоронение на полигонах продолжает оставаться необходимым для отходов, не поддающихся вторичной переработке, несгораемых или сгорающих с выделением токсичных веществ.
Перечислите основные проблемы захоронения ТБО на полигонах.
Полигон представляет собой специально сконструированное сооружение. Для их устройства специально подбирают не пригодные для хозяйственных нужд земли с небольшим естественным уклоном. Если уклон отсутствует, то его создают искусственно. Вслед за этим устраивают специальную основу полигона, чаще всего железобетонную, для предотвращения попадания и смешивания свалочных и грунтовых вод. На подготовленном к работе полигоне, по мировым стандартам, должен содержаться лишь один вид твердых бытовых отходов. Данное обстоятельство делает возможным более успешной вторичную переработку или дальнейшею утилизацию бытовых отходов в зависимости от их вида. При складировании таких отходов, по возможности производят их дальнейшую модификацию, путем измельчения и спрессовывания, что увеличивает срок службы полигона. При укладе слоя бытовых отходов на него укладывается дополнительный слой основания, на который в последующем укладываются бытовые отходы. При окончании ресурсов полигона производят его засыпку слоем песка, глины и земли, а так же производят высев растений, что способствует восстановлению почвенного слоя. К сожалению, сегодня в России очень часто бытовые отходы утилизируются на полигонах без предварительной подготовки местности. Сами бытовые отходы практически не сортируются, да и выбор места для будущих полигонах, зачастую производится практически стихийно. К тому же еще одним негативным фактором является увеличение числа стихийных полигонов, а так же не санкционированных захоронений, опасных твердых бытовых отходов. Важно, чтобы все эти проблемы решались на государственном уровне.
6) Назовите существующие системы сбора отходов В настоящее время применяют две основные системы сбора и вывоза отходов: баковую и контейнерную. Баковая система представляет собой удаление отходов кузовными мусоровозами. Такая система имеет большие недостатки, так как требует значительных затрат металла, тяжелого физического труда и сложна при эксплуатации и санитарном содержании мусоросборников. Баки применяют вместимостью 100 л, мусоровоз - с уплотняющим устройством.Контейнерная система заключается в вывозке отходов контейнерными или кузовными мусоровозами. Эта система предпочтительней баковой и получила большое распространение в городах России. Однако она также имеет существенный недостаток: низкая плотность укладки мусора в контейнерах ведет к снижению производительности и удорожанию вывозки.
7) Расскажите о вторичной переработке макулатуры. Переработка макулатуры -очень наглядный пример охраны окружающей среды одновременно с экономией ценного природного сырья.Тщательный сбор макулатуры и ее разумное использование не только предотвращают замусоривание среды нашего обитания остатками бумаги, но и сберегают ценную древесину. С точки зрения экономики целесообразно использовать макулатуру для производства упаковочных материалов, гофрированного и простого картона и т. п.Производство бумаги и картона из макулатуры требует на 60% меньше энергии, так как отпадает производство древесной массы и целлюлозы. При этом загрязнение воздуха снижается на 15%, а воды-на 60%.Нельзя забывать при этом, что из целлюлозы люди учатся получать все больше новых и ценных продуктов и что она как сырье во многих отношениях не только не уступает синтетическим полимерам, но часто и превосходит их. То же можно сказать и о целлюлозных волокнах, сопоставляя их с синтетическими.
8. Расскажите о вторичной переработке древесных отходов. Использование только отходов лесопиления и деревообработки значительно улучшило бы положение со снабжением страны лесными материалами, а главное, дало бы возможность сократить ежегодно увеличивающиеся объемы рубок леса. Проблема более рационального использования всей заготавливаемой древесины, уменьшения количества отходов в процессе переработки и максимального использования отходов, получаемых при лесопилении и деревообработке, является одной из основных проблем текущего семилетия. При исчислении экономии от использования древесных отходов в строительстве следует учесть, что часть из них идет на изготовление материалов и изделий, которые прямо заменяют пиломатериалы, а часть - на замену таких конструктивных элементов и строительных изделий, как штукатурка, керамические облицовочные плитки, теплоизоляции и др.Существующие технологические приемы переработки древесных отходов предусматривают использование опилок на производство стеновых и теплоизоляционных строительных материалов на цементном, известковом, гипсовом и других вяжущих: опилобетон, термолит и др.В значительных объемах опилки можно применять при изготовлении перегородочных и отделочных гипсовых плит, а так же как наполнитель, способствующий лучшему обжигу в кирпичной промышленности. Стружки, получаемые на деревообрабатывающих станках, являются хорошим сырьем для производства древесно-стружечных плит.
