close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

Ильинов Сергей Леонидович. Разработка экологически безопасной технологии при ликвидации закрытого полигона твёрдых бытовых отходов

код для вставки
АННОТАЦИЯ
Выпускная
квалификационная
работа
объемом
107
страниц
компьютерного теста, включает 5 таблиц, 5 рисунков и 61 источник.
Ключевые слова: отходы, переработка, бытовые отходы, производство,
утилизация, компостирование, экология, технология переработки.
Выпускная квалификационная работа по теме: «Разработка экологически
безопасной технологии при ликвидации закрытого полигона твёрдых бытовых
отходов ».
Актуальность
темы:
В
настоящее
время
проблема
образования,
обезвреживания и утилизации твердых бытовых отходов или так называемого
мусора становится все более актуальной. С ростом нашего благосостояния
неизменно растет количество мусора. Современный крупный город производит
ежегодно миллионы тонн твердых бытовых и промышленных отходов (ТБО).
В последнее десятилетие в связи с экспоненциальным ростом количества
отходов актуальность проблемы по их сбору и утилизации особенно возросла.
Цель нашей работы – снижение загрязнения окружающей среды при
обращении с опасными отходами производства и потребления.
Объект исследования - загрязнение атмосферного воздуха вблизи свалок
ТБО.
Предмет исследования - разработка наиболее эффективных путей
переработки
захоронению,
мусора
которые
для
снижения
должны
количества
существенно
отходов,
снизить
подлежащих
неблагоприятное
воздействие на окружающую среду территорий, расположенных в Орловской
области и предназначенных для размещения отходов.
Задачи исследования:
1. Определить опасные и вредные факторы воздействия на качество
окружающей среды и здоровье населения при обращении с опасными
отходами производства и потребления;
2. Рассмотреть существующие пути решения проблемы загрязнения
окружающей среды на территориях расположенных вблизи полигонов
ТБО;
2
3. Разработать усовершенствованный комплекс по сортировке ТБО на
территории города Орла.
Результаты исследования: Проводя исследование были рассмотрены
основные пути решения проблемы загрязнения атмосферного воздуха на
территориях расположенных вблизи полигонов ТБО: механизированная
покомпонентная сортировка и переработка ТБО; анаэробное сбраживание;
компостирование и рисайклинг; биотермическое аэробное компостирование;
анаэробное сбраживание; стабилизация и предварительная обработка ТБО;
механико-биологическая обработка отходов; сушка отходов за счет солнечной
энергии; сжигание и газификация и другие.
Методы исследования: в работе применялись следующие методы
исследования (анализ, синтез, сравнение, наблюдение, моделирование).
Теоретическая значимость работы: В результате проведенного анализа
литературных источников были выявлены основные опасные и вредные
факторы полигонов ТБО, такие как: тяжелые металлы (ртуть, свинец, цинк,
кадмий и др.), аммиак, бензол, трихлорбензол, сероводород, окись углерода,
метан, окись азота и т.д.
Данные вещества оказывают негативное воздействие на организм
человека, многие из них остаются в организме человека навсегда вызывая
заболевания различной степени тяжести, так же происходит загрязнение
окружающей природной среды, в том числе воздушного пространства в близи
полигонов ТБО.
Практическая значимость работы: Был предложен усовершенствованный
комплекс
по
сортировки
ТБО.
Его
особенностью
является
усовершенствованное оборудование комплекса сортировки, переработки и
хранения отходов.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение…………………………………………………………………………... 7
3
ГЛАВА 1. ОСНОВЫ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА В ОБЛАСТИОБРАЩЕНИЯС
ОТХОДАМИ ВРОССИЙСКОЙФЕДЕРАЦИИ……………………………….... 11
1.1Федеральное законодательство в области обращения с отходами………..
11
1.2 Законодательство субъектов Российской Федерации в области
обращения с отходами………………………………………………………….... 19
1.3 Нормативно-правовые акты муниципальных образований в сфере
утилизации и переработки бытовых и промышленных отходов………….. 22
1.4 Международные обязательства России в области регулирования
деятельности по обращению с отходами……………………………………….. 26
1.5 Технология сбора, транспортировки и сортировки ТБО…………………..
29
1.6 Загрязнение окружающей среды токсическими веществами
(тяжелыми металлами) и миграция металлов во внешней среде……………... 42
ГЛАВА 2.ОСНОВЫЕ ПУТИ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ ………………………………
58
2.1Механизированная покомпонентная сортировка и переработка ТБО…….
58
2.2 Анаэробное сбраживание……………………………………………………
63
2.3 Компостирование и рисайклинг…………………………………………….
66
2.4 Биотермическое аэробное компостирование……………………………….
69
2.5 Сжигание и газификация…………………………………………………….. 73
2.6 Полигонное захоронение ТБО………………………………………………. 77
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА ПО СОРТИРОВКЕ ТВЁРДЫХ
БЫТОВЫХ ОТХОДОВ НА ТЕРРИТОРИИ ГОРОДА ОРЛА………………………
85
3.1 Технологический комплекс по сортировке твёрдых бытовых отходов….
85
ВЫВОДЫ…………………………………………………………………………
99
Список литературы……………………………………………………………….
103
Введение
4
Актуальность проблемы. В настоящее время проблема образования,
обезвреживания и утилизации твердых бытовых отходов или так называемого
мусора становится все более актуальной. С ростом нашего благосостояния
неизменно растет количество мусора. Современный крупный город производит
ежегодно миллионы тонн твердых бытовых и промышленных отходов (ТБО).
В последнее десятилетие в связи с экспоненциальным ростом количества
отходов актуальность проблемы по их сбору и утилизации особенно возросла.
Известные технологии утилизации отходов методом их сжигания или
компостирования, сортировки и повторного использования, пиролиза или
вермитикулирования имеют ряд крупных недостатков и ограничений, одним из
которых является экономический аспект.
К сожалению общество еще не так богато, чтобы промышленным
способом обеззараживать весь произведенный им мусор. Поэтому около 80 %
всего образующегося в мире мусора утилизируется путем его захоронения с
использованием почвенных методов.
Санитарная очистка городов от отходов производства и потребления
является
элементом
жизнеобеспечения.
Известно
более
20
методов
обезвреживания и утилизации ТБО. По каждому методу известны от 5 до 10
разновидностей приемов их обезвреживания и переработки. Наибольшее
распространение получили следующие методы обезвреживания отходов:
захоронение отходов на свалках и полигонах, термические и биотермические
методы обезвреживания.
Выбор оптимального метода и технологии обезвреживания и переработки
ТБО базируется, прежде всего, на недопущении негативного воздействия
отходов на окружающую среду, ухудшения здоровья человека, обострения
социальных аспектов развития общества и повышении экономической
эффективности
процессов
обезвреживания
отходов
и
рационального
использования земельных ресурсов.
Захоронение отходов производства и потребления на свалках и полигонах
является наиболее широко практикуемым способом обезвреживания и
5
утилизации ТБО, но, к сожалению, оно порождает массу экологических и
санитарно-гигиенических проблем. Но, несмотря на это, захоронение ТБО еще
долгое
время
будет
оставаться
наиболее
распространенным
методом
обезвреживания и утилизации ТБО. Поэтому, при изучении дисциплины
“Утилизация
и
переработка
отходов”
уделяется
большое
внимание
проектированию полигонов ТБО, как инженерно-экологического сооружения в
системе природно-техногенного комплекса.
Однако, утилизация отходов на полигоне ТБО предполагает их разложение
и образование не менее опасных отходов, таких как биогаз и фильтрат, которые
в последствие также надо подвергать очистке. Отходы, попадая на полигон
ТБО, трансформируются в пространстве и во времени. При этом происходят
физико-химические
и
биологические
процессы,
в результате
которых
образуются жидкая и газообразная фазы, содержащие высокие концентрации
загрязняющих веществ, а попадание этих продуктов в окружающую природную
среду может привести к весьма нежелательным последствиям.
Территории захоронения твердых бытовых отходов по потенциально
возможному воздействию на окружающую среду и население относятся к
объектам повышенной санитарной опасности. Полигон ТБО аккумулирует
большое количество отходов, содержащих кроме соединений инертных в
биологическом отношении, санитарно и токсически опасные вещества, которые
выступают в роли катализаторов или ингибиторов биохимических процессов
деструкции отходов.
В настоящее время
все технологические процессы, связанные с
управлением обращения с твердыми бытовыми отходами (ТБО), постоянно
усложняются. Усложняется качество сбора и утилизации возникающих
отходов. Это связано с различными причинами, основными из которых
являются рост объема отходов, связанный как с увеличением качества жизни
современного человека, так и с их большим разнообразием.
Первопричиной этих процессов является на наш взгляд общий рост
экономики, идущий в последние десятилетия, который имеет и оборотную
6
сторону, заключающуюся в том, что возрастающее количество различных
потребительских товаров имеет определенный срок эксплуатации и со
временем неизбежно становится мусором. Все больше и больше товаров – все
больше и больше мусора. Получается замкнутый круг, особенно опасный с
точки зрения истощения ресурсов на планете. Поэтому проблема мусора
является ключевой в вопросе будущего человеческой цивилизации в целом.
Актуальность настоящего исследования обусловлена возрастающим
количеством бытовых отходов и необходимостью решения проблемы их
воздействия на качество окружающей среды и здоровье населения.
Необходимость проведения научных исследований по вопросам влияния
полигонов ТБО и ПО на окружающую среду и здоровье населения является
очевидной. В источниках научно-медицинской литературы недостаточно
освещены темы, касающиеся многофакторного и комплексного влияния
полигонов ТБО и ПО на окружающую среду и заболеваемость населения в
связи с приближением свалки улиц домов негативные факторы действуют на
население.
Цель и задачи исследования.
Целью
является
снижение
загрязнения
окружающей
среды
при
обращении с опасными отходами производства и потребления.
Для достижения поставленных целей были определены следующие
задачи:
4. Определить опасные и вредные факторы воздействия на качество
окружающей среды и здоровье населения при обращении с опасными
отходами производства и потребления;
5. Рассмотреть существующие пути решения проблемы загрязнения
окружающей среды на территориях расположенных вблизи полигонов
ТБО;
6. Разработать усовершенствованный комплекс по сортировке ТБО на
территории города Орла.
Объект: загрязнение атмосферного воздуха вблизи свалок ТБО.
7
Предмет: исследования является разработка наиболее эффективных путей
переработки
захоронению,
мусора
которые
для
снижения
должны
количества
существенно
отходов,
снизить
подлежащих
неблагоприятное
воздействие на окружающую среду территорий, расположенных в Орловской
области и предназначенных для размещения отходов.
ГЛАВА 1. ОСНОВЫ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА В ОБЛАСТИ
ОБРАЩЕНИЯ С ОТХОДАМИ В РОССИЙСКОЙФЕДЕРАЦИ
8
1.1 Федеральное законодательство в области обращения с отходами
Порядок обращения с отходами на территории Российской Федерации
регламентируют следующие нормативно-правовые документы:
− федеральные законы;
− кодексы;
− постановления Правительства Российской Федерации;
− технические регламенты;
− санитарные нормы и правила;
− строительные нормы и правила, стандарты и технические условия;
− ведомственные нормы и правила;
− законодательные и нормативные акты субъектов Российской
Федерации;
− муниципальные нормативные и правовые акты.
Экологические
требования
в
области
обращения
с
отходами
сформулированы практически во всех кодексах Российской Федерации.
Земельным
кодексом
РФ
в
статье
13
установлена
обязанность
землепользователей защищать земли от захламления отходами производства и
потребления, загрязнения.
Водный кодекс запрещает сброс в водные объекты и захоронение
в них отходов производства и потребления. На водосборных площадях
подземных водных объектов, которые используются или могут быть
использованы для целей питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения, не
допускается
размещать
места
захоронений
отходов
производства
и
потребления, кладбища, скотомогильники и иные объекты, оказывающие
негативное
воздействие
размещение
кладбищ,
на
состояние
подземных вод. Запрещается
скотомогильников, мест
захоронения
отходов
производства и потребления, радиоактивных, химических, взрывчатых,
токсичных, отравляющих и ядовитых веществ в границах водоохранных зон.
9
Градостроительный кодекс в статье 2 устанавливает в качестве одного из
основных принципов законодательства
осуществление
градостроительной
деятельности с соблюдением требований охраны окружающей среды и
экологической безопасности, а в статье 35 определяет зоны специального
назначения для объектов размещения отходов потребления.
Кодексом Российской Федерации об административных правонарушениях
определена ответственность за административные правонарушения
при
несоблюдении экологических и санитарно-эпидемиологических требований
при обращении с отходами производства и потребления или иными опасными
веществами.
Главой 26 Уголовного кодекса Российской Федерации предусматривается
ответственность за экологические преступления, в том
числе
за
производство
запрещенных
видов
опасных
отходов,
транспортировку, хранение, захоронение, использование или иное обращение
радиоактивных, бактериологических, химических веществ и отходов с
нарушением установленных правил.
Отношения в области обращения с отходами производства и потребления
на федеральном уровне регулируются в настоящее время
рядом федеральных законов, основными из которых являются Федеральные
законы «Об охране окружающей среды», «Об отходах производства
и
потребления», «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения»,
«О лицензировании отдельных видов деятельности» и др.
Основным документом в области управления отходами является:
Федеральный закон от 24 июня 1998 г., № 89-ФЗ «Об отходах
производства и потребления» (далее – закон).
Закон определяет правовые основы обращения с отходами производства и
потребления для предотвращения их вредного воздействия на здоровье
человека и окружающую среду, а также вовлечения отходов в хозяйственный
оборот в качестве дополнительных источников сырья.
10
Отношения в области обращения с радиоактивными, биологическими
отходами, с
отходами лечебно-профилактических учреждений, выбросами
вредных веществ в атмосферу, сбросами вредных веществ в водные объекты
регулируются соответствующим законодательством Российской Федерации.
Закон определяет полномочия Российской Федерации, ее субъектов
и
органов местного самоуправления; общие требования; порядок контроля,
нормирования, учета и отчетности; основные принципы экономического
регулирования в области обращения с отходами.
В Федеральном законе используются следующие основные понятия:
отходы производства и потребления (далее отходы) – остатки сырья,
материалов,
полуфабрикатов,
иных
изделий
или
продуктов,
которые
образовались в процессе производства или потребления, а также товары
(продукция), утратившие свои потребительские свойства;
обращение
с
отходами
–
деятельность
по
сбору,
накоплению,
использованию, обезвреживанию, транспортированию, размещению отходов;
размещение отходов – хранение и захоронение отходов;
хранение отходов – содержание отходов в объектах размещения отходов
в целях их последующего захоронения, обезвреживания или использования;
захоронение отходов – изоляция отходов, не подлежащих дальнейшему
использованию,
в
специальных
хранилищах
в
целях
предотвращения
попадания вредных веществ в окружающую среду;
использование отходов – применение отходов для производства товаров
(продукции), выполнения работ, оказания услуг или для получения энергии;
обезвреживание отходов – обработка отходов, в том числе сжигание и
обеззараживание на специализированных установках, в целях предотвращения
вредного воздействия на здоровье человека и окружающую среду;
объект размещения отходов – специально оборудованное сооружение,
предназначенное для
размещения отходов (полигон,
хвостохранилище, отвал горных пород и другое);
шламохранилище,
11
трансграничное
территории,
перемещение
находящейся
под
отходов–
юрисдикцией
перемещение
одного
отходов
государства,
с
на
территорию (через территорию), находящуюся под юрисдикцией другого
государства, или в район, не находящийся под юрисдикцией какого-либо
государства, при условии, что такое перемещение отходов затрагивает
интересы не менее чем двух государств;
лимит на размещение отходов – предельно допустимое количество
отходов конкретного вида, которые разрешается
размещать определенным
способом на установленный срок в объектах размещения отходов с учетом
экологической обстановки на данной территории;
норматив образования отходов – установленное количество отходов
конкретного вида при производстве единицы продукции;
паспорт отходов – документ, удостоверяющий принадлежность отходов к
соответствующему виду и классу опасности, содержащий сведения об их
составе;
вид отходов – совокупность отходов, которые имеют общие признаки в
соответствии с системой классификации отходов;
лом и отходы цветных и (или) черных металлов – пришедшие в
негодность или утратившие свои потребительские свойства изделия из цветных
и (или) черных металлов и их сплавов, отходы, образовавшиеся в процессе
производства изделий из цветных и (или) черных металлов и их сплавов, а
также неисправимый брак, возникший в процессе производства указанных
изделий;
сбор отходов – прием или поступление отходов от физических лиц и
юридических лиц в целях их дальнейшего использования, обезвреживания,
транспортирования, размещения;
транспортирование
отходов –
перемещение
отходов
с
помощью
транспортных средств вне границ земельного участка, находящегося в
собственности юридического лица или индивидуального предпринимателя
либо предоставленного им на иных правах;
12
накопление отходов – временное складирование отходов (на срок не
более чем шесть месяцев) в местах (на площадках), обустроенных в
соответствии с требованиями законодательства в области охраны окружающей
среды и санитарно-эпидемиологического благополучия населения, в целях
их
дальнейшего
использования,
обезвреживания,
размещения,
транспортирования.
Основными принципами государственной политики в области
обращения с отходами являются:
− охрана здоровья человека, поддержание или восстановление
благоприятного состояния окружающей природной среды и сохранение
биологического разнообразия;
− научно обоснованное сочетание экологических и экономических
интересов общества в целях обеспечения устойчивого развития;
− использование новейших научно-технических достижений в
целях реализации малоотходных технологий;
− комплексная переработка материально-сырьевых ресурсов в
целях уменьшения количества отходов;
− использование методов экономического регулирования деятельности в
области обращения с отходами в целях уменьшения количества отходов и
вовлечения их в хозяйственный оборот;
− доступ в соответствии с законодательством Российской Феде-рации к
информации в области обращения с отходами;
– участие в международном сотрудничестве Российской Федерации в
области обращения с отходами.
Согласно Закону, отходы являются объектом права собственности.
Право собственности на отходы принадлежит гражданам или
юридическим лицам, в деятельности которых такие отходы образовались.
Собственник отходов несет ответственность за выполнение требований по
обращению с отходами в соответствии с законодательством Российской
Федерации.
13
В целом Закон носит рамочный характер, поэтому для реализации
изложенных в нем норм разрабатывается система нормативных
правовых актов, направленных на реализацию положений данного закона.
Для совершенствования экономических механизмов управления
отходами, оценки их экологической опасности, вовлечения отходов
в хозяйственный оборот в качестве вторичных материальных ресурсов
принят ряд подзаконных нормативных правовых актов Правительства
РФ и специально уполномоченных федеральных органов, в том числе:
−
Постановление
Правительства
РФ
от
28.03.2012
№
255«О
лицензировании деятельности по сбору, использованию, обезвреживанию и
размещению отходов I–IV классов опасности»;
− Приказ Министерства природных ресурсов РФ (МПР) от
25.02.2010 г. № 50 «О порядке разработки и утверждении нормативов
образования отходов и лимитов на их размещение»;
− Приказ Министерства природных ресурсов РФ от 15.06.2001 г.
№ 511 «Об утверждении Критериев отнесения опасных отходов к
классу опасности для окружающей природной среды»;
− Приказ Министерства природных ресурсов РФ от 2.12.2002 г.
№ 785 «Об утверждении паспорта опасного отхода»
− Постановление Правительства РФ от 17.07.2003 г. № 442
«О трансграничном перемещении отходов»;
− Постановление Правительства РФ от 26.10.2000 г. № 818
«О порядке ведения государственного кадастра отходов и проведения
паспортизации опасных отходов»;
−
Приказ
МПР
России
от
11.09.2003
г.
№
829
«О
ведении
государственного реестра объектов размещения отходов»;
− Приказ МПР России от 02.12.2002 г. № 786 «Об утверждении
федерального классификационного каталога отходов»;
− Приказ МПР России от 30.07.2003 г. № 663 «О внесении
дополнений
в
федеральный
классификационный
каталог
отходов,
14
утвержденный приказом МПР России от 02.12.2002 г. № 786 «Об утверждении
федерального классификационного каталога отходов»;
−
Приказ Росстата от 28.01.2011 г. № 17 «Об утверждении
статистического
инструментария
для
организации
Росприроднадзором
федерального статистического наблюдения за отходами производства и
потребления» и целый ряд других документов.
