Способы утилизации твёрдых бытовых отходов

которые накапливаются в быту и в учреждениях – мусор, отбросы,

пищевые отходы, макулатура, изношенная одежда, вышедшая из строя бытовая техника и т.д. – всё то, что не относится к промышленности и канализационным отходам.

Утилизация отходов – это использование отходов в промышленности в качестве дополнительного сырья и в с/х в качестве корма или удобрения.

ТБО составляют львиную долю в/в, наносящих непоправимый вред воздуху, почве

и грунтовым водам. Почти в каждом населённом пункте России сегодня можно увидеть огромную свалку. По данным науки, эти «следы жизнедеятельности человека» останутся в природе на несколько тысяч лет.

что составляет ок. 200 кг на одного человека в год.
На

территории России сегодня действует 7 мусоросжигательных заводов, которые перерабатывают около 3% ТБО, 9% вывозится из городов на более чем 1 000 полигонов бытовых отходов. Остальная масса отходов (88%) поступает на свалки. Значительное количество из 88% попадает на несанкционированные свалки, количество которых постоянно растёт.

теплотворность и, как следствие, невозможность соблюдения экологически безопасной технологии складирования

на полигонах, компостирования, сжигания мусора.

составу ТБО подразделяются на:
камни;
полимерные материалы;
прочие компоненты;
отсев – мелкие фрагменты, проходящие

через 1,5-сантиметровую сетку;
опасные ТБО!

опасным ТБО относятся:
попавшие в отходы батарейки и аккумуляторы,
электроприборы,
лаки,
краски и косметика,
удобрения

и ядохимикаты,
бытовая химия,
медицинские отходы,
ртутьсодержащие термометры, барометры, тонометры и лампы.

Они представляют опасность для окружающей среды, если попадут через канализационные стоки в водоёмы или будут вымыты со свалки и попадут в грунтовые/поверхностные воды. Батарейки и ртутьсодержащие приборы будут безопасны до тех пор, пока не повредится их корпус; затем ртуть, щёлочь, свинец и цинк станут элементами загрязнения атмосферного воздуха, подземных и поверхностных вод.

отходов пойдёт на переработку, что позволит сэкономить на производстве многих

товаров.

В европейских странах эту проблему решили давно: там существуют отдельные контейнеры для каждого вида мусора. Ведь стекло, металлы, дерево и даже биологические отходы способны стать сырьём для изготовления новых материалов.

по конечной цели делятся на:
ликвидационные (в основе санитарно-экологические задачи)
утилизационные (использование

вторичных ресурсов)

предприятиям переработки вторичных материалов
Термические методы:
сжигание отходов,
пиролиз,
газификация отходов,
комбинированные термические методы

их технологической сложностью и высокой себестоимостью переработки ТБО.
Наибольшее практическое распространение

получили:
складирование на полигоне (свалке);
сжигание (мусоросжигательные заводы);
аэробное биотермическое компостирование;
комплекс компостирования и сжигания или пиролиза.

свалки;
расстояние от населённых пунктов, водо- и природоохранных зон;
водопроницаемость грунтов;
площадь должна

быть достаточной для приёма мусора в течение длительного времени;
расположение, удобное для подъезда транспорта; и др.

Не в любом месте можно устроить специально оборудованную свалку. К решению этой задачи привлекаются специалисты разных направлений – геологи, гидрологи, экологи и др.

они все должны отодвигаться от городов – на 50 –

100 км. Кроме того, они занимают большие площади, нелишние для с/х.

Специально оборудованные свалки – не лучший способ избавиться от мусора, хотя сегодня без них не обойтись. У нас в стране ок. 90% ТБО вывозится на свалки, занимающие в целом по стране более 20 тыс. га.

попадали в реки и грунтовые воды. Соблюдение технологических норм при

утилизации приводит к тому, что захоронённый мусор практически не оказывает вредного воздействия на окружающую среду.

Более того, заключённый в специальный громадных размеров «сэндвич», мусор подвергается естественной утилизации (разложению) и через несколько десятков лет станет совершенно безопасным для природы.

грызуны, насекомые, птицы, способные стать источником различных инфекционных заболеваний.
Свалки опасны

и тем, что выделяющийся там биогаз – создаёт взрыво- и пожароопасную ситуации.

верхнем аэробном слое (до 1 – 1,5 м), благодаря микробному

окислению, ТБО постепенно минерализуются до СО2, Н2О, нитратов, сульфатов и ряда др. простых соединений.
В переходной зоне происходит восстановление нитратов и нитритов до газообразного азота и его оксидов – процесс денитрификации.
В нижней анаэробной зоне образуются газы и летучие органические в/ва. Центральным процессом является образование метана. Постоянная t=+30…+40 ºС оптимальна для развития метанообразующих бактерий.