9) Расскажите о вторичной переработке текстильных отходов. К текстильным отходам относятся отходы производства: в виде волокон, пряжи, нитей, лоскутов и обрезков текстильных материалов и отходы потребления в виде бытовых изношенных текстильных изделий. К отходам потребления относятся также отходы производственно-технического назначения в виде изношенной спецодежды, скатертей, покрывал, постельного белья, штор, гардин и т.д., образующиеся на промышленных предприятиях, на транспорте, в сферах общественного питания и здравоохранения, в медицинских учреждениях, предприятиях бытового обслуживания и т.д.Текстильные отходы производства по видам сырья принято разделять на три основные группы: первая - текстильные отходы из натурального сырья (хлопковое волокно, льняное волокно, шерсть, натуральный шелк); вторая - текстильные отходы из химического сырья (химические нити и волокна искусственные и синтетические); третья - текстильные отходы из смешанного сырья (смеси на основе натуральных и химических волокон). В трикотажной промышленности образуются отходы при переработке пряжи, изготовлении трикотажного полотна и изделий из него, производстве носочных и перчаточных изделий, большая часть которых используется как вторичное сырье. Количество текстильных отходов потребления в составе ТБО превышает текстильные отходы производства. Их можно считать одним из основных источников вторичного сырья для получения вторичных текстильных материалов.
10. Расскажите о вторичной переработке полимерных отходов. Переработка полимеров – довольно сложный процесс. Гранулированное сырье, или вторичные полимеры, получают путем переработки полимерных отходов, что значительно снижает расходы на производство полимерных изделий. Продукция при этом может производиться как полностью из вторичного сырья, так и из первичного сырья с добавкой переработанных полимеров.Первым этапом вторичной переработки полимеров является сортировка и очистка отходов от посторонних примесей. Затем они измельчаются и проходят переработку в соответствии с выбранной технологией.Полученные в результате переработки вторичные полимеры являются сырьем для промышленного выпуска самых различных изделий – запасных частей для автомобилей, тары для производственного и бытового применения, посуды, наполнителя для мебели, медицинского оборудования и многого другого.Сегодня вторичная переработка полимеров считается одной из самых приоритетных задач и с точки зрения экономической целесообразности, и с точки зрения охраны окружающей среды.
11. Расскажите о вторичной переработке стеклобоя. Довольно многие компоненты ТБО могут быть переработаны в полезные продукты. Вид отхода- стеклобой. Используется в производстве стеклотары: 1)стеклокерамзита,2)стеклоплитки, 3)Стеклокерамической плитки,4)пенопласта.
12. Расскажите о вторичной переработке ртутьсодержащих отходов. Ртутьсодержащие отходы(в основном- отработанные ртутьсодержащие лампы). Используется в получение 1)концентрата ртути (ступа),2)получение нетоксичных соединений ртути (сульфида ртути) для последующего захоронения, 3)направление отработанного сорбента для извлечения ртути.
13. Расскажите о вторичной переработке резиносодержащих отходов. Резиносодержащие отходы (изношенные резины). Используют:1)производство товарной резиновой крошки и регенерата(для частичной замены первичного сырья), 2)производство из резиновой крошки: кровельных материалов,(шифер, черепица, рубероид резиновый),мастики для гидроизоляции, изделий технического назначения (плитки для полов,колеса для тележек,поля для ферм,прокладки),3)использование резиновой крошки в асфальтобетонных смесях при прокладке дорог (прокладки под рельсы,плиты для железнодорожных переездов, плиты для лежачих полицейских,прокладки)
14. Что такое компостирование? Достоинства и недостатки. Компостирование - это технология переработки отходов, основанная на их естественном биоразложении. Наиболее широкое компостирование применяется для переработки отходов органического- прежде всего растительного- происхождения, таких как листья, ветки и скошенная трава. Существует технологии компостирования пищевых отходов, а также неразделенного потока ТБО. В противоположенность процессу гниения, к-ый идет анаэробно с образование биогаза,для эффективного компостирования необходим кислород. В результате получается компост или гумус, по структуре и запаху напоминающий почву, к-ый можно продавать для пользования в качестве удобрения или мульчи. Правильно организованное полевое компостирование обеспечивает защиту почвы, атмосферы, грунтовых и поверхностных вод от загрязнений ТБО. Применяются 2 принципиальные схемы полевого компостирования: с предварительным дробление ТБО и без предварительного дробления. Компостирование- довольно рациональный способ обезвреживания отходов, почти не оказывающий отрицательного влияния на окруж.среду.