Отходы
производства
и
потребления
являются
также
объектом
санитарного законодательства РФ. В соответствии с Федеральным законом от
30.03.1999 г. №
населения»,
52-ФЗ
отходы
«О
санитарно-эпидемиологическом благополучии
производства
и
потребления
подлежат
сбору,
использованию, обезвреживанию, транспортировке, хранению и захоронению,
условия
и
способы
которых
должны быть
безопасными для здоровья
населения и среды обитания.
Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ №
144 от 16.06.2003 г. введены в действие СП 2.1.7.1386-03 «Санитарные правила
по определению класса опасности токсичных отходов производства
и
потребления». Санитарные правила СП 2.1.7.1038-01
«Гигиенические требования к устройству и содержаниюполигонов для
твердых
бытовых
отходов»
утверждены
постановлением
Главного
государственного санитарного врача РФ № 16 от 30 мая 2001 г.
СанПиН 2.1.7.1322-03 «Гигиенические требования к размещению
и обезвреживанию отходов производства и потребления» утверждены
постановлением Главного государственного санитарного врача РФ
№ 80 от 30 апреля 2003 г.
При разработке проектной документации на строительство предприятий,
зданий и сооружений следует руководствоваться нормативными документами,
разработанными в системе строительной документации (Градостроительный
кодекс РФ, строительные нормы и правила и др.).
Строительство, реконструкция, консервация и ликвидация предприятий,
зданий, строений, сооружений и иных объектов, эксплуатация которых
15
связана с обращением с отходами, допускаются при наличии положительного
заключения
государственной
экспертизы,
проводимой в соответствии с
законодательством о градостроительной деятельности,
государственной
экспертизы проектной документации указанных объектов.
Принятый 27 декабря 2002 г. Федеральный закон о техническом
регулировании
разработке
№
184-ФЗ
требований
к
определяет
продукции,
отношения,
возникающие при
процессам
ее производства,
эксплуатации, перевозки и утилизации, т. е. отношения, возникающие в течение
всего жизненного цикла продукции: от ее проектирования до утилизации по
окончании срока эксплуатации.
Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по
стандартизации и метрологии от 28 декабря 2001 г. № 607-ст введен в действие
в
качестве
государственного
межгосударственный
стандарт
стандарта
ГОСТ
Российской
30772-2001
Федерации
«Ресурсосбережение.
Обращение с отходами. Термины и определения».
Стандарт разработан с целью нормативно-методического обеспечения ряда
законодательных решений, появившихся в 1990 гг., и реализации современных
федеральных и региональных программ по утилизации отходов. Основными
принципами формирования терминологической системы стандарта являются:
− расширение перечня стандартизованных терминов с учетом
всех возможных работ по обращению с отходами;
−
систематизация всего множества терминов по четырем аспектным
группам,
включая
ресурсные,
производственные
(технологические),
экологические и социальные;
−
гармонизация
терминов
с
международной,
региональной
отечественной правовой и нормативной документацией по профилю.
1.2 Законодательство субъектов Российской Федерации
в области обращения с отходами
и
16
Федеральным законом от 22.08.2004 г. № 122-ФЗ полномочия органов
исполнительной власти субъектов Российской Федерации по государственному
регулированию обращения с отходами переданы на федеральный уровень.
При
этом
значительно
расширены
полномочия
органов
местного
самоуправления – поселений, муниципальных районов, городских округов.
В связи с необходимостью дополнения и конкретизации действующей
законодательной базы, восполнения существующих в ней пробелов в ряде
субъектов Российской Федерации приняты нормативно-правовые акты,
которые
устанавливают
основные
принципы
функционирования
территориальной системы обращения с отходами, определяют полномочия и
ответственность местных органов исполнительной власти, регламентируют
порядок обращения с отдельными видами отходов (отработанные масла,
медицинские, биологические отходы и др.).
В рекомендациях «круглого стола» на тему «Совершенствование
законодательства с целью повышения эффективности переработки и
использования отходов производства и потребления», проведенного в Совете
Федерации Федерального Собрания Российской Федерации Комитетом по
промышленной политике совместно с Комитетом по природным ресурсам и
охране окружающей среды 2 декабря 2008 г. отмечается, что согласно
действующему федеральному
законодательству на
уровне субъектов
Российской Федерации на каждой территории должны быть разработаны и
утверждены следующие документы.
Законы субъектов Российской Федерации:
−
«Об отходах производства и потребления на территории субъекта
Российской Федерации»;
− «Об охране окружающей среды на территории субъекта Российской
Федерации»;
− «Региональная целевая комплексная программа по модернизации,
развитию и реформированию системы обращения с отходами»;
17
− «Об основах благоустройства территорий городов и других населенных
пунктов субъекта Российской Федерации»;
− «О предельных максимальных ценах (тарифах) на вывоз и переработку
отходов производства и потребления»;
− «Об основах осуществления деятельности по обороту и использованию
вторичных ресурсов на территории субъекта Российской Федерации.
Постановления администраций субъектов Российской Федерации:
− «О региональном кадастре отходов производства и потребления»;
− «Об основах благоустройства территорий городов и других населенных
пунктов субъекта Российской Федерации»;
−«О порядке сбора и утилизации лома и отходов цветных металлов»;
− «Об утверждении сметы расходов на финансирование природоохранных
мероприятий за счет средств бюджета субъекта Российской Федерации на год»;
− «О реализации мероприятий в рамках исполнения региональной
целевой программы, финансируемых из бюджета в соответствующем году»;
− «О мерах по организации обращения с отходами производства
и потребления на территории субъекта Российской Федерации»;
− «О государственной поддержке инвестиционной деятельности
в регионе»;
− «Концепция обращения с отходами производства и потребления в
регионе»;
− «Об утверждении порядка обустройства санкционированных
объектов размещения твердых бытовых отходов (ТБО)»;
−
«О мерах по улучшению сбора вторичных ресурсов на территории
субъекта Российской Федерации».
Наиболее
законодательство
полно
г.
разработано
Москвы,
Томской,
региональное
Ярославской
экологическое
и
Свердловской
областей, Краснодарского края и некоторых других.
Закон Алтайского края от 11 февраля 2008 г. № 11-ЗС«Об обращении с
отходами
производства
и
потребления
в
Алтайском
крае» принят
18
Постановлением
Алтайского
краевого Совета
народных
депутатов от 5
февраля 2008 г. № 26. В дополнение норм, установленных федеральным
законодательством, принятый закон определяет требования
к
переработке
(обработке) и хранению вторичных материальных ресурсов, обращению с
биологическими отходами, отходами строительства и сноса на территории
Алтайского края.
На парламентских слушаниях по «Вопросам совершенствования
нормативного правового регулирования в области обеспечения экологической
безопасности при обращении с отходами производства и потребления»,
которые состоялись 24 марта 2009 г., было отмечено, что муниципальными
властями в нарушение
п. 3 ст. 13 Федерального закона «Об отходах
производства и потребления» не принимаются меры по
ликвидации
несанкционированных свалок; с нарушениями принимаются правовые акты о
предоставлении земельных участков под размещение
осуществляется
предприятий,
контроль
за
занимающихся
полигонов;
деятельностью муниципальных
очисткой
не
унитарных
и благоустройством территорий.
Органам государственной власти субъектов РФ рекомендовано разработать и
принять
региональные
программы
«Комплексная
система
управления
отходами и вторичными материальными ресурсами субъекта Российской
Федерации», предусматривающую на первом этапе разработку Генеральной
схемы очистки территорий населенных пунктов, а на втором этапе – схему
межмуниципального размещения объектов обращения отходами (полигонов,
предприятий по переработке и обезвреживанию отходов, мусоросортировочных
комплексов, приемных пунктов вторсырья).
1.3 Нормативно-правовые акты муниципальных образований
19
в сфере утилизации и переработки бытовых и промышленных
отходов
С 2006 г. в соответствии законом об отходах организация сбора,
вывоза, утилизации и переработки бытовых и промышленных отходов
отнесены к компетенции органов местного самоуправления. Статьей 13
определены
требования
муниципальных
к
обращению
образований.
с
отходами
Территории
на
территориях
муниципальных
образований
подлежат регулярной очистке от отходов в соответствии с экологическими,
санитарными и иными требованиями.
Организацию деятельности в области обращения с отходами на
территориях муниципальных образований осуществляют
органы местного
самоуправления в соответствии с законодательством Российской Федерации.
Порядок сбора отходов на территориях муниципальных
образований,
предусматривающий их разделение на виды (пищевые, текстиль, бумага и
другие),
определяется
органами
местного
самоуправления
и должен
соответствовать экологическим, санитарным и иным требованиям в области
охраны окружающей среды и здоровья человека.
Федеральным законом № 131-ФЗ от 6 октября 2006 г. «Об общих
принципах организации местного самоуправления в Российской Федерации»
определены функции этих органов. В поселениях они организуют сбор и вывоз
бытовых отходов и мусора, в муниципальных районах – утилизацию и
переработку бытовых и промышленных отходов, в городских округах – сбор,
вывоз, утилизацию и переработку бытовых и промышленных отходов.
Местные власти в соответствии со своей компетенцией вправе
осуществлять следующие функции:
−
разработка
порядка
обращения
с
отходами
на
территории
муниципального образования;
−
разработка и утверждение схем санитарной очистки в границах
территорий населенных пунктов;
20
−
организация очистки территорий городских округов и поселений,
дачных массивов в соответствии с экологическими, санитарными и иными
требованиями,
осуществление
раздельного
сбора
отходов
с целью
выделения вторичного сырья;
−
осуществление проектирования, строительства и эксплуатации
муниципальных объектов
размещения отходов, а
также объектов
использования и обезвреживания отходов;
−
создание муниципальных специализированных
предприятий и
подразделений по обращению с отходами;
−обеспечение планирования, разработки, финансирования; материальнотехническое обеспечение и реализация муниципальных программ в сфере
обращения с отходами;
− участие в разработке и реализации межмуниципальных целевых
программ в сфере обращения с отходами;
−
предоставление в уполномоченный орган сведений по объектам
размещения, обезвреживания и переработки отходов, данных об отходах и о
технологиях их использования и обезвреживания, перечня юридических
лиц,
осуществляющих
деятельность
по
сбору,
вывозу, утилизации и
переработке отходов различных видов;
− осуществление в пределах своей компетенции экономической
политики, стимулирующей деловую активность в сфере обращения с
отходами на территории муниципальных образований;
− разработка системы льготного налогообложения для юридических лиц
и индивидуальных предпринимателей, осуществляющих деятельность в сфере
обращения с отходами, в части местных налогов;
− координация деятельности юридических и физических лиц в сфере
обращения с отходами на территории муниципальных образований;
− организация учета:
21
• отходов (и осуществление контроля за их размещением на объектах
любых форм собственности и подчинения на территории муниципальных
образований);
• предприятий
индивидуальных
и
организаций
предпринимателей,
всех
форм
осуществляющих
собственности и
хозяйственную и
иную деятельность на территориях муниципальных образований, наличия и
исполнения ими договоров на
сбор,
использование,
транспортировку,
обезвреживание, размещение отходов либо наличия лицензий на данный вид
деятельности;
• специализированных организаций, осуществляющих деятельность по
сбору и вывозу отходов на территориях муниципальных образований;
− выделение в приоритетном порядке муниципальных земельных участков
под объекты размещения отходов;
− установление пониженных коэффициентов к ставкам арендной платы за
земельные
участки,
находящиеся
в
распоряжении
органов местного
самоуправления юридическим лицам и индивидуальным предпринимателям,
осуществляющим переработку, использование и обезвреживание отходов;
− организация и проведение мероприятий, направленных на снижение
количества отходов на территории муниципальных образований;
− организация проведения работ по рекультивации земель, освобождаемых
от отходов, на территории муниципальных образований;
− содействие заключению договоров на сбор и вывоз отходов между
специализированными
предприятиями
и
производителями
отходов
с
отчуждением отходов в собственность специализированной организации,
имеющей соответствующую лицензию;
−
осуществление
просветительской
и
разъяснительной
работы
с
населением по участию в раздельном сборе отходов и вторичного сырья;
−
доведение до сведения населения информации об обращении с
отходами, организация обсуждения предлагаемых решений в этой сфере
деятельности.
22
Для создания эффективной системы обращения с отходами производства
и потребления на территории муниципальных образований рекомендуется
разработка
и
утверждение
нормативно-правовых
актов,
определяющих
основные правила и устанавливающие порядок обращения с отходами:
− схема территориального планирования муниципального образования;
−
правила
благоустройства,
санитарного
содержания
территорий,
организации уборки, обеспечения чистоты и порядка на территории
муниципального образования;
− порядок сбора, вывоза, утилизации и переработки бытовых и
промышленных отходов на территории муниципального образования;
−
программа
комплексного
развития
систем
коммунальной
контроля
образования,
инфраструктуры;
−
порядок
ведения
учета
и
хранения,
транспортировки, утилизации и переработки ТБО и отходов производства.
23
1.4 Международные обязательства России в области
регулирования деятельности по обращению с отходами
Конституцией РФ установлено, что общепризнанные принципы и нормы
международного права и международные договоры Российской Федерации
являются составной частью ее правовой системы.
Международные
обязательства
и
ответственность
государств
в
отношении охраны здоровья человека и защиты окружающей среды при
перевозке опасных отходов регламентируются Базельской конвенцией «О
контроле за трансграничной перевозкой опасных отходов и их удалением» от
22.03.89 г. Участниками Конвенции являются 71 государство и Европейское
экономическое сообщество.
На
все
государства,
ратифицировавшие
Конвенцию
(Стороны
Конвенции), накладывается ряд общих обязательств. Каждая Сторона
Конвенции обязана свести к минимуму производство опасных отходов и
обеспечить
их
утилизацию
экологически
безопасным
способом,
по
возможности, на своей территории.
Кроме того, установлен
ряд
положений,
направленных
на
регулирование трансграничного перемещения отходов:
− запрет экспорта опасных отходов в направлении Сторон, которые ввели
запрет на импорт;
−
запрет экспорта отходов в развивающиеся страны и на территории,
расположенные южнее 60°южной широты с целью их удаления;
− разрешение транспортировки отходов, только если государствоэкспортер не располагает мощностями для переработки и использования
опасных отходов или отходы необходимы государству-импортеру в качестве
сырья;
−
транспортировка грузов при наличии сопроводительных документов
международного образца и соблюдении международных правил перевозки;
24
− страхование перевозок опасных отходов.
Российская
Федерация
ратифицировала
Конвенцию
Федеральным
законом «О ратификации Базельской конвенции» № 49-ФЗ от 25.11.1994 г.,
после чего был принят ряд подзаконных актов в этом направлении.
В соответствии с условиями Конвенции в России назначен Компетентный
орган – Министерство природных ресурсов Российской Федерации (МПР),
отвечающий за реализацию положений Конвенции, и Выделенный центр
(Центр подготовки и реализации проектов), оказывающий информационную
поддержку при ведении учетаи контроля трансграничных перевозок опасных
отходов. Российская Федерация, как Сторона Конвенции, выполняет свои
обязательства по приведению национального законодательства и системы
обращения с отходами в соответствие с требованиями Базельской конвенции.
Требования по реализации основных положений Конвенции отражены
в постановлениях Правительства РФ № 670 от 1.07.1995 г.
«О первоочередных мерах по исполнению Федерального закона "О
ратификации Базельской конвенции"» и № 766 от 1.06.1996 г. «О
государственном
регулировании
и
контроле
трансграничных перевозок
опасных отходов».
На
двадцать
девятом
пленарном
заседании
Межпарламентской
Ассамблеи государств – участников СНГ принят Модельный закон «Об
отходах производства и потребления» (постановление № 29-15 от 31 октября
2007 г.), целью которого является гармонизированное с международными
нормами
регулирование
деятельности
по
обращению с отходами
производства и потребления.
Указанным
законом
определены
следующие
основные
принципы
государственной политики в области обращения с отходами:
− перспективное планирование деятельности по обращению с отходами;
− обеспечение экологической и санитарно-эпидемиологической
безопасности населения при обращении с отходами;
25
−
научно
обоснованное
сочетание
правовых,
экологических,
социально-экономических интересов общества и имеющихся технологических
возможностей в целях обеспечения устойчивого развития общества;
−
презумпция
потенциальной
экологической
опасности
любой
намечаемой хозяйственной деятельности, связанной с образованием отходов
и необходимостью безопасного и ресурсосберегающего обращения с ними;
−
основе
обеспечение приоритета утилизации отходов над их удалением на
соблюдения
иерархического
порядка
обращения
с
отходами,
предусматривающего соблюдение следующей последовательности:
– предотвращение или сокращение образования отходов и минимизация
их отрицательного воздействия на окружающую среду и здоровье человека;
– использование отходов в качестве вторичных ресурсов;
– удаление отходов;
− использование новейших научно-технических достижений в целях
реализации малоотходных технологий, а также комплексной переработки
материально-сырьевых ресурсов в целях уменьшения количества отходов;
− возложение бремени несения расходов по обращению с отходами на
их производителей;
− платность хранения и обезвреживания отходов на объектах их
размещения и обезвреживания;
− использование методов экономического стимулирования для
создания и внедрения малоотходных технологий, а также для вовлечения
отходов в хозяйственный оборот;
−
обязательный
учет
отходов
на
основе
их
классификации,
стандартизации, паспортизации и сертификации;
−
ответственность
за
нарушение
природоохранных,
санитарных,
противопожарных и иных требований при обращении с отходами;
−
свободный доступ
заинтересованных
хозяйствующих
субъектов,
общественных объединений и граждан к информации в области обращения
с отходами.
26
1.5 Технология сбора, транспортировки и сортировки ТБО
Проблема утилизация твердых бытовых отходов переросла из унитарной в
одну из важнейших проблем современной цивилизации. Особенно сложно
утилизировать несортированные отходы, которых в российских условиях
абсолютное большинство. Эта проблема никогда не была популярна в научнопроизводственной среде и потому, пока человечество использует три пути
утилизации
мусора:
захоронение
на
полигонах,
мусоросжигание
и
компостирование.
Самопроизвольное разложение в природной среде, например, бумаги
требует от двух до десяти лет, консервной банки - более 90 лет, фильтра от
сигареты - 100 лет, пластмассы - 500 лет, стекла - более 1000 лет.
Одни документы определяют условия обращения с ТБО, другие — с
промышленными,
медицинскими,
биологическими
отходами,
третьи
с
отходами производства и потребления, до сих пор не определены степень и
класс опасности ТБО и зависимости от содержания в их составе токсичных
веществ, в частности тяжелых металлов (свинец, кадмий, никель, хром),
канцерогенов и мутагенов, патогенных микроорганизмов и Жизнеспособных
яиц гельминтов.
При транспортировке отходов не всегда учитывается необходимость
минимизации прогона автотранспорта, который сам является интенсивным
источником
загрязнения
мусороперегрузочных
атмосферы.
станций
и
ПОЭТОМУ
использования
проблема
создания
высоконагруженных
мусоровозов имеет значение не только с точки зрения экономии горючего, но и
с экологической точки зрения.
Сложившаяся в Российской Федерации система обезвреживания ТБО
основана на захоронении подавляющего большинства отходов (около 98%) на
полигонах и неорганизованных свалках. Положение усугубляется тем, что из-за
отсутствия раздельного сбора ТБО в общий контейнер, а нередко рядом с ним,
вместе с бумагой, полимерной, стеклянной и металлической тарой пищевыми
27
отходами выбрасываются лекарства с просроченным сроком годности,
разбитые ртутьсодержащие термометры и люминесцентные лампы, тара с
остатками ядохимикатов, лаков, красок и т.д. Все это под видом малоопасных
ТБО вывозится на свалки, которые чаще всего устраивают в выработанных
карьерах, оврагах, заболоченных местах вблизи населенных пунктов, что
недопустимо с эколого-гигиенических позиций. Нередко их называют
полигонами, однако они не отвечают требованиям предъявляемым к
сооружениям по захоронению отходов, не имеют гидроизолирующего
(бетонного,
глиняного
или
другого)
основания,
препятствующего
распространению токсичных загрязнений по водоносным горизонтам.
В результате сточные воды (фильтрат), которые вытекают из тела
полигона в результате воздействия природных осадков и процессов в ТБО.
содержат
в
большом
количестве
крайне
токсичные
этнические
и
неорганические загрязнения. Неконтролируемые процессы в теле свалки
приводят к формированию болезнетворной микрофлоры, также усугубляющей
опасность фильтрата. При отсутствии необходимой гидроизоляции фильтрат
попадает в почву, проникает в подземные воды и по водостокам — в открытые
водоемы,
отравляя
источники
водоснабжения.
