Твердые бытовые отходы и их переработка

Утилизация и ликвидация отходов производства и потребления

Санитарно-защитные зоны

 

Санитарно-защитная зона (СЗЗ) – обязательный элемент любого промышленного предприятия или другого объекта, который может быть источником химического, биологического или физического воздействия территория на окружающую среду и здоровье людей.

СЗЗ – между жилой застройкой и границами промышленной площадки, складов закрытого и открытого хранения материалов и реагентов, предприятий сельского хозяйства с учетом перспективы их расширения. СЗЗ предназначена для следующих целей:

1.Обеспечение требуемых гигиенических норм содержания в приземном слое атмосферы загрязняющих веществ; уменьшения отрицательного воздействия предприятий; транспортных коммуникаций; линий электропередач на население; уменьшения факторов физического воздействия.

2.Создание архитектурно-эстетического барьера между промышленностью и жилыми районами.

3.Организация дополнительных площадей озеленения с целью усиления ассимиляции и фильтрации загрязнителей атмосферного воздуха, а также повышения процесса диффузии воздушных масс для локального благоприятного влияния на климат.

СЗЗ нельзя рассматривать как резервную территорию предприятия и использовать ее для расширения производства. Для максимального ослабления влияния на окружающую среду вредных веществ территория СЗЗ должна иметь зеленые насаждения и быть благоустроена. Зеленые насаждения должны состоять из газоустойчивых пород деревьев и кустарников. Со стороны жилого массива ширина полосы зеленых насаждений должна быть не менее 20,0 м. При прохождении через них вредных выбросов их концентрация должна снижаться как минимум в 2,0 раза.

В зависимости о мощности, условий эксплуатации, концентрации объектов на данной территории, характера и количества выделяемых в окружающую среду вредных веществ, уровня шума, вибрации и других факторов, установлены минимальные размеры СЗЗ:

I Класс опасности – 1000 м;

II Класс – 500 м;

III Класс – 300 м;

IV Класс – 100 м;

V Класс – 50 м.

 

Отходы делят на бытовые (коммунальные), промышленные (отходы производства, отходы производственного потребления), а также опасные (токсичные) и радиоактивные отходы. Основные виды отходов представлены на рис. 7.1.

 

Рис. 7.1. Классификация отходов производства и потребления.

 

Количество твердых бытовых отходов (ТБО) в расчете на одного человека увеличивается примерно на 1-4 % в год, а по массе – на 0,2-0,4 % и в настоящее время составляет: в благоустроенных зданиях – 160-190, в неблагоустроенных – 600-700. В городах США образуется ежегодно около 150 млн. т отходов и ожидается в 2004 г. увеличение их количества на 20 %. В значительно меньшей по размеру Японии количество образующихся бытовых отходов превышает 72 млн. т ежегодно. Количество образующихся бытовых отходов в Москве составляет примерно 270 кг на одного человека в год и продолжает увеличиваться. В США на каждого жителя приходится 715 кг мусора в год, в Швеции – 480 кг. Только за 1997 г. территория свалок в черте Москвы увеличилась на 108 га. Даже в центре города существует 14 свалок.

Наибольшее распространение в РФ и за рубежом получили методы: складирование, сжигание, компостирование.

Общая классификация методов обезвреживания и утилизации ТБО представлена на рис. 7.2.

1.Сбор и удаление ТБО.Первым этапом очистки территории является повсеместный ежедневный сбор отходов, для чего в домовладениях устанавливают мусоропроводы и (или) мусоросборники. Тип и емкость мусоросборников зависит от количества накапливающихся отходов, этажности застройки, а также от способа загрузки и вывоза мусора. Наиболее распространенными являются контейнеры емкостью 110-120, 210-220 и 500-600 л. Их целесообразно размещать по нескольку штук на территории двора или квартала.

Рис. 7.2. Общая классификация методов обезвреживания и утилизации ТБО.

 

Все твердые отходы вывозятся специализированным транспортом в специально отведенные места для обезвреживания и утилизации не реже трех раз в неделю, а в крупных городах ежедневно.