15. Мусоросжигание как технология переработки ТБО. Достоинства и недостатки . Мусоросжигание – это наиболее сложный и высокотехнологичный вариант обращения с отходами. Сжигание требует предварительной обработки ТБО (с получением топлива, извлеченного из отходов). Мусоросжигание может быть только одним из компонентов комплексной программы утилизации отходов. Экологическое воздействие мусоросжигательных заводов в основном связано с загрязнением воздуха, в первую очередь – мелкодисперсной пылью, оксидами серы и азота, фуранами и диоксинами. Серьезные проблемы возникают также с захоронением золы от мусоросжигания, к-ая по весу составляет до 30 процентов от исходного веса отходов и к-ая в силу своих физических и хим-их свойств не может быть захоронена на обычных свалках. В наст.время в России работает 7 мусоросжигательных заводов. Одновременно с выбросами газов остаются вторичные твердые отходы(25-30 процентов объема),зараженные ядовитыми вещ-ми. Эти отходы большей частью вывозят на полигоны. Говоря о соц.-эконом. аспектах мусоросжигания, следует отметить, что обычно строительство и эксплуатации МСЗ не по карману город.бюджету и должно производиться в кредит либо частными компаниями.
©2015-2019 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-08-20
Любой город в наше время создает огромное количество отходов, особенно это относится к мегаполисам. Так, например, только из Москвы вывозится больше 9000 тонн мусора. Конкретно к твердым бытовым отходам (ТБО) относятся цветной и черный металл, бумага, картон, пластик, стекло и отбросы биологического происхождения, например изделия из кожи, остатки пищи, растительные отходы.
Вывоз, обработка, захоронение и прочие манипуляции с мусором уже давно «поставлены на конвейер». Эту нишу между собой делят бизнесмены, специальные организации и коммунальные службы. И в большинстве своем, весь мусор отправляется на полигон твердых бытовых отходов (полигон ТБО) или простым языком - на свалку.
Эти полигоны имеют определенные правила в устройстве и организации. Во-первых, срок службы свалки составляет от 15 до 20 лет, и располагаться она должна минимум в 1 км от ближайшего жилого строения. Грунтовые воды должны залегать глубже двух метров, а вокруг свалки создается защитная лесополоса шириной в 20 м.
Мусорный полигон не может располагаться на территории с водоемом. Интересно то, что под водоемом в данном правиле подразумеваются не только реки и озера, но и родники. Более того, на свалках есть небольшие скважины для проверки степени загрязнения грунтовых вод.
К полигону также прокладывается хорошая асфальтовая дорога. Площадь свалки бывает разной, но в любом случае она делится на несколько секторов, которые используются по очереди, каждый такой участок рассчитан на длительность от трех до пяти лет использования в зависимости от количества поступающего мусора. Первый из секторов используют всего пару лет.
Еще одной интересной темой устройства полигона ТБО являются особенности методов захоронения и изоляции отходов. Кроме защитной лесополосы, существуют специальные сетки и экраны, с помощью которых предотвращается распространение биогаза. Биогаз это результат метанового и водородного брожения, значительно загрязняющий атмосферу.
Захоронение мусора происходит так. Сначала вырывают котлован, который покрывают изнутри материалами, препятствующими проникновению токсичных веществ в землю. Зимой, например, для этого иногда используют строительные отходы: бетон, кирпич и тому подобное. После этого, спрессованные блоки или просто отходы из мусоровозов вываливают в котлован, добиваясь примерно двухметрового слоя, и пересыпают каждый день землей. Помимо этого мусор обрабатывают машинами-уплотнителями, чтобы добиться максимально возможной эффективности от объема котлована. Есть также вариант планировки, при котором вырываются не ямы, а траншеи, это обеспечивает удобство передвижения мусоровозов по свалке, хотя и возможно исключительно на достаточно ровной поверхности.