Токсичность
фильтрата
приводит к уничтожению окружающей свалку растительности. Кроме
выделения фильтрата из тела свалки в атмосферу постоянно поступают
газообразные продукты распада ТБО — метан, аммиак и пр. Они являются
источником систематических пожаров на свалках, которые, в свою очередь,
загрязняют атмосферу. Кроме того, метан является газом, способствующим
разрушению озонного слоя.
Приведенные данные свидетельствуют о крайней экологической опасности
неорганизованных свалок даже: для тех, кто не входит в непосредственный
контакт с отходами. В результате распространения загрязнений по воде и
воздуху у жителей, проживающих вблизи от свалок, отмечается повышенная
заболеваемость и смертность, рождение детей с уродствами. Наши свалки —
это мины не только замедленного действия, они уже воздействуют на ныне
28
живущих и в еще большей степени будут воздействовать на будущие
поколения.
Из-за нехватки территорий организованные свалки все дальше удаляются
от
городов.
Чтобы
далеко
не
везти,
отходы
выбрасываются
в
не
предназначенные для этих целей места. Огромное число несанкционированных
свалок раскинулось в несчетном количестве вдоль автомобильных и железных
дорог, в местах отдыха и купания, вокруг дачных и садовых товариществ.
Контроль за ними практически отсутствует, не разработаны принципы и
условия, препятствующие их образованию. Администрации, руководители
территорий не замечают их, не организуют работ по контролю и ликвидации.
Дальнейшая
работа
с
целью
снижения
экологической
опасности
обращения с ТБО должна проводиться в следующих направлениях (см.
Резолюцию первого заседания Актива жилищно - коммунального хозяйства на
тему: «Перспективы развития отрасли жилищно-коммунального хозяйства»,
Москва. 2.12.2010 г.).
Совершенствование
законодательства
в
сфере
благоустройства
и
обращения с отходами в части, касающейся:
определения нормативов благоустройства территории муниципального
образования и его основных элементов, а также нормативов выделения
придомовой территории:
распределения полномочий органов государственной власти и органов
местного
самоуправления
в
сфере
благоустройства
соответствующих
территорий;
установления прав и обязанностей собственников жилья (физических и
юридических лиц) в сфере благоустройства, включая надлежащее содержание
общего имущества в многоквартирном доме и осуществление благоустройства
придомовой территории:
Нормы накопления — это количество отходов, образующихся
HА
расчетную единицу (человек — для жилищного фонда; одно место в гостинице;
1 м2 торговой площади для магазинов и складов и т.д.) в единицу времени
29
(день, год). Нормы накопления определяют в единицах массы (кг.) или объема
(л, м3).
Общий объем твердых бытовых отходов (ТБ'О) в городах и поселках
России составляет порядка 150 млн. м3 (30 млн. т) в год.
При выборе метода и технологии обезвреживания и последующей
утилизации необходимо получить полную информацию с морфологическом и
элементном составе и свойствах ТБО, в том числе теплотехнических. Для
решения вопроса о возможности и целесообразности метода биотермического
обезвреживания и переработки ТБО необходима информация о содержании
органического вещества, удобрительных элементов и т.д.
К "ТБО, входящим в норму накопления от населения и удаляемым
транспортом спец - автохозяйства относятся отходы, образующиеся в жилых и
общественных зданиях (включая отходы от текущего ремонта квартир), отходы
от отопительных устройств местного отопления, смёт, опавшие листья,
собираемые с дворовых территорий, и крупные предметы домашнего обихода
при отсутствии системы специализированного сбора крупногабаритных
отходов.
Нормы накопления ТБО образуются из двух источников:
- жилых зданий;
- учреждений и предприятий общественного назначения (общественного
питания, учебных, зрелищных, гостиниц, детских садов и др.).
На нормы накопления и состав ТБО влияют такие факторы, как степень
благоустройства
жилищного
фонда
(наличие
мусоропроводов,
газа,
водопровода, канализации, системы отопления), этажность, вид топлива при
местном отоплении, развитие общественного питания, культура торговли и, что
не менее важно образ жизни и степень благосостояния населения. В
неблагоустроенных жилых домах (с местным отоплением на твердом топливе)
в ТБО попадает зола, что резко увеличивает норму накопления ТБО.
Также важны климатические условия — различная продолжительность
отопительного периода (от 150 дней в южной зоне 100 дней в северной);
30
потребление населением овощей и фруктов и т.д. Для крупных городов нормы
накопления несколько выше, чем для средних и малых городов.
При проектировании мусороперерабатывающих предприятий иногда
приходится сталкиваться с неверными нормами накопления ТБО, что приводит
к недогрузке пушенного в эксплуатацию комплекса. Именно поэтому,
необходимо очень серьезно относиться к необходимости периодической
проверки в каждом конкретном регионе норм накопления ТБО.
Таблица.1
Ориентировочные нормы накопления ТБО
Классификация жилищного фонда
Н ОРМЫ накопления Средняя
ТБО на 1 чел.
кг/год
Благоустроенные жилые дома
200-280
плотность
3
м3/год кг/м
1,1-1,5 200—220
Жидкие отходы из непроницаемых
2,0-
выгребов неканализационных домов
3,25
Общая норма накопления ТБО по
благоустроенным
жилым
260-300
и
1000
1,3— 190-210
1,5
общественным зданиям для городов с
населением более 100 000 человек
В табл. 1. приведены ориентировочные нормы накопления ТБО, которые
используют только для предварительных расчетов
Примечания: Под благоустроенными жилыми домами подразумеваются
дома с газом, центральным отоплением, водопроводом, канализацией
Нормы накопления учреждений и предприятий общественного назначения
в крупных городах составляют 30—50% от норм накопления жилых зданий.
Для Москвы в соответствии с Постановлением Правительства Москвы от 12
января 1999 г. № 16 (ППМ) «Об утверждении норм накопления бытовых
отходов и крупногабаритного мусора» установлены следующие нормы:
31
• норматив
Москвы
в
накопления твердых бытовых отходов на одного жителя г.
объеме
1,31
м3
(262
кг)
в
год:
норматив
образования
крупногабаритных отходов на одного жителя г. Москвы в объеме 0,37 м3 (77 кг)
в год.
В Таблицы. 1. представлены действующие с 01.01.99 г. нормы накопления
ТБО от предприятий и организаций Москвы. В городах, меньших, чем Москва,
нормы накопления ТБО от предприятий и организаций могут оказаться
существенно ниже. Таким более чем вековая практика позволяет достаточно
четко формулировать преимущества и недостатки мусоросжигания.
Сбор ГБО. Технические средства для сбора и удаления ТБО
Сбор отходов — деятельность, связанная с изъятием отходов в течение
определенного времени из мест их образования, для обеспечения последующих
работ по обращению с отходами |.
Сбор и удаление бытовых отходов в городах и населенных пунктах
осуществляются спец автохозяйствами в сроки, предусмотренные санитарными
правилами.
Система сбора и удаления бытовых отходов включает подготовку отходов
к погрузке в собирающий мусоровозный транспорт; организацию временного
хранения отходов в домовладениях; и вывоз бытовых отходов с территорий
домовладений и организаций; обезвреживание и утилизацию бытовых отходов.
Жилищный фонд городов и населенных пунктов разделяется на
благоустроенный (газ, центральное отопление, водопровод, канализация) и
неблагоустроенный жилищный фонд подразделяется на коммунальный и фонд
на правах личной собственности. Условно можно принять, что город России, с
учетом среднегодовых температур воздуха, расположены в трех климатических
зонах (северная, средняя и южная), поэтому следует учитывать их особенности
при выборе систем сбора, периодичности вывоза, санитарной обработки
сборников и выполнении других мероприятий.
При временном хранении отходов в дворовых сборниках должна быть
исключена возможность их зашивания и разложения. Поэтому срок хранения в
32
холодное время года (при температуре —5 °С и ниже) должен быть не более
трех суток, в теплое время (при плюсовой температуре свыше +5 "С) не более
одних суток (ежедневный вывоз).
I. Расчет теоретически возможного количества сбора вторсырья (Ун):
Бумага:
Ун = 0,355-0,3 • 15176,7 + 0,4-0,3-3326 + 0,2-0,5 • 7862,4 = = 1616,3 + 399 +
768,2 = 2801,54 т/год
Стекло:
Ун = 0,085 • 151 76.7 + 0.05 • 3326 + 0.05 • 7862.4 = = 1290 + 166,3 + 393,1 =
1849.4 т/год
\Метал черный:
Ун = 0,02- 15176,7 + 0.02-3326 + 0,2-7862,4 = 1942,5 т/год
Метал цветной:
Ун = 0,01 • 15176.7 + 0,01 -3326 + 0,02-7862,4 = = 151,8 + 33,3 + 78,6 = 263,7
т/год
Однако для получения реальных объемов сбора вторичного сырья
вышеуказанные объемы необходимо скорректировать с учетом коэффициента
охвата населения.
Складирование ТБО следует осуществлять на площадках, исключающих
загрязнение окружающей среды и расположенных с подветренной стороны (в
соответствии с розой ветров) по отношению к селитебным территориям и
населенным пунктам.
Поверхностный сток с вышерасположенной территории следует отводить
от площадки складирования при помощи нагорных канав в гидрографическую
сеть. При неблагоприятных гидрогеологических условиях участка необходимо
предусматривать противофильтрационные мероприятия и отвод загрязненного
поверхностного стока с площадки складирования на очистные сооружения.
Перед передачей ТБО на полигоны захоронения следует выявить
возможность утилизации и дальнейшего использования различных веществ и
металлов, содержащихся в отходах, в других отраслях промышленности и
33
народного хозяйства. При этом из отходов должны быть извлечены ценные
металлы,
органические
горючие
отходы
подлежат
термическому
обезвреживанию с утилизацией тепла и использованием зол и шлаков в
строительстве, для производства удобрений и сельском хозяйстве, отходы
процессов обогащения складируются в хвостохранилища с последующим
доизвлечением полезных компонентов при совершенствовании технологии
обогащения и т.п.
Характер и виды дальнейшего использования отходов проектируемого
предприятия в других отраслях промышленности должны быть отражены при
разработке настоящего подраздела проектной документации. При этом в
материалах подраздела следует указать, какое количество отходов будет
передано другим предприятиям, сколько будет складировано в накопителях и
на полигонах, способ их транспортировки и другие параметры.
Оптимальными условиями строительства полигонов складирования ТБО
являются: наличие свободного участка с основанием на водоупорных грунтах;
расположение уровня грунтовых вод ниже 3 м от поверхности площадки
(участки с выходами ключей исключаются); обеспечение грунтом или
инертными отходами для изоляции ТБО; размещение на расстоянии до 15 км от
центра сбора ТБО.
Важное значение при обустройстве неосвоенных территорий имеет вопрос
об экологической опасности (в токсикологическом отношении) сооружаемых
объектов обезвреживания и утилизации ТБО.
Значительный эколого-экономический эффект может быть получен
вследствие блокирования или хозяйственной кооперации сооружений по
обезвреживанию и утилизации ТБО с другими городскими объектами.
При разработке технико-экономического обоснования выбора метода
обезвреживания и утилизации ТБО для каждого варианта подбирают
земельный участок, устанавливают расстояние и транспортные затраты по
вывозу отходов. При необходимости закладывают двухэтапный вывоз ТБО.
34
Для
каждого
объекта
в
качестве
обязательного
планируют
вариант
складирования ТБО на полигонах, как наиболее простой.
Отходы складируют на грунт с соблюдением условий, обеспечивающих
защиту
от
загрязнения
поверхностных
и
атмосферы,
грунтовых
вод,
почвы
прилегающих
препятствующих
участков,
распространению
болезнетворных микроорганизмов.
На полигонах производят уплотнение ТБО, позволяющее увеличить
нагрузку отходов на единицу площади сооружений и обеспечивающее
экономное использование земельных участков. После закрытия полигонов
поверхность
земли
рекультивируют
для
последующего
использования.
Полигоны ТБО должны обеспечивать охрану окружающей среды по шести
показателям
вредности:
фитоаккумуляционному
органолептическому,
(транслокационному),
миграционно-воздушному
общесанитарному,
миграционно-водному,
и
санитарно-
токсикологическому.Органолептический показатель вредности характеризует
изменение запаха, привкуса и пищевой ценности фитотест-растений на
прилегающих участках действующего полигона и территорий закрытого
полигона, а также запаха атмосферного воздуха, вкуса, цвета и запаха
грунтовых и поверхностных вод. Общесанитарный показатель отражает
процессы изменения биологической активности и показателей самоочищения
почвы прилегающих участков.
Фитоаккумуляционный (транслокационный) показатель характеризует
процесс миграции химических веществ из почвы близлежащих участков и
территории
рекультивированных
полигонов
в
культурные
растения,
используемые в качестве продуктов питания и фуража (в товарную
массу).Миграционно-водный
показатель
вредности
выявляет
процессы
миграции химических веществ фильтрата ТБО в поверхностные и подземные
воды.Миграционно-воздушный показатель отражает процессы поступления
выбросов в атмосферный воздух с пылью, испарениями и газами.Санитарнотоксикологический показатель суммарно характеризует эффект влияния
35
факторов
действующих
в
комплексе.
Все
работы
на
полигонах
по
складированию, уплотнению, изоляции ТБО и последующей рекультивации
участка должны быть полностью механизированы.
Выбор участка под полигон и изыскательские работы
Полигоны размещаются за пределами городов и других населенных
пунктов. Размер санитарно-защитной зоны от жилой застройки до границ
полигона 500 м (СНиП 2.07.01-89, Кроме того, размер санитарно-защитной
зоны уточняется при расчете газообразных выбросов. Границы зоны
устанавливаются по изолинии 1 ПДК, если она выходит из пределов
нормативной зоны. Размер зоны менее 500 м не допускается.
Перед проектированием заказчик с заинтересованными организациями
(архитектурно-планировочным управлением, отделом по делам строительства и
архитектуры, органами экологии, санэпиднадзора и гидрогеологической
службой) определяет район, в котором осуществляется подбор участка для
размещения полигона.
По гидрогеологическим условиям лучшими являются участки с глинами
или тяжелыми суглинками и грунтовыми водами, расположенными на глубине
не менее 2 м. Исключается использование под полигон болот глубиной более 1
м и участков с выходами грунтовых вод в виде ключей, затопляемых
паводковыми водами территорий, районов геологических разломов, а также
земельных участков, расположенных ближе 15 км от аэропортов.
Под полигоны отводятся отработанные карьеры, свободные от ценных
пород деревьев, участки в лесных массивах, овраги и другие территории.
При отводе участка выдается задание на дальнейшее использование его
после закрытия полигона (создание лесопаркового комплекса, устройство
открытых складов строительных материалов и тары не пищевого применения и
т. п.).
Возможность капитального строительства на участках складирования ТБО
определяется в каждом конкретном случае дополнительными исследованиями.
36
Площадь участка, отводимого под полигон, выбирается, как правило, из
условия срока его эксплуатации не менее 15-20 лет
Наиболее экономичны земельные участки, близкие по форме к квадрату и
допускающие максимальную высоту складирования ТБО (с учетом заложения
внешних откосов 1:4). При благоприятных горно-геологических условиях,
заложение
откосов
может
быть
увеличено
при
условии
разработки
специального проекта и прохождения технической экспертизы в организации разработчике инструкции. Схематический разрез полигона представлен на рис
1.
На выбранном под полигон участке выполняются топографическая съемка,
геологические и гидрогеологические изыскания и санитарные исследования.
Для проектирования полигона необходимо иметь план всего участка в
масштабе 1:1000 с горизонталями через 1 м. План участка хозяйственной зоны,
инженерных сооружений и внешних коммуникаций составляется в масштабе
1:500 с горизонталями через 0.5 м (проект внешних сетей большой
протяженности может выполняться в масштабе 1:1000).
Схематический разрез полигона представлен на рис 1.
Применяемые в настоящее время технологии депонирования ТБО не
гарантируют необходимый уровень санитарно-гигиенической безопасности
полигонов для населения прилегающих территорий и объектов окружающей
среды. Эффективное управление санитарной ситуацией на полигонах ТБО и
прилегающих
территориях,
мероприятий,
направленных
проведение
на
снижение
оптимальных
нагрузки
на
инженерных
население
и
окружающую среду возможно при получении адекватной информации о
37
состоянии
этих
объектов
и
принятия
необходимых
управленческих
воздействий.
В целях обеспечении санитарно-эпидемиологического благополучия
населения, устранения вредного влияния среды обитания человека на его
здоровье в России с 1994 г. проводится социально-гигиенический мониторинг
(СГМ), сбор и анализ данных о состоянии окружающей среды и ее влияния на
здоровье и санитарные условия жизни населения.
Используемая в настоящее время в практике ведения СГМ полигонов
захоронения ТБО и зон их возможного влияния методическая база не позволяет
в полной мере учитывать их специфические особенности как объектов
повышенной санитарной опасности с меняющимся во времени комплексным
загрязняющим воздействием на различных этапах их жизненного цикла.
Недостаточно полно используются современные информационные технологии,
позволяющие в частности на основе создания информационно-аналитических
систем (ИАС) получать адекватную информацию в ходе ведения СГМ для
повышения эффективности. В этой связи актуальна проблема разработки
системы санитарно-гигиенического мониторинга полигонов ТБО, основанная
на современных методических подходах и учитывающая специфические
особенности этих объектов.
Решение проблемы сдерживает отсутствие адекватных методических
подходов
к
комплексной
санитарно-гигиенической
оценке
воздействия
полигонов ТБО на объекты окружающей среды, а также результатов
репрезентативных исследований их состояния по физико-химическим и
микробиологическим показателям с учетом этапов жизненного цикла.
Отличительными
особенностями
функционирования
полигона
ТБО
являются длительность его жизненного цикла и изменение количественных и
качественных характеристик эмиссий загрязняющих веществ в процессе
деструкции отходов и ассимиляции получаемых при этом конечных продуктов
в окружающей среде. С учетом этого санитарно-гигиенический мониторинг
должен базироваться с одной стороны на регулярных аналитических
38
исследованиях объектов окружающей среды в зоне влияния полигона, с другой
стороны – на прогнозных оценках изменения объема и состава эмиссий
загрязняющих веществ. Применяемые в настоящее время методики расчета
эмиссий биогаза, объема и состава образующихся фильтрационных вод не
учитывают
стадии
жизненного
цикла
полигона
ТБО,
биохимические
механизмы деструкции отходов и часто не адекватны реальным условиям.
39
1.6 Загрязнение окружающей среды токсическими веществами
(тяжелыми металлами) и миграция металлов во внешней среде
Тяжёлые металлы — группа химических элементов со свойствами
металлов (в том числе и полуметаллы) и значительным атомным весом либо
плотностью. Известно около сорока различных определений термина тяжелые
металлы, и невозможно указать на одно из них, как наиболее принятое.
Соответственно, список тяжелых металлов согласно разным определениям
будет включать разные элементы. Используемым критерием может быть
атомный вес свыше 50, и тогда в список попадают все металлы, начиная с
ванадия, независимо от плотности. Другим часто используемым критерием
является плотность, примерно равная или большая плотности железа (8 г/см3),
тогда в список попадают такие элементы как свинец, ртуть, медь, кадмий,
кобальт, а, например, более легкое олово выпадает из списка. Существуют
классификации, основанные и на других значениях пороговой плотности или
атомного веса. Некоторые классификации делают исключения для благородных
и редких металлов, не относя их к тяжелым, некоторые исключают не цветные
металлы (железо, марганец).
Термин тяжелые металлы чаще всего рассматривается не с химической, а
с медицинской и природоохранной точек зрения и, таким, образом, при
включении в эту категорию учитываются не только химические и физические
свойства элемента, но и его биологическая активность и токсичность, а также
объем использования в хозяйственной деятельности.
К тяжелым металлам, которые обладают высокой токсичностью можно
отнести свинец, ртуть, никель, медь, кадмий, цинк, олово, марганец, хром,
мышьяк, алюминий, железо, селен, кремний и другие. Эти вещества широко
используются в производстве, вследствие чего в огромных количествах
накапливаются в окружающей среде и легко попадают в организм человека как
с продуктами питания и водой, так и при вдыхании воздуха.