В нашей стране в большинстве городов применяется планово-регулярная или коммунальная очистка, т.е. ТБО с места их сбора удаляют в установленные сроки независимо от степени наполнения контейнера. Мусоросборные машины по определенному маршруту объезжают кварталы города и забирают емкости с ТБО. В зависимости от местных условий их могут пересыпать из контейнера в кузов машины или вывозить прямо в контейнерах, оставляя взамен пустой.

В некоторых городах используется поквартирная очистка, когда жители в установленное время выносят собравшийся мусор непосредственно в транспортную машину.

2. Обезвреживание и переработка ТБО. В настоящее время ТБО городов свозятся на полигоны, где складируются на грунт с расчетом на их последующую минерализацию. Это наиболее простой метод – складирование. Полигоны, размещаемые за пределами населенных пунктов, - это природоохранные сооружения, обеспечивающие защиту от загрязнения атмосферы, почвы, поверхностных и грунтовых вод, препятствующие распространению болезнетворных микроорганизмов. Ежегодно под полигоны в РФ отчуждается около 10 тыс. га пригодных для использования земель (это без учета площадей, загрязненных несанкционированными свалками). При выборе участка для устройства полигона ТБО учитывают климатические, почвенные и другие условия. Для полигона ТБО выбирают ровную местность, исключающую возможность смыва атмосферными осадками части отходов и загрязнения ими прилегающих земельных площадей, открытых водоемов, почвы расположенных близко населенных пунктов. Санитарно - защитная зона между полигоном и жилой застройкой должна составлять не менее 100 м.

В результате микробиологических процессов, проходящих в отходах на свалках, образуется биогаз. Биогаз обладает значительным энергетическим потенциалом (содержание метана в нем достигает 44-66 %). Он может быть использован в теплосиловых установках, а в очищенном виде – в газовых турбинах. В мире в настоящее время эксплуатируется 146 установок по получению и использованию биогаза, получаемого в результате анаэробного окисления органических веществ на свалках городских отходов. Для получения биогаза отходы загружают в отдельно расположенные бункеры, врытые в землю. Выделение биогаза начинается через три месяца и продолжается в течение 15-20 лет. Каждый бункер производит 17 м³/мин. биогаза. После очистки от органических включений и конденсата его подают под давлением 1,75 МПа в газотурбинную установку мощностью 64,5 МВт. Кроме полученной электроэнергии побочное тепло идет на обогрев близлежащих теплиц.

3.Промышленные методы обработки ТБО. Усовершенствованные свалки не являются радикальным решением проблемы обезвреживания и утилизации ТБО. На некоторых мусороперерабатывающих заводах осуществляется промышленная переработка ТБО в сельскохозяйственное удобрение – компост.

Бытовые отходы перегружают в бункер-накопитель, откуда грейферным краном подаются в загрузочные воронки, затем – во вращающиеся барабанные грохоты, где разделяются на две фракции – мелкую и крупную. Мелкаяфракция ТБО проходит через дробилку и поступает в биотермические башни, где за четверо суток в результате аэробного процесса бытовой мусор превращается в компост (биохимическая переработка, компостирование). Крупная фракция поступает в котлы и сжигается при температуре 800-1000 °С. Вырабатываемый котлами пар под давлением 13 атм. с температурой 250 °С используется для нужд завода, а его избыток – другими предприятиями. Магнитными сепараторами из поступающих отходов извлекают металлы, которые пакетируют и реализуют как вторичное сырье.

Компост, получаемый на мусороперерабатывающих заводах, используют в качестве органического удобрения (урожайность некоторых культур может повышаться на 20-30 %).

4.Термические методы обезвреживания ТБО. Обезвреживание ТБО осуществляется также методом сжигания. Из бункера-накопителя отходы подают в загрузочные воронки, а затем – топки котлов, где сжигают на специальной решетке при температуре 800-1000 °С без дополнительной подачи топлива. Образующийся при сжигании шлак транспортируют в специальное помещение. Магнитный сепаратор, установленный на транспортере, извлекает черный металлолом, который пакетируется и реализуется как вторичное сырье. Дымовые газы очистку в электрофильтрах (степень очистки 96-98 %). Вырабатываемый котлами пар под давлением 13 атм. и с температурой 194 °С используется для нужд завода, а его избыток направляется в бойлерную установку для нагревания сетевой воды городской системы теплоснабжения.