На содержании полигона твердых бытовых отходов можно делать деньги. И притом неплохие. Сам вывоз мусора, не говоря уже о переработке или перепродаже цветмета, стоит денег. Эти деньги оплачиваются всеми, кто пользуется услугами вывоза мусора, службам и предпринимателям, которые владеют той или иной свалкой. Там, где вращаются деньги, обязательно найдется кто-нибудь, кто получает эти деньги в обход закона. И свалки - ни разу не исключение.
Чаще всего страдают системы мониторинга или экологической защиты. Их могут просто не развернуть, например, не использовать против биогаза контрмеры, не установить устройства для измерения загрязненности. Или разместить свалку в неположенном месте, если оно дешевле, ближе к жилому пункту.
Огромной дырой в законодательстве для мошенничества является тот факт, что у нас в стране нет никакой системы измерения объема мусора. Из-за этого нередко возникает ситуация «три пишем, пять в уме», причем пользуются этим моментом как предприниматели, выкручивая счета, так и жилищные службы, которые занижают данные о заказе, а излишек денег от налогоплательщиков идет по карманам. В таком пока что неконтролируемом законодательством бизнесе есть еще много способов жульничества, а людям, к сожалению, остается только надеяться на чужую совесть и ответственность.
Захоронение мусора – это, к сожалению, один из самых распространенных способов . Производится на специально предназначенных для этого площадях, полигонах, и по определенной технологии.
Отдельные полигоны для ТБО — твёрдых бытовых отходов и отдельные полигоны для промышленного и строительного мусора.
Стандартный полигон представляет собой вырытый котлован, но также могут использоваться для этих целей и естественные низины, овраги и карьеры.
Располагаются в относительной близости от населенных пунктов, но вдали от жилых зон и водоемов.
Площадь их может варьироваться от нескольких десятков до сотен гектаров. Выбранная местность не должна быть подвержена затоплению или быть заболоченной.
На дно котла в качестве подложки настилаются специальные материалы и пленки, которые будут препятствовать проникновению вредных веществ в слои почвы и грунтовые воды. Кроме того, подобные методы помогают предотвратить чрезмерное распространение грызунов и насекомых на территории. На подложку насыпается слой песка, и только после этого следует мусор.
Завозимый мусор распределяется равномерно по всей площади с помощью и другой техники. Когда слой отходов достигает нескольких метров, его засыпают примерно полуметровым слоем грунта, обычно любого состава, легко доступным в непосредственной близости. Далее слой грунта опять чередуется слоем отходов, и до тех пор, пока такое подобие слоеного пирога не поднимется до 40 метров (в соответствии с европейскими нормами).
Для более высокой степени уплотнения мусора используют помимо бульдозеров и .
При эксплуатации уплотнителя на территории полигона можно разместить в 2-4 раза больше отходов, чем при использовании обычного бульдозера на гусеничном ходу. Уплотнители часто снабжаются вальцами с шипами, которые обеспечивают дробление мусора.
После достижения указанного выше порога высоты — свалку закрывают для дальнейшего использования, и проводят рекультивацию. Захоронение покрывается грунтом, песком, поверх насыпается метровый слой почвы, образовавшийся холм постепенно зарастает травой и кустарником.
Часто из мусора получаются целые горы, их уплотняют спец. техникой, засыпают грунтом, когда проходит усадка (мусор гниёт, внутри таких образований высокая температура) то территорию иногда обустраивают даже горнолыжными курортами.
Основной недостаток захоронения в том, что на свалку попадает несортированный мусор. Наряду с бытовыми отходами, которые свободно разлагаются естественным путем, есть еще пластик, полиэтилен и прочие достижения химической промышленности, которые оказываются в общей куче. Однако период их разложения может занимать десятки и сотни лет. Более того, на свалку попадают и опасные отходы, а для них предусмотрены совершенно другие способы утилизации.
Захоронение не позволяет повторно использовать материалы, так же исключает их переработку. В идеальном положении дел — захоронение должно использоваться только для быстроразлагающихся пищевых отходов, всё остальное — в переработку или повторное использование.
Мнение: минусом является недостаточный контроль за свалками и повсеместное нарушение правил утилизации мусора. Бизнес весьма прибыльный и часто владельцы и руководители таких полигонов обходят санитарные и прочие нормы. Даже на закрытую свалку не редко пропускаются грузовики с мусором, разумеется, за отдельную плату.
Одним из основных способов удаления ТБО во всем мире остается захоронение в приповерхностной геологической среде.