40
Когда содержание тяжелых металлов в организме превышает предельнодопустимые концентрации, начинается их отрицательное воздействие на
человека. Помимо прямых последствий в виде отравления, возникают и
косвенные – ионы тяжелых металлов засоряют каналы почек и печени, чем
снижают способность этих органов к фильтрации. Вследствие этого в
организме накапливаются токсины и продукты жизнедеятельности клеток, что
приводит к общему ухудшению здоровья человека.
Вся опасность воздействия тяжелых металлов заключается в том, что они
остаются в организме человека навсегда. Вывести их можно лишь употребляя
белки, содержащиеся в молоке и белых грибах, а также пектин, который можно
найти в мармеладе и фруктово-ягодном желе. Очень важным является то, что
бы все продукты были получены в экологически чистых районах и не
содержали вредных веществ.
Ртуть
Ртуть крайне слабо распространена в земной коре (-0,1 х 10-4 %), однако
удобна для добычи, так как концентрируется в сульфидных остатках, например,
в виде киновари (НgS). В этом виде ртуть относительно безвредна, но
атмосферные процессы, вулканическая и человеческая деятельность привели к
тому, что в мировом океане накопилось около 50 млн.т этого металла.
Естественный вынос ртути в океан в результате эрозии 5000 т/год, еще 5000
т/год ртути выносится в результате человеческой деятельности.
Первоначально ртуть попадает в океан в виде Нg2+, затем она
взаимодействует с органическими веществами и с помощью анаэробных
организмов переходит в токсичные вещества метилртуть (СН3Нg)+ и
диметилртуть (СН3-Нg-СН3), Ртуть присутствует не только в гидросфере, но и
в атмосфере, так как имеет относительно высокое давление паров. Природное
содержание ртути составляет ~0,003-0,009 мкг/м3.
Ртуть характеризуется малым временем пребывания в воде и быстро
переходит в отложения в виде соединений с органическими веществами,
находящимися в них. Поскольку ртуть адсорбируется отложениями, она может
41
медленно освобождаться и растворяться в воде, что приводит к образованию
источника хронического загрязнения, действующего длительное время после
того, как исчезнет первоначальный источник загрязнения.
Мировое производство ртути в настоящее время составляет более 10000 т в
год, большая часть этого количества используется в производстве хлора. Ртуть
проникает в воздух в результате сжигания ископаемого топлива. Анализ льда
Гренландского ледяного купола показал, что, начиная с 800 г. н.э. до 1950-х гг.,
содержание ртути оставалось постоянным, но уже с 50-х гг. нашего столетия
количество ртути удвоилось. На рис.1 представлены пути цикловой миграции
ртути. Ртуть и ее соединения опасны для жизни. Метилртуть особенно опасна
для животных и человека, так как она быстро переходит из крови в мозговую
ткань, разрушая мозжечок и кору головного мозга. Клинические симптомы
такого поражения - оцепенение, потеря ориентации в пространстве, потеря
зрения. Симптомы ртутного отравления проявляются не сразу. Другим
неприятным последствием отравления метилртутью является проникновение
ртути в плаценту и накапливание ее в плоде, причем мать не испытывает при
этом болезненных ощущений. Метилртуть оказывает тератогенное воздействие
на человека. Ртуть относится к I классу опасности.
Металлическая ртуть опасна, если ее проглотить и вдыхать ее пары. При
этом у человека появляется металлический вкус во рту, тошнота, рвота, колики
в животе, зубы чернеют и начинают крошиться. Пролитая ртуть разлетается на
капельки и, если это произошло, ртуть должна быть тщательно собрана.
Неорганические соединения ртути практически нелетучие, поэтому
опасность представляет попадание ртути внутрь организма через рот и кожу.
Соли ртути разъедают кожу и слизистые оболочки тела. Попадание солей ртути
внутрь
организма
вызывает
воспаление
зева,
затрудненное
глотание,
оцепенение, рвоту, боли в животе.
У взрослого человека при попадании внутрь около 350 мг ртути может
наступить смерть.
42
Загрязнение ртутью может быть уменьшено в результате запрещения
производства и применения ряда продуктов. Нет сомнения, что загрязнение
ртутью всегда будет острой проблемой. Но с введением строгого контроля за
отходами производства, содержащими ртуть, а также за пищевыми продуктами
можно уменьшить опасность отравления ртутью.
Свинец
Содержание свинца в магматических породах позволяет отнести его к
категории редких металлов. Он концентрируется в сульфидных породах,
которые встречаются во многих местах в мире. Свинец легко выделить путем
выплавки из руды. В природном состоянии он обнаруживается в основном в
виде галенита (РbS).
Ежегодно в мире в результате воздействия атмосферных процессов
мигрирует около 180 тыс. т свинца. При добыче и переработке свинцовых руд
теряется более 20 % свинца. Даже на этих стадиях выделение свинца в среду
обитания равно его количеству, попадающему в окружающую среду в
результате воздействия на магматические породы атмосферных процессов.
Наиболее серьезным источником загрязнения среды обитания организмов
свинцом являются выхлопы автомобильных двигателей. Антидетонатор
тетраметил - или тетраэтилсвинеп - прибавляют к большинству бензинов,
начиная с 1923 г., в количестве около 80 мг/л. При движении автомобиля от 25
до 75% этого свинца в зависимости от условий движения выбрасывается в
атмосферу. Основная его масса осаждается на землю, но и в воздухе остается
заметная ее часть.
Свинцовая пыль не только покрывает обочины шоссейных дорог и почву
внутри и вокруг промышленных городов, она найдена и во льду Северной
Гренландии, причем в 1756 г. содержание свинца во льду составляло 20 мкг/т, в
1860 г. уже 50 мкг/т, а в 1965 г. - 210 мкг/т.
Активными источниками загрязнения свинцом являются электростанции и
бытовые печи, работающие на угле.
43
Источниками загрязнения свинцом в быту могут быть глиняная посуда,
покрытая глазурью; свинец, содержащийся в красящих пигментах.
Свинец не является жизненно необходимым элементом. Он токсичен и
относится к I классу опасности. Неорганические его соединения нарушают
обмен веществ и являются ингибиторами ферментов (подобно большинству
тяжелых металлов). Одним из наиболее коварных последствий действия
неорганических соединений свинца считается его способность заменять
кальций в костях и быть постоянным источником отравления в течение
длительного времени. Биологический период полураспада свинца в костях около 10 лет. Количество свинца, накопленного в костях, с возрастом
увеличивается, и в 30-40 лет у лиц, по роду занятий не связанных с
загрязнением свинца, составляет 80-200 мг.
Органические соединение свинца считаются ещё более токсичными, чем
неорганические.
Кадмий и цинк
Кадмий, цинк и медь являются наиболее важными металлами при
изучении проблемы загрязнений, так они широко распространены в мире и
обладают токсичными свойствами. Кадмий и цинк (так же как свинец и ртуть)
обнаружены в основном в сульфидных осадках. В результате атмосферных
процессов эти элементы легко попадают в океаны.
Около 1 млн. кг кадмия попадает в атмосферу ежегодно в результате
деятельности заводов по его выплавке, что составляет около 45 % общего
загрязнения этим элементом. 52 % загрязнений попадают в результате
сжигания или переработки изделий, содержащих кадмий. Кадмий обладает
относительно высокой летучестью, поэтому он легко проникает в атмосферу.
Источники загрязнения атмосферы цинком те же, что и кадмием.
Попадание кадмия в природные воды происходит в результате применения
его в гальванических процессах и техники. Наиболее серьёзные источники
загрязнения воды цинком – заводы по выплавке цинка и гальванические
производства.
44
Потенциальным источником загрязнением кадмием являются удобрения.
При этом кадмий внедряется в растения, употребляемые человеком в пищу, и в
конце цепочки переходят в организм человека. Кадмий и цинк легко проникают
в морскую воду и океан через сеть поверхностных и грунтовых вод.
Кадмий и цинк накапливаются в определённых органах животных
(особенно в печени и в почках).
Цинк наименее токсичен из всех вышеперечисленных тяжёлых металлов.
Тем не менее все элементы становятся токсичными, если попадаются в
избытке; цинк не является исключением. Физиологическое воздействие цинка
заключается в действии его как активатора ферментов. В больших количествах
он вызывает рвоту, эта доза составляет примерно 150 мг для взрослого
человека.
Кадмий намного токсичнее цинка. Он и его соединения относятся к I
классу опасности. Он проникает в человеческий организм в течение
продолжительного периода. Вдыхание воздуха в течение 8 часов при
концентрации кадмия 5 мг/м3 может привести к смерти.
При хроническом отравлении кадмием в моче появляется белок,
повышается кровяное давление.
При исследовании присутствия кадмия в продуктах питания было
выявлено, что выделения человеческого организма редко содержат столько же
кадмия, сколько было поглощено. Единого мирового мнения относительно
приемлемого безопасного содержания кадмия в пище сейчас нет.
Одним их эффективных путей предотвращения поступления кадмия и
цинка в виде загрязнений состоит в введении контроля за содержанием этих
металлов
в
выбросах
плавильных
заводов
и
других
промышленных
предприятий.
Кроме металлов, рассмотренных ранее (ртуть, свинец, кадмий, цинк),
имеются и другие токсичные элементы, попадание которых в среду обитания
организмов в результате деятельность людей вызывает серьёзное беспокойство.
45
Почва является основной средой, в которую попадают тяжёлые металлы, в
том числе из атмосферы и водной среды. Она же служит источником
вторичного загрязнения приземного воздуха и вод, попадающих из неё в
Мировой океан. Из почвы тяжёлые металлы усваиваются растениями, которые
затем попадают в пищу более высокоорганизованным животным.
Продолжительность пребывания загрязняющих компонентов в почве
гораздо выше, чем в других частях биосферы, что приводит к изменению
состава и свойств почвы как динамической системы и в конечном итоге
вызывает нарушение равновесия экологических процессов.
В естественных нормальных условиях все процессы, происходящие в
почвах, находятся в равновесии. Изменение состава и свойств почвы может
быть вызвано природными явлениями, но наиболее часто в нарушении
равновесно состоянию почвы повинен человек:
атмосферный перенос загрязняющих веществ в виде аэрозолей и пыли
(тяжелые металлы, фтор, мышьяк, оксиды серы, азота и др.)
сельскохозяйственные загрязнения (удобрения, пестициды)
неземное загрязнение – отвалы крупнотоннажных производств и выбросы
топливно-энергетических комплексов
загрязнение нефтью и нефтепродуктами
растительный опад, токсичные элементы в любом состоянии поглощаются
листьями или оседают на листовой поверхности. Затем, при опадании листьев,
эти соединения попадают в почву.
Определение тяжелых металлов в первую очередь проводят в почвах,
расположенных в зонах экологического бедствия, на сельскохозяйственных
угодьях, прилегающих к загрязнителям почв тяжелыми металлами, и на полях,
предназначенных для выращивания экологически чистой продукции.
В почвенных пробах определяют «подвижные» формы тяжелых металлов
или их валовое содержание. Как правило, при необходимости контроля над
техногенным загрязнением почв тяжелыми металлами, принято определять их
валовое
содержание.
Однако
валовое
содержание
не
всегда
может
46
характеризовать степень опасности загрязнения почвы, поскольку почва
способна связывать соединения металлов, переводя их в недоступные
растениям соединения. Правильнее говорить о роли «подвижных» и
«доступных» для растений форм. Определение содержания подвижных форм
металлов желательно проводить в случае высоких их валовых количеств в
почве, а также, когда необходимо характеризовать миграцию металловзагрязнителей из почвы в растения.
Если почвы загрязнены тяжелыми металлами и радионуклидами, то
очистить их практически невозможно. Пока известен единственный путь:
засеять такие почвы быстрорастущими культурами, дающими большую
фитомассу. Такие культуры, извлекающие тяжелые металлы, после созревания
подлежат уничтожению. На восстановление загрязненных почв требуются
десятки.
Многие тяжелые металлы, такие как железо, медь, цинк, молибден,
участвуют в биологических процессах и в определенных количествах являются
необходимыми для функционирования растений, животных и человека
микроэлементами. С другой стороны, тяжёлые металлы и их соединения могут
оказывать вредное воздействие на организм человека, способны накапливаться
в тканях, вызывая ряд заболеваний. Не имеющие полезной роли в
биологических процессах металлы, такие как свинец и ртуть, определяются как
токсичные металлы. Некоторые элементы, такие как ванадий или кадмий,
обычно имеющие токсичное влияние на живые организмы, могут быть полезны
для некоторых видов.
Биологическая роль и токсикологическое влияние никеля
Биологическая роль никеля заключается в участии в структурной
организации и функционировании основных клеточных компонентов – ДНК,
РНК и белка. Наряду с этим он присутствует и в гормональной регуляции
организма. По своим биохимическим свойствам никель весьма схож с железом
и кобальтом. Недостаточность металла у жвачных сельскохозяйственных
47
животных проявляется в снижении активности ферментов и возможности
летального исхода.
До настоящего времени в литературе не встречаются данные о дефиците
никеля для растений, однако в ряде экспериментов установлено положительное
влияние внесения никеля в почвы на урожайность сельскохозяйственных
культур,
которое,
возможно,
связано
с
тем,
что
он
стимулирует
микробиологические процессы нитрификации и минерализации соединений
азота в почвах. Токсичность никеля для растений проявляется в подавлении
процессов фотосинтеза и транспирации, появлении признаков хлороза листьев.
Для животных организмов токсический эффект элемента сопровождается
снижением активности ряда металоферментов, нарушением синтеза белка, РНК
и ДНК, развитием выраженных повреждений во многих органах и тканях.
Часть
техногенных
выбросов
тяжелых
металлов,
поступающих
в
атмосферу в виде аэрозолей, переносится на значительное расстояние и
вызывает глобальное загрязнение. Другая часть с гидрохимическим стоком
попадает в бессточные водоемы, где накапливается в водах и донных
отложениях и может стать источником вторичного загрязнения. Соединения
тяжелых металлов сравнительно быстро распространяются по объемам водного
объекта. Частично они выпадают в осадок в виде карбонатов, сульфатов,
частично адсорбируются на минеральных и органических осадках. В результате
содержание тяжелых металлов в отложениях постоянно растет, и когда
абсорбционная способность осадков исчерпывается и тяжелые металлы
поступают в воду, возникает особо напряженная ситуация. Этому способствует
повышение кислотности воды, сильное зарастание водоемов, интенсификация
выделения СО2 в результате деятельности микроорганизмов. Значительное
загрязнение тяжелыми металлами, особенно свинцом, а также цинком и
кадмием обнаружено вблизи автострад. Ширина придорожных аномалий
свинца в почве достигает 100 м и более
48
Таблица 2.
ПДК основных загрязняющих веществ, выделяющихся в атмосферу
воздуха на полигонах ТБО
Вещество
ПДК, мг/м-1
Максимально разовая
Среднесуточная
Пыль нетоксичная
0,5
0,15
Сероводород
0,08
-
Окись углерода
5,0
3,0
Окись азота
0,4
0,06
Ртуть металлическая
-
0,0003
Метан
-
50,0
Аммиак
0,2
0,04
Бензол
1,5
0,1
-
0,03
4-хлористый углерод
4,0
0,7,
Хлорбензол
0,1
0,1
Трихлорметан
Таблица 3.
ПДК основных загрязняющих веществ (рабочая зона), выделяющихся
в атмосферный воздух на полигонах ТБО в зоне работы персонала
Вещество
ПДКм.р., мг/м3
Пыль нетоксичная
4,0
Сероводород
10,0
Окись углерода
20,0
Окись азота
5,0
Ртуть металлическая
0,01
Метан
-
Аммиак
5,0
Бензол
15,0
Трихлорметан
-
49
Вещество
ПДКм.р., мг/м3
4-хлористый углерод
20,0
хлорбензол
100,0
В атмосферном воздухе современных городов присутствуют сотни
веществ различных химических классов органической и неорганической
природы, поступающих из многочисленных источников, как правило,
антропогенного происхождения. Около 30% всех онкологических заболеваний
жителей промышленных районов обусловливает загрязнение атмосферы.
Экологическое
отравление
отличается
от
производственного
своей
глобальностью и вызывается не одиночными факторами, а сочетанием
множества поступивших в организм различных химических или иных
токсических веществ. Агрессивность каждого из них может быть минимальной,
но повреждающее воздействие одного может многократно усиливаться
вредным воздействием других.
Основными источниками поступления вредных веществ в атмосферный
воздух городов являются промышленные предприятия и автотранспорт, а
наиболее распространенными загрязняющими веществами – пыль (взвешенные
вещества различной природы), сернистый ангидрит, окислы азота, окись
углерода и углеводороды (несколько сотен химических веществ). Именно они
вносят
наибольший
вклад
в
формирование
экологически
зависимых
заболеваний и состояний.
Воздействие загрязнений на организм весьма многообразно и зависит от
его вида, концентрации, длительности и периодичности воздействия. Все же
многократно
зарегистрированные
и
изученные
явления
повышенной
смертности и заболеваемости в районах с высоким загрязнением атмосферы
свидетельствуют об очевидности и массовости такого воздействия от
загрязнения окружающей среды.
По оценкам экспертов загрязнение атмосферного воздуха сокращает
продолжительность жизни в среднем на 3–5 лет.
50
В зависимости от дозы, времени и характера воздействия химических
загрязнений в организме человека развиваются острые или хронические
отравления, а также имеют место отдаленные болезнетворные патологические
процессы.
Наиболее чувствительны к воздействию атмосферного загрязнения органы
дыхательной системы. Опасность для здоровья населения загрязнения
атмосферного воздуха обусловлена объективным действием следующих
факторов.
Во-первых, разнообразим загрязнений. Считается, что на человека,
проживающего в промышленном районе, потенциально может воздействовать
несколько сотен тысяч химических веществ. Реально, как правило, в
конкретном районе в относительно высоких концентрациях присутствует
ограниченное число химических веществ. Однако комбинированное действие
атмосферных загрязнителей может приводить к усилению вызываемых ими
токсических эффектов.
Во-вторых, возможностью массированного воздействия, так как акт
дыхания является беспрерывным и человек за сутки вдыхает до 20 тыс. л
воздуха. Даже незначительные концентрации химических веществ при таком
объеме дыхания могут привести к значительному поступлению вредных
веществ в организм.
В-третьих, непосредственным доступом загрязнителей во внутреннюю
среду организма. Легкие имеют поверхность порядка 100 м2, воздух при
дыхании входит почти в непосредственный контакт с кровью, в которой
растворяется почти все, что присутствует в воздухе. Из легких кровь поступает
в большой круг кровообращения, минуя такой детоксикационный барьер, как
печень. Установлено, что яд, поступивший ингаляционным путем, нередко
действует в 80-100 раз сильнее, чем при поступлении через желудочнокишечный тракт.
В-четвертых, трудностью защиты от ксенобиотика. Человек, отказавшись
употреблять в пищу загрязненные продукты или недоброкачественную воду, не
51
может не дышать загрязненным воздухом. При этом загрязнитель действует на
все группы населения круглосуточно.
Поэтому атмосферный воздух является одним из основных жизненно
важных элементов окружающей нас среды. Его качество влияет на состояние
всех форм жизни, формирует основу для их существования. Именно поэтому
состояние атмосферного воздуха необходимо отслеживать в первую очередь. В
процессе газообмена токсины поступают в кровь. Твердые взвеси в виде частиц
различных размеров оседают в различных участках дыхательных путей.
Атмосферные аэрозоли также могут оказывать болезнетворное воздействие на
человека, поскольку металлосодержащие и органические частицы обладают
канцерогенными свойствами.
Существенной особенностью крупных городов с населением более 500
тыс. человек является то, что с увеличением территории города и численности
его жителей в них неуклонно возрастает дифференциация концентраций
загрязнения
в
различных
районах.
Наряду
с
невысокими
уровнями
концентрации загрязнения в периферийных районах, она резко увеличивается в
зонах крупных промышленных предприятий и, в особенности в центральных
районах.
В последних, несмотря на отсутствие в них крупных промышленных
предприятий, как правило, всегда наблюдаются повышенные концентрации
загрязнителей атмосферы. Это вызывается как тем, что в этих районах
наблюдается интенсивное движение автотранспорта, так и тем, что в
центральных районах атмосферный воздух обычно на несколько градусов
выше, чем в периферийных – это приводит к появлению над центрами городов
восходящих воздушных потоков, засасывающих загрязненный воздух из
промышленных районов, расположенных на ближней периферии.