Технология обезвреживания ТБО основанная на получении биогаза и его использования в качестве топлива

ТБО засыпают слоем грунта толщиной 60 – 80 см в уплотнённом виде. Биогазовые полигоны снабжены вентиляционными трубами и ёмкостями для сбора биогаза.

1 т ТБО выделяет не менее 100 м³ биогаза. Использование биогаза возможно через 5 – 10 лет после создания свалки, а рентабельность проявляется при объёмах ТБО более 1 млн. т.

доп. энергетические ресурсы, которые используются для отопления и производства э/энергии.
Недостатки

– выделение в атмосферу вредных в/в и уничтожение ценных органических и др. компонентов, содержащихся в ТБО.

Вид утилизации ТБО, при которой отходы сжигаются, а образующаяся в процессе сжигания зола захороняется на специальных полигонах

Сжигание – широко распространенный способ уничтожения ТБО, применяемый с конца XIX в. Сложность утилизации ТБО обусловлена их многокомпонентностью и повышенными санитарными требованиями к процессу переработки. В связи с этим, сжигание до сих пор остаётся наиболее распространённым способом утилизации ТБО.

При сжигании ТБО получают 28 – 44% золы и газообразные продукты (СО2, пары Н2О, различные примеси). Горение происходит при t=800 – 900 ºС, поэтому в газах присутствуют альдегиды, фенолы, диоксины, фураны, тяжёлые металлы. Эта смесь более опасна, чем военные газы иприт и зарин.

Италия, Франция, Германия – 20 – 40%;
Бельгия и Швеция –

48 – 50%;
Япония – 70%;
Дания и Швейцария – 80%;
Англия и США – 10%.
В нашей стране сжиганию подвергаются ок. 2% бытового мусора.

Сжигание мусора целесообразно применять в городах с населением не менее 15 тыс. жителей при производительности печи около 100 т/сут. Из каждой тонны отходов вырабатывается ок. 300 – 400 кВт/ч э/энергии.

происхождение, под воздействием бактерий и кислорода воздуха, разлагаются. При компостировании,

ТБО смешиваются с отходами, образующимися при переработке сточных вод на очистных сооружениях. Отходы перегнивают и образуют компост, используемый как удобрение.

Способ утилизации ТБО, основанный на естественных, но ускоренных реакциях трансформации мусора при доступе кислорода в виде горячего воздуха при t=+60 ºС

нашей стране, из-за своей дороговизны.
Необратимое химическое изменение мусора под действием

температуры без доступа кислорода

По степени температурного воздействия на вещество мусора, пиролиз как процесс условно разделяется на низкотемпературный (до +900 °С) и высокотемпературный (свыше +900 °С).

автопокрышки, пластмассы, отработанные масла и отстойные в/ва;
 не оставляет БАВ,

поэтому подземное складирование пиролизных отходов не наносит вреда природной среде;
 образующийся пепел имеет высокую плотность, что резко уменьшает объём отходов;
 не происходит восстановления тяжёлых металлов;
 получаемые продукты легко хранить и транспортировать;
не требует больших капитальных вложений.
Пиролиз применяют в Дании, США, ФРГ, Японии и др. странах.

Процесс, при котором размельченный материал мусора подвергается термическому разложению

Имеет несколько вариантов:
пиролиз органической части ТБО под действием температуры в отсутствии воздуха;
пиролиз в присутствии воздуха, обеспечивающего неполное сгорание ТБО при t=+760 °С;
пиролиз с использованием О2 вместо воздуха для получения более высокой теплоты сгорания газа;
пиролиз без разделения ТБО на органическую и неорганическую фракции при t=+850°С.

крупногабаритных предметов, цветных и чёрных металлов с помощью электромагнита и

путём индукционного сепарирования;
переработка подготовленных отходов в газофикаторе для получения синтез-газа и побочных химических соединений – хлора, азота, фтора, серы, цианидов и шлака при расплавлении металлов, стекла и керамики;
очистка синтез-газа для повышения его экологических свойств и энергоёмкости, его охлаждение и поступление в скруббер для очистки щелочным раствором от загрязняющих в/в;
сжигание очищенного синтез-газа в котлах-утилизаторах для получения пара, горячей воды или э/энергии.

5.2. Высокотемпературный пиролиз

Способ утилизации ТБО, по существу, не что иное, как газификация мусора

Технологическая схема пиролиза предполагает получение из биологической составляющей ТБО синтез-газа с целью его использования для получения пара, горячей воды и э/энергии.