Под захоронением отходов понимается изоляция отходов, не подлежащих дальнейшему использованию, в специальных хранилищах в целях предотвращения попадания вредных веществ в окружающую природную среду.
Традиционные свалки - места пассивного складирования ТБО, не отвечают современным требованиям экологической безопасности. В настоящее время зарождается новая концепция разработки полигонов, на которых осуществляется комплекс процессов переработки, утилизации, обезвреживания отходов, захоронения их конечных остатков.
Полигоны для ТБО - природоохранное сооружение для централизованного сбора и обезвреживания отходов, обеспечивающее защиту атмосферы, почв, поверхностных и подземных вод от загрязнения, препятствующее распространению болезнетворных организмов. По сравнению со свалками это более совершенный в санитарно-гигиеническом и экологическом отношении объект. Особенностями полигонов являются:
На территориях полигонов не допускается сжигание ТБО, и должны быть приняты меры по недопустимости их самовозгорания.
Все работы по складированию, уплотнению и изоляции ТБО на полигонах полностью механизированы, а после их закрытия производится рекультивация участка. Однако полигоны ТБО (в отличие от полигонов токсичных промышленных отходов) предназначены в основном для захоронения отходов и не предусматривают их специальной переработки.
Наряду с бытовыми отходами, на полигонах ТБО допускается захоронение части промышленных отходов. Условия размещения промышленных отходов на полигонах ТБО регламентируются СП 2.1.7.1038-01 «Гигиенические требования к устройству и содержанию полигонов для ТБО».
Запрещен прием на полигоны отходов, пригодных к использованию в народном хозяйстве в качестве вторичных ресурсов, а также радиоактивных и биологически опасных отходов. При поступлении отходов на полигон должен осуществляться их радиационный контроль.
На полигонах ТБО допускается размещать промышленные отходы с W<85%, безопасные во взрывоопасном отношении, токсичность водной вытяжки которых не превышает токсичности фильтрата ТБО.
Токсичные промышленные отходы IV класса опасности, удовлетворяющие данным требованиям, могут приниматься на полигоны ТБО в неограниченном количестве (по согласованию с органами Роспотребнадзора). Их применяют для изоляции слоев ТБО, как изолирующий инертный материал в средней и верхней части карт полигона. Примерами данного вида отходов могут являться строительные отходы и отходы некоторых производств: битый кирпич, бетон, золошлаковые отходы ТЭЦ, мел, известняк, графит, асбестовая крошка и др. Такие отходы должны иметь однородную структуру с размером отдельных фракций не более 250 мм. БПКп водной вытяжки отходов не должна превышать 300 мг/л.
Токсичные промышленные отходы III класса опасности принимаются в ограниченных количествах (не более 30% массы поступающих ТБО). Их смешивают с ТБО в таком соотношении, чтобы водная вытяжка из смеси была не токсичнее фильтрата ТБО. БПКп водной вытяжки отходов не должна превышать 5000 мг/л. Заключение о возможности приема отходов дается на основе результатов анализов лабораторий полигонов или специализированных сертифицированных лабораторий предприятий - поставщиков отходов.
Токсичные промышленные отходы I-III классов опасности подлежат приему на специальные полигоны.
Городское управление коммунального хозяйства ежегодно утверждает и передает на полигоны список (перечень) предприятий с указанием, какие отходы и в каких количествах от них разрешено принимать. Лаборатория полигона ведет выборочный контроль доставляемых промышленных отходов.
Полигоны размещаются за пределами городов и других населенных пунктов. Размер санитарно-защитной зоны составляет от жилой застройки до границ полигона 500 м. В санитарно-защитной зоне запрещается размещение колодцев для питьевых целей. Размещение полигонов ТБО должно быть согласовано с генеральным планом или проектом застройки города и его пригородной зоны. Перед проектированием полигона заказчик с заинтересованными организациями (отдел по делам архитектуры и строительства, органы экологии, Роспотребнадзор, гидрологическая служба и др.) определяет район и участок для размещения полигона.
Предъявляются следующие требования к характеру грунтов и расположению грунтовых вод.
Площадь участка, отводимого под полигон, выбирается из условия срока его эксплуатации (20-25 лет и более), может достигать нескольких сотен гектаров. При отводе участка под полигон выдается задание на дальнейшее его использование после закрытия полигона. Участки закрытых полигонов используют для создания лесопарковых комплексов, для устройства спортивных площадок, садов и огородов, строительства открытых складов строительных материалов и тары непищевого назначения т.п. Использование территории под капитальное строительство, особенно жилищное, не допускается. Также запрещена на этих территориях прокладка подземных коммуникаций из-за выделения ядовитых и взрывоопасных газов в течение длительного времени вследствие разложения органической части отходов.