«Индикатором» благополучия экологической обстановки в городах обычно
считают онкологическую заболеваемость и смертность населения.
Считается,
что
воздействием
факторов-канцерогенов
обусловлено
возникновение от 20 до 60%, а по некоторым данным – до 80% всех случаев
52
заболеваний злокачественными новообразованиями. Обычно большую часть
этих воздействий связывают с химическим загрязнением тяжелыми металлами
–
мышьяком, хромом, ртутью, свинцом, никелем и
углеводородами,
бензапиреном. Некоторые формы рака, например, желудка, чаще увязывают с
характером почвы, воды и особенности питания.
При определенном уровне техногенного давления на среду обитания связь
между количеством заболевших этими болезнями и уровнем загрязнения
природных сред становится статистически значимой. Можно сказать, что в
«грязной» природной среде риск заболеть, при прочих равных условиях,
значительно выше. И это касается почти всех болезней.
Для анализа влияния среды обитания на здоровье населения наиболее
часто в качестве основного параметра выбирают заболеваемость детского
населения.
Детский
контингент
–
своеобразная
индикаторная
группа,
отражающая реакцию коренного населения на вредные воздействия факторов
среды. Целесообразность учета детской заболеваемости определяется тем, что
дети в меньшей степени, чем взрослые, подвержены внутригородской
миграции. Они теснее привязаны к территории, на которой живут и учатся, не
испытывают непосредственного влияния профессиональных факторов, вредных
привычек. Кроме того, из-за анатомо-физиологических особенностей дети
более чувствительны к качеству среды обитания, а сроки проявления
неблагоприятных эффектов у них короче. Это повышает достоверность медикостатистических исследований, позволяет делать более объективные выводы об
экологической обусловленности заболеваний.
Органические
и
неорганические
компоненты,
присутствующие
в
организме в избыточном количестве, металлы, в том числе тяжелые, оказывают
токсическое воздействие, ведущее к нарушению функций важнейших органов и
систем. Так, повышенное содержание в тканях человека марганца, хрома,
никеля, цинка обуславливает сенсибилизацию организма, способствующую в
дальнейшем развитию аллергических реакций со стороны кожи, верхних
дыхательных путей. Соединения, обладающие раздражающим действием
53
(формальдегид, ацетон, органические спирты), могут обострять заболевания
дыхательных путей и органов чувств и способствовать переходу этих
заболеваний в хронические, трудно поддающиеся коррекции. Кроме этого,
большинство из перечисленных соединений обуславливают патологические
сдвиги в иммунной системе; бензапирен и хром повышают риск развития
онкопатологии. Бензол и свинец отрицательно действуют на кровь и создают
риск развития патологии почек.
Проведенное
свидетельствует
детям
о
наличии
определение
у
детей,
в
биосредах
проживающих
ксенобиотиков
на
экологически
неблагополучных территориях, микроэлементарного дисбаланса, который
проявляется как со стороны жизненно необходимых для организма ребенка
железа, меди, цинка и марганца, так и со стороны важных, но в меньших
количествах необходимых организму кобальта, хрома и никеля; последние
накапливаются в организме в силу недостаточно совершенных у ребенка
гомеостатических механизмов регулирования этих элементов.
Известно, что микроэлементы играют важную биологическую роль. Они
входят в состав многих ферментов, стимулируют и нормализуют обмен
веществ, участвуют в кроветворении, механизмах иммунного ответа и
функционировании иммунной системы, оказывают положительное влияние на
рост и размножение. Исследование содержания микроэлементов и тяжелых
металлов в организме позволяет оценить уровень элементов в организме и
степень влияния загрязнения окружающей среды.
Таким образом, большое число детей, проживающих в крупном городе,
испытывают значительную геохимическую и экологическую нагрузку. Это
является причиной развития микроэлементозов и ухудшения здоровья.
Загрязнение воздушной среды канцерогенными веществами в первую
очередь сказывается на заболеваемости органов дыхания.
Воздействие твердых и опасных отходов на приземные слои атмосферы
заключается в испарении с поверхности почвы в результате разогрева в теплые
периоды или при пожарах входящих в состав отходов элементов (ртуть,
54
мышьяк летучие металлы), газообразных соединений, получающихся в
результате химических реакций в недрах свалки. При горении наблюдается
выделение диоксина, фуранов, хлорированного дибензодиозона.
Одними из наиболее вредных для биосферы Земли загрязнений, имеющих
самые разнообразные вредные последствия, как для здоровья людей, так и для
жизнедеятельности живых организмов, являются загрязнения тяжелым и
металлами. Наряду с пестицидами, диоксинами, нефтепродуктами, фенолами,
фосфатами
и
существование
нитратами
тяжелые
цивилизации.
металлы
ставят
Увеличивающийся
под
масштаб
угрозу
саму
загрязнений
окружающей среды оборачивается ростом генетических мутаций, раковых,
сердечно-сосудистых
и
профессиональных
заболеваний,
отравлений,
дерматозов, снижением иммунитета и связанных с этим болезней. В
подавляющем большинстве случаев первоисточником загрязнений является
экологически безграмотная деятельность человека. Среди опасных для
здоровья веществ тяжелые металлы и их соединения занимают особое место,
так как являются постоянными спутниками в жизни человека.
55
ГЛАВА 2. ОСНОВЫЕ ПУТИ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ
2.1 Механизированная покомпонентная сортировка ТБО
Комплексная сортировка отходов включает процессы раздельного сбора в
местах образования отходов (например, разделение всего потока отходов на две
составляющие «влажные» и «сухие» отходы; разделение всего потока на
несколько фракций и т.д.), пункты приема вторичных материальных ресурсов и
непосредственно мусоросортировочные заводы (комплексы). В последних ТБО
подвергаются профессиональной сортировке по размерам и материалам,
специально обученным персоналом или полностью автоматической системой
сортировки. После чего пригодное для вторичного использования сырьё
измельчается, пакетируется и отправляется на рециклинг.
Главным
направлением
сепарации
смешанных
ТБО
является
механизированная покомпонентная сортировка в промышленных условиях.
Механизированная
сортировка
часто
используется
для
разделения
несортированных отходов, а также для повторной отсортировки собранных от
потребителей отходов с целью улучшения качества твердых отходов как
исходного сырья для его последующей переработки.
Обобщение опыта промышленной практики сортировки ТБО показывает,
что качество выделяемых при механизированной сортировке продуктов, за
исключением металлов, ниже, чем при ручной сортировке.
Процессы механизированной сепарации ТБО, использующие естественные
или искусственно усиленные различия в физических свойствах разделяемых
компонентов,
основаны
на
законах
движения
этих
компонентов
в
разделительной среде под воздействием сил, возникающих в зоне сепарации.
Сортировка таких отходов выполняется на основе отличия плотности отходов,
их размера, электрических или магнетических свойств. Процессы, которые
могут быть использованы для покомпонентной и пофракционной сортировки
ТБО, в основном известны и применяются при обогащении руд или другого
56
минерального сырья: гравитация, флотация, магнитная и электрическая
сепарация, аэросепарация и др.
При обогащении ТБО в качестве среды разделения используют воду
(«мокрые процессы») или преимущественно воздух («сухие процессы»).
Наиболее приемлемы «сухие» способы переработки ТБО. Их преимущества –
отсутствие воды и загрязненных сточных вод, очистка и удаление которых
обычно решаются с трудом и требуют больших затрат; отсутствие резкого
неприятного запаха; лучшее состояние бумажного волокна и меньшее его
загрязнение; рентабельность транспортировки выделенных фракций отходов на
дальние
расстояния
(при
«мокром»
способе
разделения
требуется
дополнительная сушка).
Основным процессом, используемым для извлечения макулатуры (и
одновременно для разделения ТБО на две фракции – легкую и тяжелую),
является аэросепарация. Черные металлы как сильномагнитные вещества
извлекают магнитной сепарацией. Для выделения из ТБО цветных металлов
используют
электродинамическую
сепарацию,
а
также
флотацию
и
гравитацию. Полимерную пленку отделяют от макулатуры электросепарацией.
Специальные методы обогащения разработаны для извлечения текстильных
компонентов, для выделения из магнитного концентрата оловосодержащих
компонентов и др.
Сортировочные устройства обычно выполняют следующие действия:
● отсеивание;
● уменьшение размеров;
● уплотнение;
● отделение по плотности или магнетическим свойствам.
Число
обогатительных
операций, их
вид
и
порядок подбора
в
технологическую линию зависит от морфологического и гранулометрического
состава, влажности отходов, определяется задачами сортировки в каждом
конкретном случае и закономерностями обогащения сырьевых материалов.
57
Грохочение (грохоты, вибросито) - отсеивание примесей, удаление
крупногабаритных и нестандартных предметов.
Измельчение (мельницы, измельчители, дробилки) - удаление примесей,
уменьшение размеров для всех видов отходов.
Разделение (циклоны, электрические сепараторы и магнитные сепараторы,
инфракрасные столы)
- отделение железосодержащих отходов и разделение
отходов разной плотности.
Влажное разделение (гидроциклоны) -
отделение
стекла,
алюминия,
пластика.
Компастирование (пресс) -
упаковка
в
кипы,
прессование
для
эффективной транспортировки, хранения материалов. Применяют для бумаги,
картона, пластмассы, текстиля, алюминиевых банок.
В настоящее время в различных странах действует несколько сотен
заводов, применяющих сортировку ТБО (извлечение металлов, легкой фракции,
стеклобоя и др.). Сортировка сама по себе, как самостоятельная операция, не
решает задачу санитарной очистки города и оптимальной переработки ТБО:
выделяемые компоненты (за исключением металлов) сбываются с трудом, либо
требуют создания специальных производств для их переработки, значительная
часть отходов не утилизируется и подлежит удалению на полигоны. Вместе с
тем важным преимуществом сортировки ТБО является возможность выделения
из них тех компонентов, которые в процессе дальнейшей переработки
(например, методом сжигания или компостирования) могут угрожать здоровью
людей или не удовлетворять требованиям процессов дальнейшей обработки.
Сортировка и переработка
Происходит на комплексе, смонтированном на ближайшей от города
свалке (в РФ почти в черте каждого города имеется несколько полностью
заполненных свалок - это еще лучше).
На разгрузочной площадке комплекса с ТБО мостовым краном снимается
железнодорожный
контейнер
и
вместо
него
устанавливается
продезинфицированный и укомплектованный чистыми баками под ОО.
новый,
58
КГО легко выгружаются через распашные двери, ОО – вынимаются и
готовятся к отправке на специализированные предприятия, имеющие лицензии
на
их
переработку.
опрокидывающиеся
Оба
контейнера
платформы
ТБО
устанавливаются
склиз-воронок
приемных
на
бункеров
сортировочных транспортеров. Здесь весь поток непрессованного ТБО вручную
рассортировывают на все 12 составных частей по морфологическому составу.
Во-первых выбирают и прессуют легко утилизируемые бумагу и картон,
пластмассу, стекло, металл, ветошь, резину и кожу. Сложнее перерабатываются
КГО и комбинированные отходы – но и их можно после разборки продать.
Опасные отходы, попавшие в общий поток, – также выбирают и отправляют на
переработку.
Древесина и инертные материалы (это все виды стройматериалов, шлак,
камни, краски и прочее) утилизируются для личных нужд комплекса.
Деревянные изделия разбираются на дрова или используются для
обустройства
комплекса.
Стройматериалы
рассортировываются
по
технологическим показателям для последующей закладки в рокадную дорогу,
которую необходимо проложить по всему периметру свалки для возвращения
трактора после разгрузки органики в траншею.
Последнее, что остается на ленте транспортера – это пищевые отходы и
органика, начинающая загнивать (грязная бумага, сено, листья и ветви
деревьев). Все сгружается на тракторную тележку и вывозится в траншеи
проложенные в теле свалки для переработки в гумус, с последующей посадкой
леса на всей площади свалки.
В теплое время года можно начать и рекультивацию свалок находящихся
возле небольших городов, из которых поступает ТБО на комплекс. Для этого на
свалках также прокапываются траншеи, устанавливается вагончик сторожа, там
же обустраивается рабочий кабинет эколога. А-К ТБО после разгрузки на
комплексе загружает два контейнера с органическими отходами и разгружает
их на «летней свалке». Зимой переработка органики осуществляется только в
подогреваемых траншеях комплекса.
59
Более глубокую переработку ВМР (производство туалетной бумаги из
макулатуры, рубероида из картона, пластиковых труб из пленки и т.д.) проще
организовать в городе, в котором построен такой комплекс – есть
электроэнергия, вода, канализация. Тем более число рабочих мест можно
увеличить в разы и реализовывать товар в этом же городе, замкнув «круговорот
ТБО» на наименьшей площади.
60
2.2 Анаэробное сбраживание (биохимическая ферментация ТБО)
Другой биологический метод промышленной переработки ТБО –
получение и утилизация биогаза, образующегося при анаэробном разложении
органических компонентов ТБО – чаще всего используется непосредственно на
полигонах захоронения (в США, например, имеется около 80 установок по
сжиганию метана, получаемого за счет сбраживания отходов на полигонах).
Вместе с тем в Германии и Японии разработана технология получения биогаза
из органической фракции, выделенной из ТБО при их обогащении на
специальных заводах. Возможность применения анаэробной ферментации
органической фракции ТБО следует учитывать в тех случаях, когда имеется
практическая потребность в биогазе (с учетом его невысокого качества).
Анаэробное разложение обычно используют для смешанных видов отходов,
смешивая бытовые отходы с другими соответствующими отходами.
Операции по обработке отходов, основанные на принципе анаэробного
сбраживания или ферментации, следует рассматривать в качестве элемента,
дополняющего компостирование, но они отличаются тем преимуществом, что
при них производится биогаз и их реализация требует, как правило, меньше
места и связана с меньшими ограничениями в отношении исходного материала.
Анаэробное сбраживание может поэтому применяться как самостоятельный
процесс для обработки биологических, по возможности отдельно собираемых
отходов, но оно может также выступать неотъемлемой составной частью
механо-биологической обработки смешанных остаточных отходов.
В
анаэробной
или
бескислородной
технологии
для
переработки
биологической массы используют разные бактериальные группы, которые
постепенно в трехстепенных процессах (гидролизе, ферментации и образовании
метана) разлагают высокомолекулярные органические соединения до простых
конечных продуктов – метана и углекислого газа .
Конечный продукт – биогаз – источник энергии, популярность которого в
последние пятнадцать лет в государствах Европейского Союза значительные
61
возросла
в
связи
с
распространением
использования
неисчерпаемых
источников энергии. Биогаз, главным образом, состоит из метана (CH4) и
двуокиси углерода (CO2). В зависимости от качества сырья и обрабатывающей
технологии, содержание метана в биогазе варьируется от 55 до 75 % , однако, в
отдельных случаях до 95 %. Другие существенные составные части биогаза –
двуокись углерода 30–40 %, водород 5–10 %, азот 1–2 % и сероводород < 1 %.
Получение биогаза в анаэробном процессе происходит в бескислородной
среде, поэтому для его реализации необходим закрытый резервуар: специально
сконструированный стационарный реактор или изолированные энергетические
ячейки на полигоне отходов. Чтобы обеспечить производство биогаза на
промышленном уровне необходимо сложное, комплексное производство,
которое состоит из системы аккумулирования биомассы, реактора биомассы
(оборудование переработки) и системы аккумулирования и очистки биогаза.
Рис. 2. Схема анаэробных процессов
Преимущества анаэробных технологий заключаются в возможности
производства биогаза и использовании остаточных продуктов разложения в
качестве удобрения. К недостаткам метода можно отнести высокие требования
к качеству исходного сырья, отходы не должны содержать примесей и
62
загрязняющих
веществ,
высокую
стоимость
осуществления
процессов
анаэробного разложения, что связано с необходимостью применения большего
числа реакторов большой емкости
63
2.3 Компостирование и рисайклинг
Компостирование – аэробный метод переработки, в процессе которого
органические вещества при оптимальных условиях воздуха и влажности
превращаются в похожий на гумус продукт – компост. Компост образуется как
результат частичного разложения отдельных продуктов, которые содержат
органическое
вещество
и
неорганические
балластовые
вещества.
Его
используют в сельском хозяйстве, в садоводстве и в формировании ландшафтов
как альтернативу для торфа. Схема образования компоста показана на рис. 5.
Рис.3. Схема образования компоста
В процессе компостирования выделяют четыре фазы: 1 – фаза подогрева
почвы; 2 – фаза аэрации, 3 – фаза структурирования. 4 – выдержка компоста.
Компостирование
производится
открытым
способом,
либо
закрытых
биореакторах. Для компостирования открытым способом используют открытые
ямы (траншеи), статические или аэрированные кучи. Последние являются
самыми
распространенными.
При
этой
технологии
формируют
трапецеидальные кучи 1,5–2 метра в высоту, в которые складывают сырье
(размельченные и смешанные отходы) компоста и которые размещают в
направлении правящих ветров. Их периодически перемешивают, чтобы
64
обеспечить оптимальные условия воздуха и влажности. Контроль температуры
при оптимальном процессе обеспечивает более эффективное уничтожение
патогенов и более быстрое разложение массы компоста, даже за 3–4 месяца.
Для
производства
компоста
в
промышленных
условиях
широко
используют открытые кучи или кучи, которые покрывают пленкой или
брезентом, а также реакторы с подводом воздуха.
Чтобы ускорить процесс компостирования и обеспечить оптимальный ход
процесса, могут
быть использованы
биореакторы
закрытого
типа. В
биореакторах для ускорения процессов разложения отходы перемешиваются,
дополнительно
поддерживаются
подводится
воздух.
оптимальные
Во
время
параметры
процесса
разложения:
переработки
определенная
влажность, температура, количество кислорода, pH, количество фосфора и
азота,
поддерживаются
определенные
соотношения
C:N,
C:P
и
C:H.
Обеспечение этих условий дает возможность получить качественный компост
за очень короткий срок, сокращая процесс компостирования до нескольких
недель .
Переработка твердых отходов в компост – достаточно совершенный метод
их
обезвреживания
и
последующего
использования.
Основными
преимуществами применения технологий компостирования в обработке
отходов являются: возврат имеющихся в отходах питательных веществ
растений
в
оборот
экосистемы;
сокращение
количества
размещаемых
биологически разлагаемых компонентов отходов, одновременное полезное
использование других органических отходов продуктов в компосте (листья,
трава, навоз, очистной ил коммунальных вод и др.). Тем не менее, общая доля
перерабатываемых отходов компостированием остается небольшой. К примеру
в Европе с получением компоста перерабатывают около 2 % отходов. В СНГ
было так же построено ряд компостных заводов, но практически все они
производят компост низкого качества. Основной недостаток данного метода в
том, что отходы в России не проходят должной первичной переработки и
65
конечный продукт может содержать соединения тяжелых металлов, химически
опасные вещества.
Рисайклингом
называют
рационализированную
систему
сбора
и
переработки компонентов ТБО в продукты, имеющие потребительскую
стоимость. В настоящее время и в перспективе весь мир уходит от сжигания и
захоронения,
все
более
внедряя
повторную
компонентов ТБО.
Рис.4. Рисайклинг ТБО на Земле
переработку,
рисайклинг
66
2.4 Биотермическое аэробное компостирование
Метод механизированного биотермического компостирования в мировой
практике начали применять в двадцатые годы, когда была доказана
возможность обезвреживания ТБО за 20-30 суток в аэробных условиях.
Разработанные в тридцатые годы биотермические барабаны превратили
аэробное
биотермическое
компостирование
в
широко
применяемую
промышленную технологию обезвреживания и переработки ТБО.
Масса
органических
отходов,
которая
разлагается
в
результате
активности микроорганизмов (пищевые отходы, зеленые садовые отходы,
отходы древесины, ил сточных вод и др.), может быть переработана, используя
управляемые биотехнологические процессы, в которых происходит частичное
или
полное
преобразование
биологически
разлагаемых
веществ,
–
биоконверсация.
Оптимальные условия для развития микроорганизмов и ускорение
разложения массы отходов в этих процессах обеспечивают контроль и
оптимизация
соответствующего
температурного
режима,
влажности,
кислорода, pH и других параметров.
Существенный фактор для успешного хода процессов – свойства массы
отходов
и
возможная
биологической
концентрация
переработки
токсических
позволяют
уменьшить
примесей.
объем
Методы
отходов,
контролировать появление патогенов, меняют физические свойства отходов и в
то же время создают пригодные продукты, таким образом значительно
уменьшая количество захораниваемых отходов.