Проектирование полигонов осуществляется в соответствии с «Инструкцией по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов для ТБО». - М.: Минстрой РФ, 1996. Участок складирования ТБО - основное сооружение полигона, занимает 85-95 % площади полигона, разбивается на очереди эксплуатации (каждая очередь из расчета на 3-5 лет приема ТБО). На всей площади участка складирования проектируется котлован с целью получения грунта для промежуточной и окончательной изоляции слоев ТБО (таким образом, основание полигона получается в виде огромного корыта). Средняя глубина котлована составляет около 1,5 м, она рассчитывается из условия баланса земляных работ и уровня грунтовых вод (УГВ), который должен быть на 1 м ниже днища котлована.
Для полигонов, принимающих менее 120 тыс. м3 отходов в год, рекомендуется траншейная схема складирования. В этом случае устраиваются рабочие карты (траншеи), размеры которых составляют: длина - 30 … 150 м, ширина по верху - 5 … 12 м, глубина - 3 … 6 м. Траншеи устраивают перпендикулярно направлению господствующих ветров, что препятствует разносу ТБО.
Отходы укладывают слоями и уплотняют бульдозерами или дорожными катками послойно до глубины, равной 2 м, затем изолируют слоем грунта толщиной 0,25 м. В качестве изолирующего материала в зимний период разрешается использовать строительные или производственные отходы: шлаки ТЭЦ, битый кирпич, бетон, известь, мел, гипс, асбестоцемент. Для сокращения площади участка складирования полигон загружают многослойно (до высоты, равной 60 м). При этом устраивают пологий внешний откос (угол откоса 15?С). После заполнения полигона его поверхность покрывают растительным грунтом (толщиной 0,6… 1,5 м), предварительно снятым при строительстве полигона.
Срок службы полигона может быть увеличен путем применения измельчения или брикетирования (прессования) отходов в крупные блоки. Эти способы могут применяться и вместе, т.к. измельчение отходов улучшает качество брикетов. Измельчение осуществляется молотковыми дробилками ударного типа или мельницами с размалывающими колесами (шарами). При этом одновременно происходит растирание и рубка отходов, их объем уменьшается до 50%, материал становится гумусоподобным, запах и пожароопасность резко снижаются. Препятствием для измельчения является наличие в мусоре неразмалываемых и крупногабаритных предметов. Поэтому перед измельчением необходима сортировка мусора.
Брикетирование применяется в основном за рубежом (в США, Японии, Испании). Используются стандартные пресс-формы, которые сжимают несортированный мусор от первоначальной плотности, равной 0,2…0,25 т/м3 до конечной, равной 1,1…1,2 т/м3. Брикеты имеют форму призмы размерами 1,1 * 1,1 * 2,5 м, их масса составляет 3 т. Прессование производится на специальных площадках (мусороперегрузочных станциях), затем брикеты подвозят к полигону специальными машинами. Брикеты на полигонах укладывают штабелями высотой 5 - 8 м. При этом и высота складирования брикетов, и боковые откосы могут быть значительно больше, чем это допускается при засыпке полигона.
Метод брикетирования обладает следующими преимуществами:
Закрытие полигона осуществляется после исчерпания площади, отведенной для захоронения, и отсыпки полигона на проектную отметку. Затем поверхность полигона рекультивируют для обеспечения возможности последующего полезного использования занимаемой территории. Направление рекультивации определяет дальнейшее целевое использование рекультивируемых территорий. Наиболее приемлемыми для закрытых полигонов являются следующие направления рекультивации: сельскохозяйственное, лесохозяйственное, рекреационное, строительное (неответственных сооружений).
Рекультивацию закрытых полигонов выполняют в два этапа. Технический этап включает исследование состояния тела полигона и его воздействия на окружающую природную среду, а также подготовку территории к последующему целевому использованию (планировка территории, выполаживание, террасирование, формирование откосов, создание рекультивационного покрытия, сооружение системы удаления биогаза, строительство дорог и др.). Биологический этап включает мероприятия по восстановлению территорий закрытых полигонов для их дальнейшего целевого использования (комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий). Сюда входят подготовка почвы, посев многолетних трав, уход за растениями. По склону высаживают зеленые насаждения и устраивают террасы. Дальнейшее использование территории после окончания рекультивационных работ разрешается не ранее, чем через год.