Выделяют несколько процессов биологического разложения, из которых
более всего используют аэробные процессы, которые в основном способствуют
компостированию
массы
отходов
используются для получения биогаза.
и
анаэробные
процессы,
которые
67
Технологии компостирования
Существуют технологии компостирования пищевых отходов, а так же
неразделенного потока ТБО.
В России компостирование с помощью компостных ям часто применяется
населением в индивидуальных домах или на садовых участках. В то же время
процесс компостирования может быть централизован и проводиться на
специальных площадках. Существует несколько технологий компостирования,
различающихся по стоимости и сложности. Более простые и дешевые
технологии требуют больше места и процесс компостирования занимает
больше времени.
Различные технологии компостирования:
Минимальная технология. Компостные кучи - 4 метра в высоту и 6
метров в ширину. Переворачиваются раз в год. Процесс компостирования
занимает от одного до трех лет в зависимости от климата. Необходима
относительно большая санитарная зона.
Технология низкого уровня. Компостные кучи - 2 метра в высоту и 3-4 в
ширину. В первый раз кучи переворачиваются через месяц. Следующее
переворачивание и формирование новой кучи - через 10-11 месяцев.
Компостирование занимает 16-18 месяцев.
Технология среднего уровня. Кучи переворачиваются ежедневно.
Компост готов через 4-6 месяцев. Капитальные и текущие затраты выше.
Технология высокого уровня. Требуется специальная аэрация компостных куч.
Компост готов уже через 2-10 недель.
Конечным продуктом компостирования является компост, который
может найти различные применения в городском и сельском хозяйстве.
Возможные рынки сбыта компоста: садовые участки; предприятия; питомники;
теплицы;
кладбища;
предприятия
сельского
хозяйства;
ландшафтное
строительство; общественные парки; придорожные полосы; рекультивация
земель; покрытие свалок; рекультивация горных разработок; рекультивация
городских пустырей.
68
Компостирование,
мусороперерабатывающих
применяемое
заводах,
в
России
например,
на
в
механизированных
Санкт-
Петербурге,
представляет из себя процесс сбраживания в биореакторах всего объема ТБО, а
не только его органической составляющей. Хотя характеристики конечного
продукта могут быть значительно улучшены путем извлечения из отходов
металла, пластика и т.д., все же он представляет собой достаточно опасный
продукт и находит очень ограниченное применение (на Западе такой «компост»
применяют только для покрытия свалок).
Конкретная доза внесения компоста зависит от астрономических
требований к возделываемой культуре, но не должна приводить к превышению
предельно допустимой концентрации (ПДК) почвы ни по каким показателям
согласно утвержденным нормативам:
Предельно допустимые концентрации (ПДК) тяжелых металлов в почве,
утвержденные Минздравом СССР, № 6229-91;
Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тяжелых металлов в
почве, утвержденные ГК СЭН РФ 27.12.1994, пр. № 12.
Рис.5. Компостирование твердых органических отходов
Компостирование твердых органических отходов – это менее затратная из
всех имеющихся технологий, в результате которой из отходов получается
ценнейшее удобрение, активно используемое в сельском хозяйстве, а также
применяемое для рекультивации почв. Для ускорения процесса переработки
отходов чаще всего используется метод активного компостирования с
применением различных типов ворошителей. В некоторых случаях вместо
69
активного ворошения используют оборудование для продувки, накрытия и
внедрения ферментов в компостируемую массу.
Для устранения неприятных запахов в компостируемой массе могут
использоваться ферменты (биопрепараты, пробиотики), системы деодарации и
очистки воздуха. Технологии активного компостирования с ворошением
компоста используются на многих заводах по компостированию отходов.
Самоходные ворошители буртов успешно используются в системах ABONO
для ускоренного компостирования органических отходов (помет, навоз, листва,
пищевые
отходы,
свинокомплексах,
отходы
фермах
деревообработки),
КРС,
на
на
птицефабриках,
деревообрабатывающих,
лесозаготовительных предприятиях и на полигонах ТБО для переработки
муниципальных отходов. Получаемый компост – это ценнейшее удобрение,
используемое для повышения урожайности почв. Очищенный от патогенной
микрофлоры компост можно также использовать в качестве подстилки для
коров.
70
2.5 Сжигание и газификация
Сжигание является распространенным методом термической переработки
отходов. Он реализуется при температурах не ниже 600 °С и относится к
окислительным термическим процессам автогенного характера. Автогенность
означает,
что
теплоты,
выделяемой
при
окислении,
достаточно
для
поддержания горения и что дополнительного топлива для этого не требуется. В
среднем можно принять, что в результате полного сгорания богатых
органическими
веществами
хозяйственных
отходов
объем
отходов
уменьшается на 90 %, а их вес – на 75 %. Если принять, что первоначальный
объем веществ – 100 %, тогда их объем после сжигания: для органических
растворов 0,1–0,2 %; для органических твердых веществ 2,0–5,0 %; для твердых
бытовых отходов 5,0–15,0 % [14].
Как
метод
переработки
сжигание
используют
для
частично
отсортированных отходов, в составе которых не больше 10–15 % несгораемого
материала. Для сжигания можно использовать органические отходы с высокой
теплотворной способностью. При сгорании органической части отходов
образуются диоксид и оксид углерода, пары воды, оксиды азота и серы,
аэрозоли.
Область
применения
термических
методов
ограничивается
свойствами продуктов реакции. Их нельзя использовать для переработки
отходов, если последние содержат фосфор, галогены, серу. В этом случае могут
образовываться
токсичные
продукты
вещества
реакции,
например,
(полихлорированные
вторичные
чрезвычайно
бифенилы
(ПХБ),
полихлорированные и полибромированные диоксины и дибензофураны
(ПХДД, ПБДД, ПХДФ, ПБДФ)), выдeляeмые вмeстe с тяжелыми металлами в
окружающую среду с дымовыми газами, сточными водами и шлаком.
Слeдуeт отметить, что хлорорганичeскиe вещества, часто называeмыe
словом «диоксины», относятся к группе супeртоксикантов, крайне устойчивых
и чрезвычайно опасных, поскольку разрушают гормональную систему
чeловeка, приводят к иммунодефициту, росту онкологических болeзнeй,
71
детской смертности и инвалидности, снижению рождаемости. 25 мая 2002 г. в
Стокгольме была принята Глобальная международная конвенция о запрeщeнии
стойких органических загрязнитeлeй. В группу из 12 особо опасных вeщeств,
включенных в пeрeчeнь, входят указанные диоксины, фураны и бифeнилы.
Диоксино образующими компонентами отходов являются такие материалы как
поливинилхлорид, линолеум, упаковочный картон, пластмассы и т.п.
Сложной задачей при эксплуатации таких заводов, наряду с очисткой
отходящих газов, является утилизация и захоронение токсичной золы и шлака,
остающихся после сжигания (до 30 % от сухой массы ТБО). Концентрация
оксидов тяжелых металлов в них на 2–3 порядка выше, чем в сжигаемых
отходах.
В настоящee время для пeрeработки токсичных шлаков используется
технология экобeтонирования: смeшeниe шлаков после их нейтрализации с
цeмeнтом, известью или диоксидом кремния с последующим отвeрдeниeм
смеси. В настоящee время разрабатывается усовeршeнствованный метод
экобeтонирования – интегральная минeрально-матричная технология (ИММтeхнология),
которая
должна
обeспeчить
экологическую
безопасность
получаемого материала за счет химического связывания загрязнитeлeй вплоть
до
их
включения
новообразований
в
кристаллическую
(например,
тяжелых
рeшeтку
металлов)
цeмeнтирующих
либо
блокировки
загрязнитeлeй коллоидно-диспeрсными и золь-гeлeвыми фазами в массе
формирующего материала.
Твердые бытовые отходы могут сжигаться в установках разного типа,
включая установки с движущейся колосниковой решеткой и с вращающимися
печами, а также установки с кипящим слоем.
Основным полезным продуктом сжигания отходов является обычно тепло
отходящих газов, используемых как вторичные энергетические ресурсы для
выработки пара, электроэнергии, горячей воды для производственных и
бытовых нужд. В табл.6. представлены достоинства и недостатки метода
сжигания для утилизации отходов.
72
Газификация
как
индустриальная
технология
применяется
для
переработки твердых, жидких и пастообразных отходов. В частности, она
широко используется в металлургии для получения горючих газов из бурого
высокозольного угля.
Газификация
Сущность газификации заключается в обработке углеродсодержащего
вещества (угля) при 600–1100 °С водяным паром, кислородом (воздухом) или
диоксидом углерода. В результате соответственно паровой, кислородной,
углекислотной или комбинированной конверсии угля образуется равновесная
смесь вновь образованных (водород, оксид углерода) и исходных газов. Эта
смесь (генераторный газ, синтез-газ), включающая продукт неполного
окисления
угля
(оксид
углерода),
а
также
водород,
обладает
восстановительным потенциалом и используется как газообразное топливо.
Синтез-газ может содержать туман жидких смолистых веществ, однако его
восстановительный потенциал практически исключает наличие в нем оксидов
серы и азота.
Генераторный газ, полученный при газификации на воздушном или паровоздушном дутье, вследствие значительного содержания азота имеет низкую
(3,5–6 МДж/м) теплоту сгорания. Он обычно используется по месту получения
в низкотемпературных технологических процессах. Газ паро-кислородной
конверсии более калориен (до 16 МДж/м), поэтому может применяться как
технологическое топливо для высокотемпературных печей и транспортируется
на значительные расстояния от газогенераторной станции. Он является также
ценным химическим сырьем (содержание Н2 и СО доходит до 70 %).
Систер В.Г. и др. (2007) предложили способ безотходной переработки
балластной фракции твердых коммунальных отходов в синтез-газ в расплаве
металла
с
получением
композиционных
строительных
материалов.
Исследование эжекторной камеры сгорания пиролизных газов при газификации
твердых бытовых отходов проведено в работе Нефёдовой Ю.А. (2004).
Разработке
энергетической
технологии
газификации
твердого
топлива
73
посвящена работа Сучкова С.И. (2011). В труде впервые осуществлены
экспериментальные исследования газификации разнообразных видов твердого
топлива, а также горючих отходов с низкой реакционной способностью
(нефтяного кокса, коксо-графитных отходов электродного производства).
Газификация органических веществ в шахтных реакторах рассмотрена в работе
Любиной Ю.Л. .
Основным преимуществом газификации является то, что получаемые
горючие газы могут быть использованы в качестве топлива, а получаемая смола
может быть использована как топливо или химическое сырье. К недостаткам
можно отнести, что при газификации с использованием воздушного и
паровоздушного дутья получают генераторный газ с низкой теплотой сгорания
3,5–6 МДж/м. Такой газ непригоден для транспортировки и может быть
использован только на месте получения. Процесс газификации пригоден для
переработки дробленых сыпучих газопроницаемых отходов. Пастообразные и
крупногабаритные отходы не могут перерабатываться этим способом.
74
2.6 Полигонное захоронение ТБО
Захоронением
называют
размещение
отходов
в
специально
спроектированных, поддерживаемых и контролируемых местах захоронения
отходов,
полигонах.
Полигон
захоронения
ТБО
–
это
комплекс
природоохранных сооружений, предназначенных для складирования, изоляции
и обезвреживания твердых бытовых отходов, обеспечивающий защиту от
загрязнения
атмосферы,
почвы,
поверхностных
и
грунтовых
вод,
препятствующий распространению грызунов, насекомых и болезнетворных
микроорганизмов. Основная задача при проектировании и эксплуатации
полигонов заключается в изоляции отходов, продуктов их разложения и
трансформации от окружающей среды при работе полигона и вечно после его
закрытия.
Анализ практики складирования ТБО свидетельствует о том, что объекты
захоронения являются источниками длительного негативного воздействия на
окружающую среду (Brunner P., Baccini P., Bilitewski B., Krümpelbeck I.,
Вайсман Я.И., Коротаев В.Н. и др.).
Основными видами воздействия полигонов на окружающую среду
являются: загрязнение атмосферного воздуха продуктами разложения отходов
(биогаз), загрязнение подземных и поверхностных вод фильтратом полигона;
загрязнение почв, бактериологическое заражение местности.
Основные принципы и методические подходы по реализации санитарногигиенического
мониторинга
полигонов
разработаны
Онищенко
Г.Г.,
Потаповым А.И., Зайцевой Н.В.,Зомаревым А.М. Работы Andreas L., Laner D.,
посвящены оценке долгосрочных экологических рисков на полигонах
захоронения отходов.
Для
обеспечения
предусматривать
безопасного
проведение
захоронения
специальных
отходов
мероприятий
и
необходимо
применения
защитных средств, получивших название барьеров. Мультибарьерная защита
предусматривает использование комплекса организационных и технических
75
мероприятий, направленных на снижение эмиссии загрязняющих веществ от
полигона.
В работах Вайсмана Я.И., Тагиловой О.А., Шаимовой А.М., Ягафаровой
Г.Г., и др. отражен принцип мультибарьерной экологической защиты
полигонов ТБО, который заключается в определении качества отходов,
поступающих на полигон, естественных условий площадки размещения
полигона
и
разработке
решений
по
строительству,
эксплуатации
и
рекультивации полигонов, предусматривающими сокращение эмиссий или
предотвращение их образования (cистемы сбора и очистки фильтрата, сбора и
использования биогаза, установка водоупорных экранов и т.д.).
Использование геохимических барьеров в практике захоронения отходов
обосновано российскими и зарубежными учеными (Перельман А.И. (1961),
Разнощик В.В. (1983), Максимович Н.Г. (1992), Блинов СМ., (2000).
Подробно исследованы и описаны процессы трансформации отходов в
условиях складирования (Barber C., Christensen T., Рудакова Л.В., Зайцева Т.А.
и др.).
Технологический процесс захоронения отходов проводится, как правило,
картовым
методом,
что
позволяет
поэтапно
вводить
в
действие
природоохранные мероприятия, не дожидаясь завершения эксплуатации
полигона в целом.
Различают 3 основных этапа существования полигона :
первый этап – период работы полигона, который длится 15–20 лет. За это
время происходит заполнение мощностей полигона отходами;
второй этап (его условно можно назвать биореактором) – период после
закрытия полигона до времени затухания биохимических процессов в
свалочном теле. В этот период процессы биохимического разложения вещества
в теле полигона при отсутствии специальных технологических решений
протекают естественным образом;
третий этап – период адаптации полигона к окружающей среде.
76
Общая продолжительность периодов биореактора и адаптации может
достигать сотни лет. В целях сокращения времени естественной адаптации
полигона, затрат по эксплуатации и снижения риска воздействия на
окружающую среду современные технологии полигонного захоронения
предусматривают разработку не только защитных мероприятий по снижению
возможных
загрязняющих
(ускорения
или
выделений,
торможения)
но
процессами
и
организацию
естественной
управления
биодеградации
материалов свалочного тела.
Достоинствами полигонного захоронения ТБО, как метода утилизации,
являются, относительно невысокая энергоемкость процесса, незначительные
затраты труда и относительно невысокая стоимость размещения ТБО, по
сравнению с другими методами, простота организации. К недостаткам
полигонов можно отнести: использование значительных территории, которые
выводятся из использования на десятки лет, риск загрязнения окружающей
среды при нарушении техники эксплуатации, длительный период действия
активных
процессов
в
теле
полигона,
продукты
которых
являются
потенциальными загрязнителями.
Анализ тенденций обращения с ТБО за последние 20 лет свидетельствует
об устойчивой тенденции к снижению объемов захоронения отходов. Так
целью Директивы по полигонам захоронения отходов ЕС N 1999/31/ЕС
является уменьшение количества, захораниваемых отходов, за счет введения
ограничений по содержанию биоразлагаемых отходов и запрета захоронения
предварительно необработанных отходов. Полигонное захоронение является
наименее
предпочтительным
вариантом
утилизации
отходов,
согласно
принятой иерархии методов. Во всем мире вырастает доля термической
обработки
отходов,
направленной
на
использование
энергетического
потенциала и доля использования вторичного сырья. Несмотря на данные
тенденции, полигоны остаются и еще долгое время будут оставаться
необходимым звеном в любой системе управления отходами. В России при
сложившихся экономических и природоохранных условиях, полигонное
77
захоронение на ближайшие 20 лет останется основным методом утилизации
твердых бытовых отходов.
Полигон с аэробной стабилизацией отходов
В настоящее время в мировой практике можно выделить два подхода к
управлению
процессами
естественной
биодеградации
(анаэробной
инертизации) свалочного грунта для достижения природоохранного эффекта на
долгосрочный период – через ускорение (интенсификацию) или замедление
(подавление) процессов биодеградации. Первый подход характеризуется
интенсивными эмиссиями, но адаптация полигона к природной среде в этом
случае проходит за короткий срок. При втором подходе жизненный цикл
полигона
существенно
удлиняется,
но
загрязнение
природной
среды
токсичными эмиссиями сводится к минимуму.
К методам инертизации свалочного грунта относятся:
– предподготовка ТБО перед размещением на полигоне, например
механико-биологическая подготовка, смешанное захоронение (проектирование
композитных смесей), введение комплекса ферментативных препаратов перед
захоронением (ускорение биоразложения), термическая обработка;
– воздействие на свалочный грунт, например увлажнение свалочного
грунта,
путем
рециркуляции
фильтрата,
поверхностных
сточных
вод
(биореакторный полигон), аэрация свалочного грунта принудительная и путем
естественного притока воздуха (полуаэробный полигон), введение добавок в
свалочный грунт – ферментов катализаторов, микроорганизмов, подача
дополнительных питательных веществ .
Современные технологии полигонного захоронения отходов возможно
разделить на 2 вида – пассивные и активные. Пассивные технологии – это
технологии, предусматривающие инженерные мероприятия, направленные на
предотвращение загрязнения окружающей среды продуктами разложения
отходов. В первую очередь, это полигоны с пассивной системой дегазации и
полигоны с управлением фильтрационными водами.
Полигоны с системой дегазации
78
Одним
из
главных
инструментов
предотвращения
загрязнения
окружающей среды эмиссиями биогаза на полигонах ТБО является дегазация.
Дегазация позволяет уменьшить эмиссию метана и органических соединений;
предотвратить газовые вспышки, взрывы и пожары, управлять миграцией
биогаза. Выбор метода дегазации зависит от таких факторов, как конструкция и
возраст свалки; тип отходов (содержание органических веществ); объем и
глубина складирования; локальное состояние (геология, местоположение,
использование прилегающей территории и демография). Но наиболее важным
фактором является количество образующегося биогаза. Пассивные системы
базируются на принципах природного градиента давления и механизмах
конвекции, могут применяться для свалок объемом до 40 000 м3. . Вопросы
образования и использования биогаза с полигонов ТБО изучены в работах
Marticorena A., Feliubadalo J., Лифшиц А.Б., Максимовой С.В., Лиллепярг Е.Р.,
Мироновым А.Б., Нетребиным Ю.Я., Алешиной Т.А., Шаимовой А.М, Пухнюк
А.Ю. и др.
Полигоны с управлением фильтрационными водами
Одно
из
основных
негативных
воздействий
полигона
ТБО
на
окружающую среду связано с образованием фильтрационных вод за счет
влажности
отходов
биохимических
(40–70
процессов,
%),
инфильтрации
сопровождающихся
атмосферных
осадков,
образованием
воды.
Фильтрационные воды характеризуются высоким (в сотни раз превышающим
ПДК) содержанием токсичных органических и неорганических веществ. Они,
являются источником загрязнения поверхностных и подземных вод в зоне
влияния полигона практически на всех этапах его жизненного цикла, опасны в
санитарно-эпидемиологическом
отношении,
так
как
могут
содержать
патогенные микроорганизмы. На полигоне обычно используются системы
дренажных труб и трубопроводов для сбора и отведения фильтрата. Собранный
фильтрат
может
подаваться
на
очистные
сооружения
(механической,
биологической, физико-химической очистки) полигона, либо на городские
очистные сооружения.
79
Загрязнители, содержащиеся в фильтрате полигонов, различны по своей
природе, а состав их чрезвычайно обширен, что указывает на невозможность
очистки фильтрата каким-либо одним способом. Возможные методы очистки
фильтрата представлены в табл. 6.
Из таблицы видно, что для комплексной очистки фильтрационных вод
необходимо сочетание различных методов очистки, включая биологические и
физико-химические.