Рекультивацию территории закрытого полигона проводит организация, эксплуатирующая полигон, с участием предприятия, выполняющего дальнейшее целевое использование земель. Для проведения рекультивации разрабатывают отдельную проектно-сметную документацию.
При выборе участков для организации санитарии полигона должны учитываться потенциальные экологические ограничения. В толще уже закрытого полигона в течение 50-100 лет происходят процессы разложения органической части отходов микроорганизмами. Все это время полигон остается потенциальным источником загрязнения окружающей среды. Здесь можно выделить две основные проблемы.
1) Выделение газов при разложении отходов.
В первые дни, при свободном доступе воздуха, а также в верхней зоне полигона (глубиной не более 1,5 м) протекает аэробный процесс, который сопровождается выделением СО2 и повышением температуры отходов. После того, как весь свободный кислород будет израсходован, а также на более низких горизонтах начинается процесс анаэробного сбраживания с выделением биогаза, представляющего собой смесь метана CH4 (40 - 65%), углекислого газа CO2 (35 - 40%), сероводорода H2S и небольшого количества других примесей. Биогаз образуется в результате жизнедеятельности бактерий. Процесс сопровождается выделением теплоты, которая поддерживает в толще отходов сравнительно высокую температуру (30 - 40о С). Это создает потенциальную опасность взрыва CH4 и появления неприятных запахов. Выделение газа затрудняет проведение рекультивационных работ и требует специальных установок по его удалению. Поэтому на местах бывших крупных свалок и полигонов экономически выгодно наладить промышленное использование биогаза - метана. Теплотворная способность его - 6 кВт/ч (1 м3), а природного газа - 9,5 - 11 кВт/ч. Использование биогаза возможно как минимум через 5 - 10 лет в топливных или энергетических установках. Отвод биогаза необходимо вести из наиболее активной зоны, обычно лежащей на глубине 2 - 6 м от поверхности полигона.
В газосборную систему полигона входят:
Газ по системе трубопроводов отводится в специальные емкости для сбора и затем подается на утилизацию (сжигание). Компрессорная установка создает разрежение, необходимое для транспортировки биогаза к месту использования. Обычная засыпная свалка может выдавать газ в течение 10 - 12 лет, максимальная производительность ее приходится на 4-й год, а затем она медленно снижается. В России биогаз получают с 1996 г. из свалок гг. Мытищ и Серпухова.
2) Выделение фильтрата в процессе разложения отходов. Процесс разложения отходов сопровождается также выделением фильтрата - специфической темно-бурой жидкости с повышенным содержанием солей (нитратов, хлоридов, сульфатов). Фильтрат образуется при контакте дождевой, грунтовой или поверхностной воды с отходами. Часть фильтрата испаряется с поверхности, другая проникает вглубь, где вызывает медленный биотермический процесс разложения отходов с повышением температуры до 30С. Фильтрат должен скапливаться в корыте, оставаться в пределах полигона и не загрязнять поверхностные водоемы и подземные воды. При большом количестве осадков фильтрат забирается со дна насосными установками и разбрызгивается по поверхности отходов для интенсификации процесса испарения. Фильтрат также собирается дренажной системой. Дренаж выполняется из пластиковых перфорированных труб, уложенных с уклоном в слое высокопористого материала (щебня).
Собираемый и отводимый дренажной системой фильтрат чрезвычайно токсичен, он загрязнен сильнее канализационных стоков. Минерализация его составляет до нескольких десятков г/л, ХПК достигает 6 г/л, наблюдаются высокие концентрации тяжелых металлов. В связи с этим необходима его очистка и обезвреживание. Фильтрат может сбрасываться в канализационные сети для дальнейшего обезвреживания совместно с городскими стоками (если объем фильтрата не превышает 5% подачи стоков на очистные сооружения, в противном случае ухудшается качество очистки стоков, усиливается коррозия установок). Поэтому на полигонах применяют различные методы обработки фильтрата: физико-химические, химические и биохимические. При этом конечные и побочные продукты очистки (осадок, адсорбенты, зола, отходящие газы) должны быть обезврежены и по возможности утилизированы.
Гидроизоляция основания полигона при отсутствии подходящих грунтов предусматривается следующими способами:
Полигон оборудуется подъездной дорогой, соединяющей существующую транспортную магистраль с участком складирования, имеющей твердое покрытие (асфальт, железобетонные плиты), рассчитанной на двустороннее движение, с уклономдо 8.
Хозяйственная зона полигона площадью 0,3-1 гектара проектируется на пересечении подъездной дороги с границей полигона. В ней размещаются бытовые и производственные здания для персонала, навес или гараж для размещения машин и механизмов, мастерская для ремонта машин и механизмов, контрольно-пропускной пункт, весовая, склады и др. объекты.
Рассмотрим группу инженерных сооружений полигона.
Водоснабжение на крупных полигонах (более 360 тыс. м3/год), при периоде эксплуатации более 15 лет обеспечиватся из артезианских скважин. В других случаях мойка контейнеров осуществляется с помощью поливомоечных машин (то есть водоснабжение обеспечивается привозной водой по согласованию с органами Роспотребнадзора).
Удаление стоков от мойки контейнеров (водоотведение) осуществляется либо по бессточной схеме (стоки отстаиваются в грязеотстойниках и подаются для испарения на поверхность рабочих карт полигона), либо с использованием городской системы канализации (при наличии канализационного коллектора на экономически оправданном расстоянии).
Контрольно-дезинфицирующая зона устраивается на выезде из полигона, включает железобетонную ванну для обмыва колес мусоровозов. Ванну заполняют 3%-м водным раствором эффективного дезинфицирующего средства - лизола и опилками.
Сборный железобетонный резервуар или пруд для пожаротушения емкостью 100 м3. Расход воды на наружное пожаротушение составляет 10 л/с.
Наружное освещение территории полигона предусматривается прожекторами, устанавливаемыми на мачтах высотой 16 - 20 м в полосе зеленой зоны шириной 5 - 8 м, устраиваемой по периметру полигона.
Легкое ограждение по периметру всей территории полигона, его могут заменить вал высотой до 2 м или осушительная траншея глубиной более 2 м.
Полигоны, особенно недостаточно хорошо оборудованные, могут являться источником загрязнения окружающей среды. В местах захоронения отходов ухудшение экологической обстановки связано с загрязнением практически всех компонентов окружающей среды: атмосферы, почв, поверхностных и подземных вод. В связи с этим в местах захоронения отходов необходимо осуществлять мониторинг окружающей среды (самого участка захоронения и прилегающей территории).
Наиболее активно полигоны действуют на подземные воды. В местах складирования отходов возможно формирование антропогенных водоносных горизонтов с высоким уровнем загрязнения. Основным источником загрязнения является уникальный по своей токсичности фильтрат. Поэтому полигоны оборудуют устройствами по контролю качества грунтовых вод (ГВ). В зеленой зоне полигона проектируются мониторинговые скважины. Одна скважина закладывается выше полигона по потоку ГВ с целью отбора проб воды, на которую отсутствует влияние фильтрата с полигона. Ниже полигона по течению ГВ закладываются две скважины на расстоянии друг от друга 100 - 200 м, они учитывают влияние полигона на состояние грунтовых вод.
Поверхностные воды контролируют выше и ниже полигона, а также в водоотводных канавах. Если в пробах, отобранных ниже по потоку, концентрации загрязняющих веществ значительно превысят фоновые, необходима разработка соответствующих мероприятий.
Атмосферный воздух загрязняется за счет выделения большого количества газообразных вредных веществ (метана, сероводорода и др.), теплового загрязнения, пыли и мелких фракций, которые разносятся ветром с территории полигона. Контроль состояния атмосферы предусматривает ежеквартальный отбор проб атмосферного воздуха над отработанными участками полигона и на границе санитарно-защитной зоны на наличие соединений, выделяющихся в процессе биохимического разложения ТБО.
Контроль состояния почв в зоне возможного влияния полигона предусматривается по химическим, микробиологическим и радиологическим параметрам. Экологическое состояние почвенного покрова оценивается по степени засоленности легкорастворимыми солями, загрязнению тяжелыми металлами, по наличию органических загрязняющих веществ, по реакции среды.
Размещение отходов на полигонах имеет ряд недостатков:
Следовательно, необходим переход от полигонного захоронения ТБО к их промышленной переработке. Вместе с тем стоимость строительства полигонов примерно в 4 раза дешевле, чем биохимическая переработка и компостирование.