Начиная с 1990-х гг. происходит развитие активных технологий,
основанных на снижении воздействия полигонов на окружающую среду
посредством управления процессами, протекающими в теле полигона. Период
активного разложения отходов снижается до 10–15 лет. Оптимизация
процессов разложения отходов приводит к увеличению объемов образования
биогаза на ранних стадиях жизненного цикла полигона по сравнению с
пассивными технологиями, что позволяет повысить эффективность его сбора и
использования. К активным технологиям относятся технология «полигонбиореактор», полигон с аэробной стабилизацией отходов, полигон с аэробной и
анаэробной стабилизацией отходов.
Полигон с аэробной стабилизацией отходов
На
полигоне
с
применением
аэробной
стабилизацией
отходов
предусматривается подача воздуха в тело полигона. Аэробная стабилизация
полигона представляет собой простой, практичный и экономичный способ
захоронения
отходов,
обеспечивающий
успешное
удовлетворение
экологических требований. Аэробная среда способствует быстрому росту
микроорганизмов, потребляющим клетчатку, и повышению температуры
внутри полигона, вызывая тем самым увеличение скорости окисления твердых
органических отходов. Аэробные процессы протекают быстрее по сравнению
санаэробными и идут до образования конечных продуктов разложения
органических веществ – CO2, H2O,NH3, H2S.
Полигон-биореактор
80
Технология
«Полигон-биореактор»
основана
на
применении
контролируемого увлажнения отходов. Данный термин имеет австрийское
происхождение, всвязи с имеющейся в Австрии классификацией полигонов
Hоdecek (1990). Увлажнение полигона приводит к ускорению процессов
разложения
отходов
усиленныйводооборот
и
скорейшей
способствует
стабилизации
извлечению
полигона.
загрязняющих
Также
веществ.
Исследования, проведенные в течение последних трех десятилетий Pohland
(1980 и 1996). Ham иBookter (1982), Reinhart и Townsend (1998).Warith (2000),
DreesK.Th. (2000), Kjeldsenидр.(2002), Benson идр. (2007), Vázquez R.V. (2008),
Nguyen X.H. (2011) были направлены на определение основных параметров,
которые влияют на процесс ускорения стабилизации отходов.
Полигон с аэробной и анаэробной стабилизацией отходов
Полигон с аэробной и анаэробной стабилизацией отходов включает
последовательное анаэробное и аэробное разложение отходов. Изначально
инициируется ускоренное анаэробное разложение отходов за счет орошения
полигона. Эта стадия длится от 5 до 10 лет, при этом образование метана
ничтожно мало. На второй стадии в тело полигона подается воздух, этот этап
характеризуется низкими показателями образования фильтрата, ускорением
процесса стабилизации отходов, большими объемами образования биогаза с
низким содержанием СН4. Matsufuji Y. (1996), Matsufuji Y., Tanaka A. (2004)
был исследован процесс стабилизации отходов в лабораторном масштабе и на
полигоне в Малайзии с использованием метода «Фукуока» для установления
общей
стоимости
захоронения
отходов
на
санитарном
полигоне
в
развивающихся странах. В работе Li H., Chi ZF, Lu W.J., Wang H.T. (2013)
приводятся сведения по уменьшению выбросов CH4 в полу-аэробных услових
полигона в Китае с целью установления воздействия условий эксплуатации
полигона
на
численность
и
структуру
метанотрофных
бактерий
в
поверхностном слое свалочного грунта.
В работе Армишевой Г.Т. (2008) разработан способ рекуперации участка
захоронения отходов, позволяющий многократно использовать площадки
81
захоронения ТБО. Полезное использование техногенных территорий полигонов
ТБО и свалок становится возможным только после их рекультивации. Под
рекультивацией полигонов хранения отходов понимается в основном комплекс
работ по устройству системы поверхностной изоляции, созданию плодородного
корне-обитаемого почвенного слоя и восстановлению живых компонентов
биоты
(микроорганизмы,
биологическая
грибы,
рекультивация.
высшие
растения),
Пострекультивационное
так
называемая
использование
территорий полигонов ТБО возможно по различным направлениям –
лесохозяйственным, рекреационным (лыжные горки, стадионы, спортивные
площадки),
гражданского
строительства,
создания
коммерческих
или
промышленных зон (склады, автостоянки, легкие конструкции). Характер
такого использования и расходы на рекультивацию должны учитываться еще на
стадии проектирования полигона.
82
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА ПО СОРТИРОВКЕ
ТВЁРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ НА ТЕРРИТОРИИ ОРЛОВСКОЙ
ОБЛАСТИ
3.1 Технологический комплекс по сортировке твёрдых бытовых
отходов.
Участок для мусоросортировочного комплекса, крайне необходимого в
городе, мощностью 250 тыс. тонн в год мы предлагаем разместить на полигоне
по захоронению ТБО г. Орла.
Предлагаемая технология комплексной сортировки смешанных бытовых
отходов - недорогая и экологически безопасная. Эта технология решает
вопросы
возврата
в
производство
металла,
полимерных
материалов,
макулатуры, стекла и других вторичных ресурсов.
Предприятие
не
оказывает
никакого
вредного
воздействия
на
окружающую его среду. Санитарная зона соответствует нормативным
требованиям и составляет 500 м. В процессе сортировки задействована
конструкция использования барабана-грохота и склиза-воронки, при которых
неизбежны локальные выбросы пыли. В связи с этим в проекте предусмотрено
устройство воздушной сепарации, позволяющее в период работы конструкции
отводить образующуюся пыль и газы через циклон и газоочистку.
В результате принятых мер, МСК снижает негативное воздействие
полигона на окружающую среду.
Предлагаемый
вниманию
технологический
комплекс
сортировки
содержит в своем составе следующие объекты:
- площадки для проезда спецавтотранспорта;
- контрольно-пропускной пункт;
- дезинфекционный барьер – ванна с дезинфекционным раствором;
- весовая платформа с навесом;
- эстакада подъезда автотранспорта для разгрузки ТБО;
83
- основной производственный корпус;
- складские помещения хранения вторичного сырья;
- площадки для подъезда и погрузки автопоездов вторсырьем;
- очистные сооружения;
Технологическое оборудование комплекса сортировки располагается в
основном производственном корпусе и в данном варианте представлено в
следующем составе:
- приемная склиз-воронка;
- щетка механическая;
- подъёмно-поворотные устройства для удаления крупно-габаритных
изделий и материалов (КГИ), грузоподъемностью до 1000 кг;
- операторская кабина;
- насосная гидростанция;
- барабан-грохот;
- система аспирации над склиз-воронкой;
- кожух барабана-грохота с системой аспирации, обеззараживания и
пожаротушения;
- специальные ультрафиолетовые светильники на кожухе барабанагрохота, для обеззараживания ТБО внутри барабана-грохота;
-
конвейеры
ленточные
желобчатые
наклонные
для
удаления
желобчатые
наклонные
для
загрузки
подгрохотной фракции ТБО;
-
конвейеры
ленточные
подгрохотной фракции ТБО;
- самовыгружные бункеры-накопители подгрохотной фракции ТБО;
- конвейеры ленточные желобчатые наклонные для перемещения
подгрохотной фракции ТБО установленными размерами от 40 мм до 250 мм на
сортировочные столы с приводными барабанами-металлосепараторами;
- конвейер ленточный горизонтальный для сбора и удаления черного
металлолома;
84
-
конвейер
для
сбора
черного
металлолома
от
барабанов
–
металлосепараторов;
- площадка для обслуживания наклонных конвейеров;
- площадка для обслуживания приводов наклонных конвейеров;
- сортировочная кабина;
- сортировочные столы шириной от 500 мм до 1200 мм для сортировки
предметов полезных фракций установленных размеров от 40 до 250 м;
- окна сортировочные универсальные;
Отделения предварительного складирования вторсырья для:
- макулатуры марки МС-6;
- макулатуры марки МС-11;
- пленки полимерной светлой;
- пленки полимерной темной;
- ПЭТФ – бутылки;
- МИКС- пластика;
- тряпки;
- алюминиевой банки;
- стеклобоя;
- конвейер пластинчатый перемещения вторсырья;
- площадка для обслуживания приводов сортировочных столов;
- конвейер ленточный наклонный для удаления балластной части ТБО;
- реверсивный бункер-склиз для загрузки балластной части ТБО в
компакторы;
- электронные тензорные весы для автоматического взвешивания
спрессованного вторсырья;
- рольганг для перемещения спрессованных тюков вторсырья в складское
помещение;
- кабинет начальника комплекса;
- бункер-накопитель для загрузки пресса вторичным сырьем;
- электро-щитовая комната;
85
-ультрафиолетовые светильники для обеззараживания ТБО, проходящего
по наклонным конвейерам;
-пресс гидравлический горизонтальный.
Описание технологического процесса
Поступающий
на
мусоровозами,
подлежит
предусмотрена
весовая.
комплекс
переработки
предварительному
Весь
въезжающий
мусор,
доставляемый
взвешиванию,
на
территорию
для
чего
комплекса
автотранспорт проходит взвешивание, а после разгрузки или загрузки, при
выезде,
проходит
повторное
взвешивание,
после
чего
автоматически
происходит вычисление данных о массе привезённых отходов, их объёме,
автотранспорте их доставившем, времени прибытия, и времени нахождения на
территории комплекса. Эти данные заносятся автоматически в систему
управления комплексом. Въезжающие мусоровозы проходят дозиметрический
контроль,
для
выявления
несанкционированного
транспортирования
радиоактивных отходов на линию их ручной сортировки.
Для регулирования потоков движения автотранспорта перед въездом на
территорию комплекса, и выезда из него, предусмотрены два шлагбаума,
работа которых регулируется из помещения контрольно-пропускного пункта
КПП посредством видео наблюдения (видеокамер).
При выезде всего транспорта с территории комплекса, в соответствии с
требованиями СанПин, происходит обеззараживание колес автомобилей, путём
прохождения автотранспорта в ванне с дезинфицирующим раствором.
Прошедшие КПП и весовую платформу мусоровозы (контейнеровозы),
направляются в приемное отделение основного здания сортировки отходов.
Приемное отделение отходов расположено на уровне + 3,0 метра от уровня
пола здания сортировки, что позволяет вести быструю разгрузку отходов из
автомобилей, а также контейнеров методом самосвала в приемный бункер –
склиз-воронку. Для удобства маневрирования и подъезда в приемное отделение
предусмотрена эстакада подъезда и подъёма транспорта.
86
Приемное отделение имеет размеры, позволяющие
одновременно
принимать до двух автомобилей, движение которых регулируются оператором
приёмки отходов. В целях сокращения времени разгрузки, а также содержания
приемного отделения в состоянии соответствующем требованиям и нормам
СанПин, охраны труда и техники безопасности, пожарных и прочих норм
предусмотрена механическая сметная щетка. После разгрузки мусоровоза в
склиз – воронку часть мусора остаётся на бетонном полу, что зачастую
препятствует разгрузке следующего мусоровоза без предварительной очистки
подъезда. Наличие данного автоматического устройства позволяет оператору
приемки быстро произвести уборку территории от оставшегося мусора
непосредственно из операторской кабины путем смета его в склиз – воронку.
Устройство полуавтоматическое.
Для предотвращения попадания в барабан – грохот крупногабаритных
изделий и материалов (КГИ, КГМ), проектом предусмотрено крановое
подъёмно – поворотное устройство для изъятия попавших в бункер - склиз
предметов КГИ.
Далее, прошедшие через склиз – воронку отходы поступают в барабан –
грохот, для механизированного сепарирования и последующей сортировки
(механизированной и ручной), в соответствии с разработанной технологией и
регламентом.
Предлагаемая технология переработки основана на том, что поступающие
отходы
принимаются
специальным
устройством
(склиз
–
воронка),
позволяющим переместить их в барабан – грохот без системы транспортеров,
эксплуатация и обслуживание которых сильно затратное и не удобно из-за
неоднородности поступающего на них мусора. Данный склиз направляет
выгружаемые непосредственно из автомобиля – мусоровоза (контейнеровоза)
отходы в сепарирующий барабан-грохот. Конструкция склиз – воронки
устроена таким образом, что не имеет движущихся частей и деталей, которые
могут быть подвергнуты ускоренному износу, коррозии, механического
заклинивания и прочим недостаткам конвейеров.
87
Поступающие в барабан - грохот отходы моментально подвергаются
интенсивному перемещению в вертикальной и горизонтальной плоскостях, при
этом происходит их резкое разделение и разряжение из спрессованного
состояния, произошедшее при их складировании и транспортировке в
мусоровозах (контейнеровозах) с подпрессовкой. В головной приемной части
грохота расположены реборды с верхними режущими кромками установленной
геометрии, которые позволяют производить разрезание мешков с мусором,
частичный разрыв картонных и пластиковых коробов и тары.
Количество и расположение реборд, их высота и угол наклона позволяют
регулировать скорости прохождения массы отходов внутри барабана - грохота,
что также существенно влияет на возможность принимать выгружаемые
отходы в расчётных объёмах. Конструкция грохота имеет расширение от
входного окна имеющего форму круглого конуса меньшего диаметра и плавно
переходящего в многогранную призму выполненную из металла расчетной
толщины позволяющей, при необходимости, выдерживать большие ударные
нагрузки от тяжелых предметов, а также, во время вращательного движения
грохота быстро отводить поступающие отходы от входного отверстия вглубь
барабана - грохота. Конструкция барабана – грохота имеет очень высокий
коэффициент ”прозрачности” позволяющий при относительно небольших
линейных
размерах
сит
с
установленными
ячейками,
производить
сепарирование (просеивание) практически всех фракций заданных параметров.
Проходя первую зону барабанной призмы грохота поступившие отходы,
постоянно перемещаясь в линейном направлении на выход, подвергаются
принудительному встряхиванию на ребрах призмы, разрыву и разрезу
бумажных и полимерных мешков, а также, переваливаясь через реборды,
фрагменты отходов перекатываются и трутся друг о друга, при этом
одновременно происходит отделение от них прилипших мелких предметов,
песка, пыли, влаги, жиров.
Очищенные таким образом кусковые отходы перемещаются во вторую
зону барабана - грохота, выполненную в виде решетки с размером ячейки
88
между ребрами в чистоте до 16 мм. При этом непосредственно решетки
изготовлены из металлической полосы толщиной 4 мм и шириной от 20 мм до
40 мм установленных ”на ребро”, что позволяет решетке при высокой степени
проницаемости через неё мелких фракций отходов, производить линейное
перемещение других сортируемых отходов, фракционным размером более
установленных размером ячейки решетки, в т.ч. и имеющих большую массу.
Просеянные сквозь ячейки решетки мелкие фракции мусора (в основном
это жидкие отходы, инертные материалы установленных размеров, пыль, песок,
щебень и отсев, остатки пищевых отходов, фрагменты органики и т.п.)
просыпаются на конвейерную ленту желобчатого ленточного транспортера
размещенного под барабаном-грохотом под расчетным углом к оси вращения, и
отводятся по ней на перегрузку в другой желобчатый наклонный конвейер и
далее в бункер - накопитель.
Приводной барабан желобчатого ленточного конвейера выполнен из
магнитного материала (либо с внутренним электромагнитом) позволяющим в
момент прохождения резиновой ленты с отходами производить притягивание
практически всех черных металлов, сепарировать их и отводить в отдельный
бункер находящийся непосредственно под конвейером. В предлагаемом
варианте предусмотрено улавливание таких предметов и фрагментов мусора
как иголки, гвозди, шурупы, болты, гайки, батарейки пальчиковые, скрепки и
прочая металлическая “мелочь”. Очищенные от металла мелкие отходы, таким
образом, в дальнейшем, предполагается использовать для рекультивации
полигона, либо применять составной частью компостируемой органической
массы.
Перемещенные мелкие фракции отходов по конвейерам попадают в
саморазгрузающиеся бункеры – накопители. По мере накопления мелких
отходов в бункерах – накопителях происходит их опорожнение на автомобиль
самосвал или тракторную тележку.
89
Конструкции склиз – воронки и барабана - грохота оснащены воздушной
сепарацией, позволяющей в период их работы отводить образующуюся пыль и
газы через циклон и газоочистку.
В целях пожарной безопасности в пространстве между барабаном грохотом и его защитным кожухом предусмотрен подвод водопроводных труб
с форсунками, позволяющим при воспламенении отходов произвести их
тушение
силами
оператора
приемщика
и
установлены
специальные
пеносодержащие контейнеры-баллоны производящие автоматическое тушение
при возгорании отходов.
Третья зона барабана – грохота устроена таким же образом как и вторая, с
той лишь разницей, что решетка имеет ячейку размерами от 40 мм.
Установленные размеры ячейки третьей зоны дают возможность отсеивать из
отходов все предметы и материалы, величина которых находится в заданных
рамках. По расчётам, это большая часть пищевых отходов, листва, органика,
мелкие стеклянные пузырьки и осколки стекла, металлические и пластиковые
пробки от бутылок, мелкая макулатура, батарейки и прочие предметы и
фрагменты изделий составляющих мусор.
Четвертая зона с решеткой, размеры ячейки которой предусмотрены в
пределах 65 мм, предназначена для просеивания и отвода более крупных чем во
второй и третьей зоне предметов и фрагментов мусора. Размеры установленной
ячейки сита позволяют просеять относительно большую гамму предметов,
таких как пластиковые бутылки и пузырьки, пробки, алюминиевые банки из
под напитков, газовые баллончики, ПЭТФ – бутылки объёмом 0,33 л и 0,5 л,
упаковку от пищевых продуктов, кусковые пищевые отходы, древесные
отходы, коробки от упаковки медикаментов, одноразовую посуду, тюбики от
паст и бытовой химии, предметы кухонной утвари и проч. Предметы,
прошедшие сквозь решетку через специальный бункер - склиз подаются на
наклонный желобчатый ленточный конвейер, приводной барабан которого
выполнен из магнитного материала и выполняет функции металлосепаратора,
и, далее на конвейер сортировочного стола расположенный в сортировочной
90
кабине. Проходя по сортировочному столу, предварительно прошедшие
встряхивание и отбор черного металла предметы подвергаются ручной
сортировке для извлечения полезных фракций вторсырья.
Рабочие ручной сортировки производят отбор предметов определенной
морфологии и бросают их в сортировочные окна с откидными крышками в
нижней
части
окна.
Не
отсортированные
отходы
(“хвосты”)
далее
перемещаются на промежуточный ленточный желобчатый конвейер для
размещения в бункерах накопителях со скизным реверсивным механизмом
направляющим отходы попеременно в бункеры накопители расположенными
над компакторами. Компакторы предназначены для подачи и подпрессовки не
отсортированных отходов (“хвостов”) в контейнеры, после чего они вывозятся
контейнеровозами на полигон захоронения или дальнейшую переработку.
Пятая и шестая зоны барабана – грохота выполняют аналогичные
функции что и четвертая зона с той лишь разницей, что решетки имеют ячейки
соответственно 100 мм и 150 мм. Последовательное увеличение размера ячеек
решеток (сит) позволяет производить постепенное отделение и отвод на
сортировочные
(фракций).
столы
предметов
Проступившие
на
ТБО
строго
сортировочный
определенных
стол
размеров
предметы
имеют
относительно равные размеры, что позволяет производить их удаление с
максимальной
производительностью
сортировщика.
предварительного
Практически
отбора
и
безопасностью
исключается
(четвертая,
пятая,
для
рабочего-
попадание
на
столы
шестая
зоны)
таких
морфологических составляющих мусора как макулатура и полимерные пленки,
средне и крупногабаритных материалов, которые занимают большую площадь
и объём на конвейере сортировки, и не позволяют производить эффективный и
быстрый отбор полезных вторичных материалов.
Слой отходов на конвейере конечной ручной сортировки минимальный
(не более 100-150 мм), что позволяет сортировщикам визуально быстро
определять полезные вторичные материалы и отбирать их в соответствующие
отделения предварительного складирования (камеры-накопители). Скорость
91
конвейеров сортировки настраивается таким образом, что проходящие по нему
полезные фракции практически полностью изымаются и не попадают в
дальнейшем на захоронение. Процент изъятия вторсырья на конвейерах
предварительной и конечной сортировки может достигать показателя 85-95
процентов по тем материалам, которые требуется или намечено отбирать.
Устройство
барабана
–
грохота
оснащено
ультрафиолетовыми
светильниками закрепленными на кожухе барабана. Применение данных
светильников позволяет в процессе грохочения мусора внутри барабана
производить его обеззараживание от патогенных бактерий и микроорганизмов,
присутствующих на поверхности отходов. Расчетное время нахождения массы
отходов в барабане – грохоте (8 – 12 минут) позволяют эффективно
обеззараживать весь поток мусора практически со всех его сторон. Данное
устройство позволяет решить проблему прямого контакта рабочих –
сортировщиков с грязными потенциально зараженными отходами, и приводит в
соответствие требования Ростехнадзора, Роспотребнадзора, СанПина, техники
безопасности и охраны труда работающих на комплексе.
В
зависимости
от
морфологического
состава
поступления
предполагаемого мусора производится наиболее точный расчет барабана грохота для максимально эффективного его применения на начальной фазе
приема и переработки отходов. Длина барабана, его диаметр, форма
вращающегося тела барабана (от круглого сечения до многогранных призм),
количество зон сепарации, а также проектные размеры ячеек сит (решеток)
могут быть в дальнейшем изменены, и зависеть только от поступающей
морфологии отходов, требуемой степени отбора полезных вторичных
материалов и общей мощности комплекса переработки.
Далее, накопленные в отделениях предварительно складирования
вторичные материалы, периодически сдвигаются погрузчиком на пластинчатый
конвейер, подающий их на гидравлический горизонтальный для прессования в
тюки заданных размеров, формы и веса. Предлагаемая проектом технология
позволяет производить ручную сортировку отходов на высоких скоростях, т.к.
92
попавшие на конвейер предметы мусора уже имеют выдержанные заданные
размеры и располагаются на ленте конвейера слоем высотой не более высоты
самих фрагментов (предметов). Данное положение является наиболее важным,
ввиду того, что при непрерывном движении ленты конвейеров проблематично
определять из общей массы мусора те предметы, которые необходимо отобрать
(изъять) потому, что они (предметы) могут быть закрыты другими предметами
от визуального контакта, если слой отходов на конвейере большой. В
существующих технологических линиях других комплексов работающих в
России, слой отходов порой достигает более 250 – 300 мм и приводит к тому,
что полезные материалы не успевают отбирать из общего потока отходов, и они
в конечном итоге, попадают на захоронение. Предлагаемая настоящим
проектом схема полностью исключает “проскок” полезных фракций потому,
что все предметы располагаются на ленте конвейера в один слой и хорошо
визуально различимы на расстоянии. Это обстоятельство позволяет подобрать
на практике (при осуществлении пуско – наладочных работ комплекса)
максимально возможные режимы движения ленты и соответственно увеличить
пропускную способность всей линии.
В соответствии с техническим заданием может быть предусмотрен отбор
“полезных ” морфологических компонентов в виде вторичного сырья по
следующим наименованиям:
- макулатура (картон МС – 6, бумага сборная МС – 11);
- пленка полиэтиленовая ПВД (светлая);
- пленка полиэтиленовая ПВД (темная);
- ПЭТФ (бутылка и тара из полиэтилен терефталакта);
- МИКС пластик (сборные полимеры типа ПНД, АБС, полипропилен,
ПВХ);
- тряпьё, ветошь, текстиль;
- цветной лом (питьевая алюминиевая банка, провод электротехнический;
- стеклобой.
93
Процесс взвешивания тюка происходит автоматически с подачей данных
на главный пульт оператора. Оператор ведет контроль по номенклатурам и весу
запрессованного вторичного сырья в смене.
Предусмотрен контроль видео наблюдения за процессом прессования и
взвешивания сырья. Выходящие из пресса тюки проталкивают перед собой
ранее вышедшие тюки и проходят на не приводной рольганг, служащий для
перемещения готовых к отправке тюков из помещения завода к склизу,
расположенному на внешней площадке под навесом. Предусмотренное
проектное решение позволяет, используя мощности горизонтального пресса
производить транспортировку изготовленных тюков из помещения завода без
привлечения погрузчиков.
Работу всего технологического процесса комплекса обеспечивают
следующие системы:
- силового энергообеспечения;
- общего и местного электроосвещения;
- водоснабжения и канализации;
- приточно-вытяжной вентиляции;
- ультрафиолетового обеззараживания;
- пылевой и газовой аспирации;
- кондиционирования воздуха;
- воздушной “завесы”;
- внешнего и внутреннего видео наблюдения;
- пожарной сигнализации;
- автоматизации процессов, с выходом на дисплей;
- охранной сигнализации;
- внутри говорящей связи;
- очистки ливневых вод и фильтрата.
Предложенный вниманию вариант работы комплекса дает представление
о его потенциале.
94
Технологические и технические решения, являются в настоящий момент
наиболее прогрессивными при работе с “российским” мусором. Основные идеи
и способы работы показали положительные результаты на некоторых
мусоросортировочных заводах России в течение продолжительного времени.
Рис.6. Схема участка сортировки и подготовки ТБО на заводе
по переработке
Судя
по
предварительная
имеющемуся
сортировка
зарубежному опыту,
отходов
самый
раздельный
перспективный
сбор
и
способ
минимизации количества и опасности отходов, поступающих на полигоны
ТБО.
95
Рис.7. Пример зарубежного опыта при раздельном сборе
бытовых отходов
96
ВЫВОДЫ
В настоящее время, как в России, так и в Орловском регионе в частности,
забыта
перерабатывающая
промышленность,
слабо
ведется
работа
по
подготовке и воспитанию населения по раздельному сбору отходов, не
организована система сбора вторичных ресурсов, в населенных пунктах не
оборудованы места для сбора вторичных ресурсов (металл, пластик, бумага,
картон, стекло и т.д.). Не везде налажена система вывоза образующихся
отходов, имеет место слабый контроль над их образованием. Это влечет за
собой ухудшение состояния окружающей среды, рост негативного воздействия
на здоровье человека.
Очевидно, что ни одна технология сама по себе проблемы ТБО не решит.
И МСЗ и полигоны являются источниками выбросов полиароматических
углеводородов, диоксинов и других опасных веществ. Эффективность
технологий можно рассматривать лишь в общей цепочке жизненного цикла
предметов потребления – отходов. Проекты МСЗ, на борьбу с которыми
общественные экологические организации потратили много сил, в нынешней
экономической ситуации еще долго могут так и оставаться проектами.
Вместе с тем полигоны ТБО еще длительное время останутся в России и
Московском
регионе
практической
основным
задачей
их
способом
удаления
функционирования
ТБО.
является
Основной
обустройство
существующих полигонов, продление их жизни, уменьшение их вредного
воздействия.
Лишь
в
крупных
и
крупнейших
городах
эффективно
строительство МСЗ (или мусороперерабатывающих заводов с предварительной
сортировкой ТБО). Реальна эксплуатация небольших МСЗ для сжигания
специфических
отходов,
больничных,
например.
Это
предполагает
диверсификацию, как технологий переработки отходов, так и их сбора и
транспортировки. В разных частях города могут и должны применяться свои
специфические способы удаления ТБО. Это связано с типом застройки,
уровнем доходов населения, другими социально-экономическими факторами.
97
Точно так же задача селективного сбора отходов в ближайшее время может
быть решена лишь в относительно небольших городах со специфическим
населением (Пущино, Дубна, Красногорск).
С целью дальнейшего сокращения загрязнения окружающей среды
отходами и экономии природных ресурсов за счет использования отходов,
органам исполнительной власти необходимо разработать целевую программу
"Отходы", основными направлениями которой должны быть: проведение
паспортизации отходов любого природопользователя с четким определением
их опасности и сертификации;
создание необходимых условий для сокращения объемов образования
отходов, повышение уровня их использования и предотвращения на этой
основе загрязнения окружающей среды, путем совершенствования правовых,
экономических организационно-управленческих, нормативно-методических и
других регуляторов образования, использования и размещения отходов;
использование существующего промышленного потенциала округов для
переработки образования отходов, участие в финансировании программ
направленных на снижение образования отходов, их переработки.
Организация производств, базирующихся на переработке вторичного
сырья бытовых отходов даже в масштабе отдельного города (тем более –
области) способна: сравнительно быстро себя окупить и приносить прибыль,
улучшить экологическую и санитарно-гигиеническую обстановку в регионе,
вдохнуть жизнь в простаивающие производства и обеспечить новые рабочие
места, расширить ассортимент местных товаров широкого потребления.
По мнению ведущих российских и зарубежных специалистов наиболее
современным экологическим и экономическим требованиям соответствует
комплексная технология переработки ТБО, соединяющая воедино комбинацию
процесса
сепарации
и
сортировки
ТБО,
процессов
экологической
биотехнологии, высокотемпературной переработки определенной фракции ТБО
(при t +1200 – 1400°С в течение 4-7 часов) и захоронение не утилизируемой и
экологически безопасной фракции ТБО на полигоне.
98
1. В результате проведенного анализа литературных источников были
выявлены основные опасные и вредные факторы полигонов ТБО, такие как:
тяжелые металлы (ртуть, свинец, цинк, кадмий и др.), аммиак, бензол,
трихлорбензол, сероводород, окись углерода, метан, окись азота и т.д.
Данные вещества оказывают негативное воздействие на организм
человека, многие из них остаются в организме человека навсегда вызывая
заболевания различной степени тяжести, так же происходит загрязнение
окружающей природной среды, в том числе воздушного пространства в близи
полигонов ТБО.
2. Проводя исследование были рассмотрены основные пути решения
проблемы загрязнения атмосферного воздуха на территориях расположенных
вблизи полигонов ТБО: механизированная покомпонентная сортировка и
переработка ТБО; анаэробное сбраживание; компостирование и рисайклинг;
биотермическое
аэробное
компостирование;
анаэробное
сбраживание;
стабилизация и предварительная обработка ТБО; механико-биологическая
обработка отходов; сушка отходов за счет солнечной энергии; сжигание и
газификация и другие.
Данные способы позволяют снизить уровень загрязнения атмосферного
воздуха и почвы вблизи полигонов ТБО за счет предварительной сортировки
отходов, их обработки и нейтрализации вредного воздействия на окружающую
среду.
3. Был предложен усовершенствованный комплекс по сортировки ТБО.
Его особенностью является усовершенствованное оборудование комплекса
сортировки, переработки и хранения отходов.
Предприятие
не
оказывает
никакого
вредного
воздействия
на
окружающую его среду. Санитарная зона соответствует нормативным
требованиям и составляет 500 м. В процессе сортировки задействована
конструкция использования барабана-грохота и склиза-воронки, при которых
неизбежны локальные выбросы пыли. В связи с этим в проекте предусмотрено
99
устройство воздушной сепарации, позволяющее в период работы конструкции
отводить образующуюся пыль и газы через циклон и газоочистку.
100
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Твёрдые бытовые отходы. Экономика. Экология. Предпринимательство:
монография. Коробко В.И., Бычкова В.А. Юнити-Дана 2015 г.
2. Бериллий: токсикология, гигиена, профилактика, диагностика и лечение.
Справочник. С.А.Кейзер, А.А.Авдюхина, О.Г.Алексеева, М., 2015 г.
3. Беспамятное П.П., Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации
химических веществ в окружающей среде. Справочник «Химия», Л., 2015 г.
4. Биологическое действие и гигиеническое значение факторов внешней среды
в условиях населенных мест. Сб. науч. тр. Киев, 1969.
5. Кисилев А.В., Куценко А.П., Щербо А.П. Научное обоснование системы
оценки риска здоровью в гигиеническом мониторинге промышленного города.
М.: Изд. Хризостом, 2001, 208 с.
6. Металлы. Гигиенические аспекты оценки и оздоровления окружающей
среды. Сб. н. тр. (под ред. Каспарова А.А., Широкова Ю.Г.). М., 1999
7. Методические рекомендации «Изучение показателей здоровья населения в
связи с загрязнением окружающей среды». МЗ УССР, Киев, 1985.
8.Методические рекомендации по геохимической оценке загрязнения крупных
городов химическими элементами. М., 1992.
9.Разнощик В.В. Проектирование и эксплуатация полигонов для твердых
бытовых отходов. М., Стройиздат. 1981.
10.Рахманин Ю.А., Румянцев Г.И., Новиков С.М. Методические проблемы
диагностики и профилактики заболеваний, связанных с воздействием факторов
окружающей среды//Гиг. и сан. 2001. - № 5 - с. 3-7.
11. Сидоренко Г.И., Пинигин М.А. Гигиенические критерии комплексного
действия химических загрязнений окружающей среды//Гиг. и сан. — 1976. №
7.- с. 77-80.
12. Талакин Ю.Н. Ранние проявления воздействия на организм низких
концентраций свинца, ртути, марганца // К проблеме патогенеза, диагностики,
101
профилактики
микроинтоксикаций
свинца, ртути, марганца.//
Автореф.
диссдокт. мед. Наук. Киев. 1979. 32 с.
13. Талакин Ю.Н., Морозова Л.И., Игнатьева Л.И. Воздействие на организм
мелких концентраций металлов, свинца и ртути//Гиг. и сан. — 1979. № 2. с. 215.
14. Хаиов P.M., Пинигин Б.В., Исматов Х.И. Экологическая иммунология. -М.:
Изд. ВНИИРО, 1995. 219 с.
15. Акимова Т.В. Экология. Природа-Человек-Техника.: Учебник для студентов
техн. направл. и специал. вузов/
16.Бродский А.К. Общая экология: Учебник для студентов вузов. М.: Изд.
Центр «Академия», 2006. - 256 с. Рекомендован Минобр. РФ в качестве
учебника для бакалавров, магистров и студентов вузов.
17. Экология. Под ред. проф.В.В.Денисова. Ростов-н/Д.: ИКЦ «МарТ», 2006. –
768 с
18. Воронков Н. А. Основы общей экологии. – М: Агар, 1997. – 87с
19.Ревель П., Ревель Ч. Среда нашего обитания: В 4-х книгах. Кн. 2.
Загрязнения воды и воздуха. - М.: Мир, 1995. - с., ил.
20. Авраменко, И. М. Международное экологическое право: учебное пособие/И.
М. Авраменко.- Ростов н/Д, Феникс, 2005. — 192 с.-(Высшее образование).
21. Веденин, Н.Н. Экологическое право: Вопросы и ответы/Н. Н. Веденин. - М.,
2004. - 208 с.
22.Петров, С. Экологическое право России. Конспект лекций/С. Петров.— М.:
Приор-издат,2005. - 176 с.
23. Бобович Б.Б. и Девяткин В.В., «Переработка отходов производства и
потребления», М2000г.
24. Утилизация твердых отходов», под ред. А.П. Цыганкова. – М.: Стройиздат,
1982г.
25. Мазур И.И. и др., «Инженерная экология, Т1: Теоретические основы
инженерной экологии», 1996г.
26.Акимова Т.А., Хаскин Т.В. Экология: Учебник для вузов. – М.:ЮНИТИ. 1999г.
102
27. Проблема твердых отходов: Комплексный подход". Авторы: О.М.Черп,
В.Н.Виниченко
28.Палъгунов П.П., Сумароков М.В. Утилизация промышленных отходов. - М.:
Cтройиздат, 1990. – 352 с.
29. Горшков С.П. Экзодинамические процессы освоенных территорий. – М.:
Недра, 1982.
30. Никитин Д.П., Новиков Ю.В. Окружающая Среда и человек. – М.: 1986.
31. Одум Ю. Основы экологии. – М.: Мир, 1975.
32.Радзевич Н.Н., Пашканг К.В. Охрана и преобразование природы. – М.:
Просвещение, 1986.
33. Анализ опыта промышленно развитых стран по ликвидации свалок
промышленных, токсичных отходов и оценка возможностей его применения в
России. Отчет по Государственной программе «Экологическая безопасность
России». М.: Минприроды России, 1994.
34.Разработка
типовых
схем
организации
и
ведения
экологического
мониторинга полигонов твердых бытовых и промышленных отходов. Отчет по
Государственной программе «Экологическая безопасность России». М.:
Минприроды России, 1994
35. Перелыгин В.М., Разнощик В.В. Гигиена почвы и санитарная очистка
населенных мест. М.: Медицина, 1977.
36. Методические рекомендации по разработке экономических нормативов
платы за размещение (хранение, захоронение) отходов в окружающей
природной среде. М., 1990.
37.
Л.Кенуорси.
Как
убедить
предприятия
уменьшить
количество
промышленных отходов. Руководство для граждан. – М.: Информ – РХТУ им.
Д.И.Менделеева, 1995.
38. Виноградова Н.Ф., «Природопользование». – М., 1994.
39.Кикава О.Ш. и др. «Строительные материалы из отходов производства» «Экология и промышленность России», 12, 1997.
103
40. Протасов В.Ф., Молчанов А.В. «Экология, здоровье и природопользование
в России» - М., «Финансы и статистика», 1995.
41. «Экология». Учебное пособие, под ред. С.А.Боголюбова - М., «Знание»,
1997.
42. А.А. Дрейер, А.Н. Сачков, К.С. Никольский, Ю.И. Маринин, А.В. Миронов.
«Твердые промышленные и бытовые отходы, их свойства и переработка», 1997.
43. www.greenpeace Сайт Гринпис. Российское отделение.
44. Анализ опыта промышленно развитых стран по ликвидации свалок
промышленных, токсичных отходов и оценка возможностей его применения в
России. Отчет по Государственной программе «Экологическая безопасность
России». М.: Минприроды России, 1994.
45. Гонопольский А.М. Поиск условий оптимальности системы управления
твердыми бытовыми отходами в Москве, Зеленый мир, 2000, № 5, С. 8-11.
46. Лифшиц А.Б. Современная практика управления твердыми бытовыми
отходами. – Чистый город, № 1(5), 1999. С. 2-14.
47. Русаков Н.В., Рахманин Ю.А. Отходы, окружающая среда, человек. – М.,
2004.
48. Сидоренко Г.И., Красовский Г.Н., Жолдакова З.И. Гигиена и санитария,
1979, № 7, С. 16.
49. Систер В.Г., Мирный А.Н., Скворцов Л.С., Абрамов Н.Ф., Никогосов Х.Н.
Твердые бытовые отходы. Справочник. – М., 2001.
50. Щербо А.П. Управление отходами населенных мест: эколого-гигиенические
аспекты. – СПб., 2002.
51. Яковлев В.А., Лихачев Ю.М., Гусаров В.В., Данилевич Я.Б., Пегова И.С.,
Семин Е.Г. Выбор оптимальных технологий переработки твердых бытовых
отходов. // Сб. трудов «Комплексная переработка твердых бытовых отходов –
наиболее передавая технология». – СПб., 2001.
52. Яковлев В.А., Семин Е.Г., Бекренев А.В. Дренажные воды полигонов по
захоронению отходов, экологическая опасность и пути обезвреживания.
Безопасность и экология. Ч. 2. – СПб., 1999.
104
53. 300 вопросов и ответов по экологии/Художники В.Х.Янаев, В.Н.Куров.Ярославль: «Академия развития»,1998.-240с.: ил
54.Мамонтов Г.А. Экскурсия на помойку.//Биология, № 38, 2003.
55. Черп О.М., Виниченко В.Н. Проблема твердых бытовых отходов:
комплексный подход. - М.: Эколайн, Ecologia, 1996.
56. Петелин Ю.Ю., Солдатов С.П. О пиролизно-восстановительной переработке
твердых отходов в автомобильно-дорожной отрасли. // Тезисы докладов
Научно-технической
конференции
«Луканинские
чтения.
Проблемы
и
перспективы развития автотранспортного комплекса 4-5 февраля 2003 г
57. Соболькова В.А. Теоретические основы и принципы прогрессивных
мировых и отечественных систем управления в сфере обращения с ТБО //
Евразийский Международный Научно-Аналитический журнал «Проблемы
современной экономики» Вып. №1(29). СПб.: 2009. _ С.513 _ 516. _ 0,36 п.л
58. Аналитический отчет о состоянии конкурентной среды на рынке услуг по
захоронению отходов производства и потребления (за исключением отходов 1 и
2 класса опасности) в географических границах города Ижевска за период 2007,
2008 г.г.
59. Инженерная экология и экологический менеджмент. М. «Логос». 2002.
60. Бобович Б.Б., Девяткин В.В. Переработка отходов производства и
потребления./ Подред. проф. Б.Б.Бобовича. – М.: “Интермет Инжиниринг “,
2000. – с.218- 226.
61. Вайсман Я. И., Коротаев В. Н., Петров В. Ю.. Управление отходами.
Захоронение твердых бытовых отходов: Учебное пособие /- Пермь: ПГТУ,
2007.
105
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа