Економіка. Відношення населення

Нові технології

Закони

Відношення населення

Склад ТБВ

Обсяг ТБВ

... безупинно зростає як в абсолютних величинах, так і на душу населення;

... різко ускладнюється, містячи в собі все більша кількість екологічно небезпечних компонентів;

... до традиційних методів звалювання сміття на смітники стає різко негативним;

... правила, що посилюють, обігу з відходами, приймаються на всіх рівнях уряду;

... утилізації відходів, у тому числі сучасні системи поділу, сміттєспалювальні заводи-електростанції й санітарні полігони поховання, усе більш широко впроваджуються в життя;

... керування відходами ускладнюється. Ціни утилізації відходів різко зростають. Сучасне керування відходами неможливо представити без приватних підприємств і великих інвестицій.

Всі ці аспекти проблеми зав'язані у вузол, що затягався в розвинених країнах протягом останніх 20-30 років усе тугіше й тугіше.

Традиційно побутові відходи вивозилися на смітники, розташовані поблизу населених пунктів, і працюючі за рахунок муніципальних бюджетів. Згодом внаслідок постійної погрози здоров'ю населення, що виходила від смітників (отруєння ґрунтових вод, розмноження переносників захворювань, неприємний захід, дим від частих самозаймань), у багатьох країнах стали приймати більше строгі правила їхнього розміщення, конструкції й експлуатації. Негативне відношення населення й нові стандарти робили відкриття нових смітників (або "полігонів по похованню ТБВ", як вони стали йменуватися) усе більше складною справою.

У цей час саме й заговорили про раніше згадувану кризу смітників. Хоча криза смітників - це проблема скоріше "політична", чим "фізична", однак, незалежно від того, чи є недостача місця "реальної" або "гаданої", будівництво нових полігонів у певний момент різко дорожчає: у США, наприклад, тільки одержання ліцензії на будівництво полігона (ще перше ніж куплено ділянку) може обійтися в $500,000.

Ситуацію не змінило появу на початку 80-х років сміттєспалювальних заводів (ССЗ) "нового покоління" (оснащених високотехнологічними пристроями очищення викидів). ССЗ, подібно смітникам, в минулому зустрінуті населенням у багнети через острах диоксинів і інших забруднювачів повітря, а також через нерозв'язаність проблем з похованням токсичної золи, що утвориться при спалюванні ТБВ. Знаходити площадки для ССЗ виявилося нітрохи не легше, ніж для полігонів, а собівартість спалювання відходів навіть у таких густонаселених країнах, як Голландія, виявляється нітрохи не нижче, ніж собівартість закопування їх у землю. У країнах з розвиненим екологічним законодавством до половини капітальних витрат при будівництві ССЗ іде на установку повітроочисних систем. До 1/3 експлуатаційних витрат ССЗ іде на плату за поховання золи, що утвориться при спалюванні сміття, що є набагато більш екологічно небезпечною речовиною, чим ТБВ самі по собі.

Коли вартість (а виходить, і ціна) утилізації відходів значно зростає, ринок утилізації починає залучати великі приватні компанії. Такі компанії в основному будують і експлуатують гігантські "сміттєзнищувальні" підприємства, розміщені на дешевій землі вдалечині від міст, де проводиться найбільша кількість ТБВ. Будівництво таких підприємств звичайно зустрічає набагато більшу ворожість місцевого населення, чим будівництво муніципальних смітників, оскільки ніхто не хоче мати під боком смітник "чужого сміття" з метрополії. Крім того, смітник, що належить приватної компанії, сприймається населенням, як правило, більш вороже, ніж муніципальний смітник тих же розмірів, розташована в тім же місці. Під тиском громадськості політики наполягають на прийнятті більше твердих стандартів, що у свою чергу збільшує вартість утилізації відходів. Це приводить до того, що все більша кількість відходів попадає в руки великих корпорацій, що мають не тільки фінансові засоби виконати тверді екологічні стандарти, але й можливість перебороти (не завжди законними засобами) опір місцевих політиків при рішенні питання про розміщення смітника. Ворожість населення до величезних корпорацій росте й... ми попадаємо у вихідну точку порочного кола, вузол "сміттєвої кризи" затягається ще тугіше.

Практика показує, що подібне коло збільшення масштабів, вартості й ворожості населення неможливо розірвати шляхом простої жорсткості екологічних стандартів або впровадження нових технологій утилізації відходів. Спроби вийти із цього кола, вирішуючи в комплексі соціальні, економічні й технологічні проблеми, пов'язані із ТБВ, привела до розробки концепції Комплексного керування відходами. Ця концепція служить орієнтиром для урядових і громадських організацій у багатьох країнах; наприклад, вона офіційно прийнята Агентством по охороні навколишнього середовища США.

Починаючи з 1972 року приблизно в десятку міст СРСР були встановлені сміттєспалювальні заводи чехословацького виробництва. ССЗ вітчизняного виробництва був розміщений у Володимирові. Все це - так звані ССЗ першого покоління - тобто практично без повітроочисних пристроїв і не виробляючі тепло або електроенергію. Диоксинові забруднення, що представляють найбільшу небезпеку, зв'язану зі спалюванням відходів, ніяк не контролювалися - на це не було (і немає) ні відповідних законів, ні, навіть у кращих російських лабораторіях, необхідних приладів. У висновку Державної експертної комісії СРСР по проблемі ТБВ приводиться наступний факт: 10 жовтня 1988 року ССЗ у місті Пятигорску був закритий на вимогу СЕС після того, як четверо робітників знепритомніли під час робочої зміни через газ, виділюваного відходами, зваленими на заводі.

Серед факторів, що впливають сьогодні на проблему ТБВ треба в першу чергу відзначити наступні:

· Розходження в культурі споживання й недавній дефіцит споживчих послуг і товарів приводили до менших, чим на Заході обсягам ТБВ на душу населення;

· Слабке екологічне законодавство й відсутність власності на землю робило утилізацію відходів дуже дешевої;

· Існуюча економічна система не забезпечувала ефективного використання ресурсів і матеріалів;

· Таємність і недолік досліджень створили вакуум надійної інформації із проблеми.

У той же час:

· Виробляються, імпортуються й споживаються складні продукти розвиненого промислового суспільства, тобто склад і кількість відходів усе більше наближаються до західного.

· Швидкі зміни в суспільстві, у т.ч. в економічній і політичній ситуації загострюють весь комплекс проблем, перерахованих на стор. 6.

Процеси, що відбуваються в Росії в цей час, приводять до різкого росту кількості й розмаїтості побутових відходів. Тягар відповідальності за їхню утилізацію зрушується на місцеві влади, у тому числі муніципалітети. Зросла самостійність місцевої влади також приводить до того, що підприємства по утилізації ТБВ фактично неможливо розмістити на адміністративно "чужій" землі - ніхто не хоче чужого сміття.

Перші ознаки знайомого по західному досвіді кризи смітників у наявності. Консультанти й експерти за завданням влади великих міст уже оцінюють, яка із сучасних західних технологій здатна "переробити" зростаючий сміттєвий потік, а самі влади активно шукають джерела валютних кредитів на її закупівлю. У той же час історія кризи на Заході вказує на той сумний факт, що такої технології немає й не може бути. Вирішити проблему відходів набагато складніше, ніж побудувати навіть найсучасніше й дороге підприємство.

Комплексне керування відходами (Integrated Waste Management) починається зі зміни погляду на те, чим є побутові відходи. Відомому експертові по проблемі відходів Підлоги Коннетту належить коротке афористичне формулювання, що виражає цей новий погляд: "Сміття - це не речовина, а мистецтво - мистецтво змішувати разом різні корисні речі й предмети, тим самим визначаючи їм місце на смітнику". Змішуючи різні корисні предмети з марними, - продовжує Коннетт, - токсичні з безпечними, горючі з неспаленними, ми не повинні дивуватися, що отримана суміш марна, токсична й погано горить. Ця суміш, називана побутовими відходами, буде становити небезпеку для людей і навколишнього середовища, потрапивши як у сміттєспалювальник, так і на смітник або сміттєпереробний завод. Традиційні підходи до проблеми ТБВ орієнтувалися на зменшення небезпечного впливу на навколишнє середовище шляхом ізоляції смітника від ґрунтових вод, очищення викидів сміттєспалювального заводу й т.д. Нетрадиційний погляд на проблему, коротко виражаючись, полягає в тому, що набагато простіше контролювати що попадає на смітник, чим те, що попадає зі смітника в навколишнє середовище. Основа концепції КУО полягає в тому, що побутові відходи складаються з різних компонентів, які не повинні в ідеалі змішуватися між собою, а повинні утилізуватися окремо друг від друга найбільш економічними й екологічно прийнятними способами. Інші принципи КУО показані нижче.

Принципи Комплексного Керування Відходами

1ТБВ складаються з разноманітнихкомпонент, до яких повинні застосовуватися разні підходи. 2 Комбінація технологій і заходів, включаючи скорочення кількості відходів, вторинну переробку й компостування, поховання на полігонах і сміттєспалювання, - повинна використатися для утилізації тих або інших специфічних компонентів ТБВ. Всі технології й заходи розробляються в комплексі, доповнюючи один одного. 3Муніципальна система утилізації ТБВ повинна розроблятися з врахуванням конкретних месцевихпроблем і базуватися на месцевих ресурсах. Місцевий досвід в утилізації ТБВ повинен поступово здобуватися за допомогою розробки й здійснення невеликих програм. 4Комплексний підхід до переробки відходів базується на стратегічному довгостроковому плануванні, забезпечує гнучкість, необхідну, для того, щоб бути здатним адаптуватися до майбутніх змін у складі й кількості ТБВ й доступності технологій утилізації. Моніторинг і оцінка результатів заходів повинні безупинно супроводжувати розробку й здійснення програм утилізації ТБВ. 5Участь міської влади, а також всіх груп населення (тобто тих, хто власно "робить" сміття) - необхідний елемент будь-якої програми за рішенням проблеми ТБВ.

КУО припускає, що на додаток до традиційних способів (сміттєспалюванню й похованню) невід'ємною частиною утилізації відходів повинні стати заходи щодо скорочення кількості відходів, вторинна переробка відходів і компостування (аеробне зброжування органічної частини відходів). Тільки комбінація декількох взаємодоповнюючих програм і заходів, а не одна технологія, нехай навіть найсучасніша може сприяти ефективному рішенню проблеми ТБВ.

Для кожного конкретного населеного пункту необхідний вибір певної комбінації підходів, що враховує місцевий досвід і місцеві ресурси. План заходів щодо комплексного керування відходами ґрунтується на вивченні потоків відходів, оцінці наявних варіантів і включає здійснення невеликих "експериментальних" проектів, що дозволяють зібрати інформацію й придбати досвід.

У рамках КУО передбачається, що населений пункт, район або область вибирають підходи до рішення проблеми ТБВ залежно від своїх специфічних місцевих умов і ресурсів. Однак при визначенні цілей програми по утилізації ТБВ й плануванні стратегії доцільно мати подання про певну ієрархію комплексного керування відходами. Така ієрархія, символічно зображена на малюнку, має на увазі, що в першу чергу повинні розглядатися заходу щодо первинного скорочення відходів, потім по вторинному скороченню: повторному використанню й переробці частини, що залишилася, відходів і в саму останню чергу - заходу щодо утилізації або поховання тих відходів, виникнення яких не вдалося уникнути і які не піддаються переробці у вторинну сировину.

Зменшення відходів "у джерела" на самому верху цієї ієрархії. Під скороченням розуміється не тільки зменшення загальної кількості відходів, але й зменшення їхньої токсичності й інших шкідливих властивостей. Скорочення відходів досягається внаслідок переорієнтації виробників і споживачів на продукти й упакування, що приводять до меншої кількості відходів. У даний момент у Росії більш розумно говорити не про скорочення обсягу відходів, а про обмеження їхнього безконтрольного росту.

Вторинна переробка (включаючи компостування) - це другий щабель ієрархії. Вторинна переробка ("ресайклинг") не просто зберігає місце на смітниках, але й поліпшує ефективність сміттєспалювання шляхом видалення із загального потоку відходів неспаленних матеріалів.

Нижче в ієрархії стоят спалювання сміття и захоронення на полігонах. Сміттєспалювання зменшує обсяг відходів, що попадають на смітники й може використатися для виробництва електроенергії. Хоча спалювання всіх відходів не перебираючи - це технологія минулого, сучасні сміттєспалювальні установки, обладнані системами очищення викидів, генераторами електроенергії й використовувані в комбінації з іншими методами утилізації ТБВ можуть допомогти впоратися з потоком сміття, особливо в щільно населених областях.

Поховання на полігонах продовжує залишатися необхідним для відходів, що не піддаються вторинній переробці, неспаленних або токсичних речовин, що згоряють із виділенням. Сучасні "санітарні" полігони, що відповідають екологічним вимогам, мало нагадують знайомі нам смітника: вони являють собою дуже складні інженерні споруди, обладнані системами боротьби із забрудненнями води й повітря, що використають метан, що утвориться в процесі гниття сміття, для виробництва тепла й електроенергії.

Проблема побутових відходів не вирішується вибором "правильної" технології або навіть комбінації технологій, тому що, крім технологічних вона має економічні, соціальні й організаційні аспекти. Ідея КУО полягає в тім, що всі ці аспекти повинні розглядатися в комплексі.

Організаційні й соціальні аспекти. Типовою помилкою, що допускає в багатьох програмах за рішенням проблеми ТБВ, з якої доводиться боротися громадським організаціям, є повна й безконтрольна передача їх у руки "профільних" департаментів міської адміністрації. При цьому, в- перших, із процесу прийняття й виконання рішень на вибір альтернатив утилізації відходів нерідко виявляється виключено не тільки населення, але й виборні органи міста. Уже одне це робить здійснення багатьох екологічно прийнятних альтернатив обігу з відходами принципово неможливим.

По-друге, служби комунального забезпечення звичайно активно охороняють свою традиційну монополію на рішення всіх проблем, пов'язаних зі сміттям. Це означає не тільки низьку ефективність сервісу, але й неможливість пробитися для альтернативних підходів, у яких "експерти" з департаментів не вважають себе фахівцями. Найбільш яскрава ілюстрація - висловлення одного із представників Департаменту інженерного забезпечення при Уряді Москви, зроблене у відповідь на пропозицію почати програми по зборі вторсырья із залученням населення: "Я - інженер, я знаю як управляти машинами й не знаю, як управляти людьми".

Економіка утилізації відходів. Тут найважливіший (і поки незвичний для жителів і влади російських міст) факт полягає в тому, що за викидання сміття треба платити чималі гроші. У країнах Європи й Північної Америки утилізація відходів, проведена з дотриманням екологічних норм, обходиться в середньому в кілька десятків, а іноді - більше сотні доларів за тонну.

В одному з районів Москви, наприклад, "плата за вивіз сміття" становить 382 руб. /мес. на один мешканця (вересень 1996 р.). Для родини із трьох чоловік, що живе у двухкомнатной квартирі, це становить менш одного відсотка від загальної суми плати за комунальні послуги. У пресі повідомлялося, що комунальні служби міста оцінюють виробництво побутових відходів жителями в 1 м3/чел. у рік. Виходячи з орієнтовної щільності ТБВ 0,25 т/м3, одержуємо, що за утилізацію тонни побутових відходів москвич платить приблизно 18.000 руб. або 3,5 дол. У той же час, наприклад, у США середня плата тільки за приміщення побутових відходів на смітник становить близько 30 дол. /т (доходячи в густонаселених районах до 80 дол. /т). При цьому загальна плата за вивіз і утилізацію відходів для жителя - "кінцевого користувача" часто перевищує 200 ділл./т.

Факт "ненульової ціни" має різноманітні економічні наслідки. По-перше, виявляється, що на утилізації відходів можна заробляти: насамперед, змушуючи платити тих, кому потрібно кудись викидати сміття, а також витягаючи з відходів вторинна сировина, переробляючи й продаючи його. Деякі великі смітники в США мають обороти в сотні тисяч доларів у день. Зрозуміло, можливість заробляти на Заході залучає в індустрію по переробці відходів приватні компанії.

Аналогічні процеси починаються й у Україні. Міські керівники повинні бути готові приймати обґрунтовані й підходящі для конкретної місцевої ситуації рішення по передачі частини або всього комплексу робіт зі збору й утилізації відходів у руки приватних підприємств, а суспільні екологічні організації повинні будуть виробити свою позицію стосовно цього явища.

Існує безліч факторів, які необхідно розглянути при приватизації обігу із ТБВ. Муніципальні підприємства по зборі й утилізації ТБВ можуть, у принципі, запропонувати населенню більше низькі ціни, у структуру яких не закладений прибуток і податки. Централізована система допоможе стандартизувати операції й забезпечити необхідну гнучкість у переході на нові підходи й технології. У той же час підприємства, що перебувають у муніципальній власності, звичайно працюють менш ефективно через відсутність конкуренції. Тому що експлуатація муніципальних підприємств повинна фінансуватися з міського бюджету, засобів у якому завжди не вистачає, то проблеми вирішуються найдешевшим, а не найкращим способом - яскравий приклад тому - нинішній стан російських міських смітників, що перебувають в "суспільній власності". Частки ж підприємства не потрібно фінансувати з міського бюджету й можна змусити виконувати всі екологічні норми. Конкуренція (звичайно, тільки в тому випадку, якщо вона з'явиться) змусить приватні підприємства працювати ефективно, і до того ж незалежно від політичних змін у міській адміністрації. У той же час варто очікувати, що ціна переробки відходів для населення значно зросте, тому що компанія буде намагатися вилучити прибуток з утилізації відходів і повинна буде платити податки. До того ж для громадських організацій і населення взаємодія із приватними компаніями може виявитися більше важким.

Висока ціна за утилізацію відходів створює додатковий важіль у керуванні відходами: наприклад, у багатьох країнах населення й установи платять за утилізацію залежно від кількості відходів, що вони викидають. Це створює потужний стимул до скорочення кількості відходів, що відправляють на смітник, і завдання влад полягає в тім, щоб надати реальні альтернативи смітнику, наприклад, організувати збір вторинної сировини. Населення буде набагато охотнее збирати вторинна сировина, якщо в противному випадку за викидання відходів потрібно буде платити. Однак занадто висока ціна за утилізацію відходів може привести до проблеми незаконних смітників.

Відзначимо ще, що багато програм вторинної переробки, нерентабельні "самі по собі", стають економічно виправданими тільки при обліку зекономленої плати за поховання відходів.

Лекційне заняття № 21

Санітарне очищення міста: смітгепереробка

1. Етапи та умови сміттєпереробки на сміттєпереробних заводах (СПЗ).

2. Особливості технологій сміттєспалювальних заводів (ССЗ).

3. Основні характеристики твердих промислових відходів.

4. Технології складування і переробки твердих промислових відходів.

Сміттєспальвані і сміттєпереробні заводи

Вперше «сміттєспалювальний заклад» було побудовано ще в 1870 р. поблизу Лондона. Там спочатку сміття спалювали без сортування, потім зі шлаків стали витягувати металобрухт. Основною задачею сміттєпереробних заводів (СПЗ) є знешкодження ТПВ і переробка знешкоджених компонентів ТПВ для по­дальшої утилізації.

Як правило, на СПЗ застосовують аеробний метод знешкодження ТПВ (компостування), що може бути доповнений такими технологіями:

вивезення частини ТПВ на полігони (ліквідаційно-біологічний метод);

спалювання частини ТПВ на сміттєспалювальних заводах (ліквідаційно-термічний метод);

спалювання частини ТПВ на СПЗ із використанням отриманого тепла (утилізаційно-термічий метод);

термічна обробка ТПВ без доступу повітря (піроліз) з утилізацією газів й інших продуктів піролізу (утилізаційнно-термічний метод).

При використанні зазначених технологій на СПЗ можливе одержання наступних цінних компонентів ТПВ: чорні та кольорові метали, скло, пластмаси, сировина для картонних фабрик, продукти піролізу, тепло й органічні добрива (компост).

Переробка ТПВ на СПЗ має ряд основних операцій. Технологічна підготовка ТПВ. Прибулі на СПЗ сміттєвози зважуються та направляються в приймальне відділення, що являє собою закрите приміщення з таким обладнанням:

ворота з гумовими ущільнювачами для захисту навколишнього середовища від пилу, мух, пацюків і запахів; після розвантаження сміттєвозу ворота закриваються;

приймальні бункери (2-3 робітники, один резервний) для забезпечення безперервної подачі ТПВ в подальші технологічні процеси при нерівномірному розвантаженні сміттєвозів;

мостовий кран із грейфером, що забезпечує перевантаження ТПВ з бункера в бункер, а також видалення негабаритних включень з бункерів;

системи пожежогасіння й освітлення;

система вологого пилеподавлення та водопровід для мийки і дезінфекції бункерів;

система примусової витяжної вентиляції, що забезпечує негативний тиск у приймальному відділенні;

рами або пости під'їздів, що забезпечують безпечне розвантаження сміттєвозів;

система безперервного видалення ТПВ з робочих бункерів (пластинчасті живильники, встановлені в днища бункерів), що забезпечує безперервність подачі ТПВ і дозування;

система відділення великогабаритних фракцій, що не піддаються компостуванню (вироби розміром більше 400 мм із дерева, картону, пластмаси та гілки, текстиль і металобрухт). Великогабаритні фракції ТПВ після сепарації на грохотах і витягання чорних металів відвозяться на полігон або сміттєспалювальний завод, тому що велика частина великих фракцій представлена виробами з дерева, картону й текстилю.

Знезаражування ТПВ в біотермічних барабанах. Після сепарації ТПВ подаються в обертові біотермічні барабани (діаметр більше 4 м, довжина - 40...60 м), де протягом 2-3 днів відбувається їхнє компостування. Температура в барабані досягає 60...75 °С, що забезпечує знезаражування оброблюваних відходів від патогенної мікрофлори. Прискорений біотермічний процес на початковій стадії компостування здійснюється за рахунок перемішування ТПВ при обертанні барабана (не менше 1000 обертів за добу), вдування повітря (до 0,8 м3 повітря на 1 кг ТПВ), підтримки оптимальної вологості ТПВ (45...60 %) і теплоізоляції стінок біобарабану.

Поряд з температурою згубний вплив на патогенну мікрофлору роблять антибіотики, які виробляються мезофільною мікрофлорою. Самі ТПВ завжди містять достатню кількість різноманітної мікрофлори, необхідної для біотермічних і знезаражуючих процесів.

Обов'язковою умовою знезаражування ТПВ є їхня витримка (не менше 12 годин) при температурі, згубній для патогенної мікрофлори. Цей процес у залежності від складу та величини ТПВ регулюється терміном перебування ТПВ в біобарабані, швидкістю обертання барабана, обсягом повітря, що вдмухується та ін.

У біобарабанах за 2...3 доби встигають завершитися перша та друга фази компостування, тобто розігрів ТПВ спочатку до температури 30...35 °С мезофільною мікрофлорою, а потім - до температури 60...70 °С термофільною мікрофлорою, а також, що є головним, знезаражування ТПВ. Завершення другої фази компостування і третя її фаза вже проходять за межами СПЗ на площад­ках компостування, де ТПВ витримується до 1,0... 1,5 років. Однак увесь процес подальшої механічної переробки ТПВ на СПЗ проводиться зі знезараженими ТПВ.

Після обробки ТПВ в біобарабанах змінюється їхній фракційний склад: фракції менші 20 мм вже складають 60...70 %, фракції 20...60 мм - 14...18 %; фракції 60...300 мм - 15...20 % і фракції 300...400 мм - 1... 2 %, тобто спостерігається істотне здрібнювання ТПВ. Щільність змінюється від 160...230 кг/м3 перед обробкою біо- барабаном до 700 кг/м3 після її проходження.

Контрольне сортування знезаражених ТПВ проводиться для очищення компосту від великих фракцій, які не компостуються. Сортування здіснюється на сепараторах (барабанних грохотах) безперервної дії з постійним завантаженням і розвантаженням ТПВ. Барабанні грохоти мають діаметр 2 м і більше, довжину - близько 4...5 м, в циліндричній поверхні - отвори. Код сепарації - розміри отворів у стінках барабана, через які просипаються дрібні фракції ТПВ. Великі фракції, що уловлюються сепаратором, розвантажуються в торці сепаратора. Продуктивність сепаратора залежить від швидкості обертання барабана. Так, при малих швидкостях обертання спостерігається перекочування ТПВ без відриву від вну- 30трішньої стінки барабана; при великих швидкостях спостерігається "прилипання" ТПВ до внутрішньої стінки барабана за рахунок відцентрових сил. При оптимальній швидкості обертання (10...15 об/хв) відбуваються деяке підіймання компостованих ТПВ, відрив і падіння. У такому режимі досягається максимальна продуктивність сепаратора. Крім цього, відбувається дроблення ТПВ, що також має чимале значення.

Видалення чорних металів. Чорні метали видаляються з ТПВ у трьох вузлах технологічної лінії, а саме: до біобарабанів, після сепарації, що видаляє найбільші фракції (більше 400 мм). На цьому етапі з ТПВ витягається до 50...60 % усього металу, що потрапив у ТПВ, це відносно чистий метал, який легко пакетуєтьс після біобарабанів, після сепараторів, що звільняють компост від великих включень (250...400 мм), відбувається уловлювання чорних металів з потоку великих фракцій (більше 250 мм); після біобарабанів, після сепараторів здіснюється уловлювання чорних металів з потоку дрібних фракцій компосту (дрібніше 250 мм).

На сучасному рівні розвитку утилізаційних технологій можна витягати 90...95 % усього чорного металу, що входить у морфологічний склад ТПВ. Чорні метали видаляються з ТПВ за допомогою підвісних електромагнітів, розташованих над конвеєрною лінією, що переміщає ТПВ. Код сепарації - напруженість магнітного поля. Наприклад, при напрузі 20 кА/м із ТПВ витягаються тільки порожні бляшані банки; при напрузі 40 кА/м - бляшані бан­ки, частково заповнені водою або брудом; при напрузі 60 кА/м - усі, навіть цілком заповнені, бляшані банки. Витягання металів залежить також від швидкості просування стрічки конвеєра, висоти розміщення електромагніта над стрічкою і товщини шару ТПВ на стрічці.

Видалення кольорових металів. Звичайно ТПВ містять до 0,2...0,3 % кольорових металів, фракційний склад цих включень - менше 250 мм. Витягання кольорових металів робиться після видалення чорних металів на етапі після біобарабанів і сепараторів у потоці знезараженого ТПВ, що має фракції менші 250 мм. Для витягання кольорових металів під стрічкою конвеєра, що транспортує компост до сепараторів дрібного баласту (скло, кістки, каміння, шматки пластмаси, взуття й інші включення, що пройшли через осередок сепаратора 250 мм), установлюється багатофазний індукторний електропристрій, що створює рушійне електромагнітне поле. Це змінне магнітне поле наводить на шматки кольорових металів електрорушійну силу, вектор якої спрямований перпендикулярно осі рухаючої стрічки із ТПВ. При проходженні стрічки транспортера над сепаратором кольорових металів під дією рушійного електромагнітного поля шматки кольорових металів переміщаються до краю стрічки і у результаті скида­ються зі стрічки транспортера. Код сепарації - напруженість елек­тромагнітного поля.

Видалення баластових включень, менших 250 мм. Видалення баласту з компосту можливе двома способами: балістичним і пневматичним.

Перший - балістичний спосіб - здійснюється таким чином. Розганяють стрічку конвеєра, на якій лежить компост, і різко змінюють напрямок руху стрічки. Компост по інерції летить у тому ж напрямку та зіштовхується з вертикальною відбиваючою стінкою, установленою на шляху польоту компосту під кутом 35...50° до вертикальної площини руху. Вдаряючись об стінку, компост падає в підставлений контейнер. Код сепарації - пружність складового компосту. Найдалі відскакують пружні матеріали.

Другий - пневматичний спосіб - здійснюють таким чином. У шахту вертикального металевого короба звалюють компост, що містить баласт. Зустрічний потік повітря підхоплює легкі невеликі фракції компосту і несе їх у гідроциклон, де концентрується збагачуваний матеріал. Більш важкі фракції баласту переборюють опір вертикального повітряного потоку і звалюються в збірний контейнер, встановлений біля основи вертикальної шахти.

Код сепарації при цьому способі - це швидкість планування, тобто та швидкість, при якій повітряний потік здатний переносити включення різної величини. Задаючи в батареї таких сепараторів різні швидкості витання, можна відбирати баласт різних розмірів і ваги.

Видалення здрібненої плівки з компосту. Після видалення баласту компост подрібнюють (розмір частин більше 10 мм) і направляють у спеціальну камеру, де, підхоплений сильним струменем повітря, він підкидається вгору й осідає на горизонтальну стрічку контейнера, що рухається на дні камери. Першими падають найважчі фракції, останніми - пластинки пластмасової плівки, роз- 32дробленої до розмірів менше 1 см2. Код сепарації - гідравлічна величина фракцій компосту. У результаті на стрічці, що рухається, утворяться два шари: нижній, що складається з важких фракцій компосту, і верхній, що складається з легких фракцій, представлених в основному шматочками плівки.

Наприкінці руху конвеєрної стрічки встановлений усмоктувальний "пилосос", що втягує легку плівку. "Важкий" компост, позбавлений плівки на 65...70 %, скидається в приймальні контейнери і вивозиться на площадки в штабелі дозрівання компосту. У цих штабелях завершується його дозрівання і компост стає цінним органічним добривом.

Тверді побутові відходи

Питання сміття або твердих побутових відходів (ТБВ), як слід їх термінологічно коректно називати, актуальне в будь-якому місті нашої планети, і потребує як найшвидшого свого вирішення. Ціна цього рішення вимірюється не тільки вартісними показниками, які становлять мільярди доларів, а й чистотою навколишнього середовища та здоров’ям людей.

Та як показує життя, муніципальні чиновники, які повинні щоденно її вирішувати, "відвертають" від неї ніс, як в переносному, так і буквальному значені.

Сучасні аспекти проблеми ТПВ

На сьогоднішній день ТПВ представляють собою суміш, яка складається з різноманітного непотребу. Але більш прискіпливий аналіз показує, що вона складається з:харчових відходів, паперу, картону, деревини, металобрухту чорних і кольорових металів, кісток, шкіри, гуми, текстилю, скла, полімерних матеріалів. Але разом з тим, в цій суміші можна знайти солі ртуті з батарей, фосфоро-карбонати з флуоресцентних ламп, токсичні хімікати, які містяться в залишках фарб та розчинників, лаків та аерозолів, акумуляторах і т. п.

Його кількість залежить від: пори року, побутових та харчових потреб людини, розвитку економіки товарів народного вжитку, тари та інших чинників.

Так, осінню кількість твердих побутових відходів зростає за рахунок опавшого листя з дерев та відходів фруктів та овочів.

Зростанню кількості ТПВ сприяють товари одноразового використання; товари народного споживання з короткочасним терміном служби людині, які ми купуємо, споживаємо та викидаємо не дивлячись на їх залишкову вартість.

Сприяє росту потоку сміття і тара, яка до того ж видозмінює його. Так за останні п'ятдесят років в твердих побутових відходах зменшилась кількість скла та жерстяних банок, в той же час значно зросла кількість пластику та інших полімерних матеріалів. На сучасному етапі розвитку суспільства кожна людина за даними статистики в середньому за одну добу створює від 2 до 3 кг твердих побутових відходів. І мають тенденцію до постійного зростання, що заставляє муніципальну владу всіх міст постійно шукати оптимальні шляхи утилізації відходів своїх громадян.

Найкращим із них являється шлях по елементного збирання відходів, який дає змогу оптимально вирішувати проблему їх утилізації та всебічного використання вторинних ресурсів сировини та матеріалів.

Другим шляхом утилізації ТПВ, являється їх вивіз до санітарних зон, де вони сортуються для одержання вторинної сировини і спалюють в спеціальних печах для отримання енергії.

Третім шляхом утилізації твердих побутових відходів являється їх захоронення на спеціальних сміттєзвалищах або полігонах.

Четвертим шляхом утилізації ТПВ являється його зберігання на відкритих площадках, яке приводить до розмноження гризунів та забруднення атмосфери, підземних і поверхневих вод.

Проблеми ТПВ в Україні

Проблеми накопичення та утилізації твердих побутових відходів виникають і потребують свого вирішення в кожній цивілізованій країні на протязі трьох останніх століть. Не являється виключенням і Україна.

На сьогоднішній день щорічний об’єм викидів твердих побутових відходів в Україні становить близько 50,5 млн. тонн, або 200 млн. м3 і мають тенденцію до зростання.

Приблизний склад твердих побутових відходів в Україні на 2005 рік становить:

Папір37% Скло3% Метали 3% Пластик6% Текстиль2% Гума і шкіра2% Деревина2% Харчові відходи та овочеві очистки 25% Будівельні матеріали 10% Інші 10%

В порівнянні з 1990 роком в ТПВ зросла питома частка паперу та пластику, а знизились – скла, металів та харчових продуктів. Ці зміни складу ТПВ підтверджують світову тенденцію до збільшення кількості паперу та пластику в побутових відходах за рахунок сучасних видів упаковки товару.

Вище приведені цифри свідчать про необхідність вирішення питань із збиранням, утилізацією, переробкою та захороненням твердих побутових відходів. Для їх вирішення необхідно здійснювати комплексний підхід по управлінню відходами.

Комплексне управління твердими побутовими відходами

Комплексне управління відходами починається із змін поглядів на те, чим являються побутові відходи.

Цей новий погляд ми бачимо в афористичному формулюванні Пола Коннета "сміття – це не речовина, а мистецтво змішувати разом корисні речі та предмети, визначаючи їм місце на сміттєзвалищі. Змішуючи корисні речі з непотребом, токсичні речовини з безпечними, горючі речовини та ті які не піддаються горінню, ми не повинні дивуватись, що одержана суміш безкорисна, токсична і погано горить. Ця суміш і буде називатись твердими побутовими відходами". І буде представляти собою небезпеку для людей і навколишнього середовища куди б не попала вона: на сміттєсховище, сміттєспалювачі чи на сміттєпереробний завод.

Традиційні підходи до проблеми твердих побутових відходів орієнтувались на зменшення небезпечного впливу їх на навколишнє середовище шляхом ізоляції сміттєзвалища від ґрунтових вод, очистка викидів сміттєспалювальних заводів і т. п.

Нетрадиційний підхід до проблеми твердих побутових відходів орієнтується на вхідний контроль побутових відходів.

Основна концепція комплексного управління відходами передбачає, що побутові відходи складаються з різних компонентів, які в ідеальній ситуації не повинні змішуватися між собою, а повинні утилізуватися окремо один від одного найбільш вигідними екологічно-економічними методами.

Комбінація технологій і заходів, включаючи скорочення кількості відходів, вторинну переробку і компостування, захоронення на полігонах та сміттєспалювання повинні використовуватися для утилізації тільки того чи іншого специфічного компонента ТПВ. Всі технології та заходи повинні використовуватися в комплексі, взаємодоповнюючи одне одного.

Муніципальна система утилізації твердих побутових відходів повинна розроблятися з урахуванням конкретних місцевих проблем та базуватися на місцевих ресурсах. Досвід в утилізації ТПВ повинен здобуватися шляхом розроблення та виконанням невеликих програм.

Комплексний підхід до переробки відходів повинен базуватись на стратегічному довгостроковому плануванні для забезпечення гнучкості та адаптації до майбутніх змін у складі та кількості твердих побутових відходів і доступності технологій утилізації.

Участь місцевої влади, а також всіх груп населення (сміттєвиробників) в реалізації програми комплексного управління твердими побутовими відходами.

Концепція комплексного управління відходами передбачає, що на додаток до традиційних методів утилізації твердих побутових відходів (сміттєспалювання та захоронення) повинні стати їх невід’ємною частиною заходи по скороченню кількості відходів, вторинна переробка відходів і компостування. Тільки комбінація декількох способів може сприяти ефективному рішенню проблеми твердих побутових відходів.

Основні етапи та технології по утилізації твердих побутових відходів

Комплексна система управління твердими побутовими відходами передбачає наступну схему розв’язання проблеми з їх утилізацією:

роздільний збір небезпечних компонентів твердих побутових відходів;

скорочення відходів;

вторинна переробка відходів;

спалювання відходів;

захоронення твердих побутових відходів.

Виконуючи вимоги Законів України "Про відходи" та "Про загальнодержавну програму поводження з токсичними відходами" в нашій державі з 2001 року організовано роботу по прийманню особливо небезпечних високотоксичних компонентів твердих відходів:

акумуляторів та батарейок;

люмінесцентних ламп.

Але їх мережа ще недостатньо розвинута.

Під скороченням відходів ми розуміємо не тільки зменшення їх загальної кількості, але й зменшення їх токсичності та інших шкідливих властивостей.

Суттєвого скорочення твердих побутових відходів на сучасному етапі можна досягти виконуючи триєдину задачу:

Видалення з твердих побутових відходів небезпечних токсичних компонентів (акумулятори, батарейки, люмінесцентних ламп.) через відокремлене їх збирання.

Видалення з твердих побутових відходів через відокремлене збирання відходів будівництва та будівельного сміття.

Скороченням відходів паперу та пластику, які є домінуючими компонентами в твердих побутових відходах, складаючи 40-45% від їх кількості.

Для цього необхідно:

Зменшити вагу та об’єм паперової та пластикової упаковки товару.

Використовувати оптимально необхідну кількість матеріалів на упаковку товару.

Використовувати тару багаторазового використання або таку, яку легко переробити.

Віддавати перевагу упаковці, для виготовлення якої використовували екологічно чисті матеріали.

Згідно постанови Кабінету Міністрів України №668 "Про програму використання відходів виробництва і споживання" здійснюємо вторинну переробку твердих побутових відходів, яка передбачає виконання наступних задач:

Відбір компонентів, які можна використати в якості вторинного матеріального ресурсу.

Відбір органічних компонентів твердих побутових відходів (залишки харчових продуктів, очисток овочів та фруктів, тощо) для компостування.

Відбір залишків лаків, фарб, клеїв, пластмас, пластику та інших продуктів органічного синтезу для високотемпературного піролізного спалювання.

Відбір відходів, які не піддаються спалюванню. Значна кількість компонентів твердих побутових відходів з успіхом переробляється в корисні матеріали та товари.

Скло переробляють шляхом подрібнення та переплавлення. Якщо скляний бій одного кольору та задовільної якості то його використовують як вторинний матеріальний ресурс для виготовлення виробів з скла. Якщо він не одного кольору та низької якості, то його використовують як наповнювач при виготовленні будівельних матеріалів. В багатьох містах існують підприємства по відмиванню і повторному використанню скляного посуду.

Сталеві та алюмінієві банки видаляють з твердих побутових відходів і переробляють з метою одержання відповідного металу.

Папір та паперові відходи видаляють з відходів і використовують як вторинний матеріальний ресурс у виробництві паперу.

Відходи будівництва та будівельне сміття використовують як вторинний матеріальний ресурс для одержання щебеню та піщано-гравійної маси.

Харчові відходи, очистки овочів та фруктів, листя та інші органічні відходи використовують для компостування або біотехнологічної переробки.

Компостування здійснюють на відкритому повітрі з утворенням компостних куп різного розміру та доступу кисню повітря до них за допомогою періодичного їх перекидання або застосування спеціальної аерації. В результаті одержують компост через 2 тижні або три роки в залежності від застосованої технології компостування.

Більш перспективною технологією переробки твердих побутових відходів являється компостування без доступу кисню повітря. Для цього бетонні ємкості або колодязі заповняють відходами харчування, очистками овочів і фруктів, гноєм, листям, тирсою й т. п., щільно закривають їх, щоб не було доступу повітря. Через певний період починається бродіння суміші внаслідок життєдіяльності метанобактерій і виділення ними біогазу (суміші метану та чадного газу) який використовують як вторинний енергетичний ресурс. Після закінчення процесу бродіння отримуємо компост знежарений, без запаху, цінніший за гній. Його використовують як високо ефективне органічне добриво.

Наступним етапом вторинної переробки твердих побутових відходів являється відбір залишків лаків, фарб, клеїв, пластмас, пластику, лінолеуму та інших продуктів органічного синтезу до складу яких входить або може входити хлор, спалювання яких не допускається при температурі 600-9000С, так як утворюються діоксин. Існує 75 видів діоксинів. Всі вони токсичні. Добове надходження їх в організм людини одної мільярдної грама підвищує ризик онкологічних захворювань. А при спалюванні 1 кг полівінілхлориду, з якого виготовляють багато видів лінолеуму, шпалер, пластикових віконних рам та пляшок, утворюється до 50 кг діоксину. Цієї кількості досить для інтенсивного розвитку онкологічних пухлин у 50000 лабораторних тварин.

Тому потрібно хлормісткі побутові відходи спалювати при температурі більше 1200 град. С, щоб не допустити утворення діоксинів.

Заключним етапом вторинної переробки твердих побутових відходів являється видалення із них компонентів, які не піддаються горінню. В більшості випадків цими компонентами являється будівельне сміття, яке використовують для виготовлення щебеню та пісчано-гравійної маси (суміші).

Спалювання твердих побутових відходів використовують для зменшення їх обсягів та для одержання тепла і електроенергії.

У світовій та вітчизняній практиці використовують чотири методи термічного знешкодження та утилізації твердих побутових відходів:

шарове спалювання непідготовлених твердих побутових відходів у топках сміттєспалювальних котлів,

шарове або камерне спалювання підготовлених твердих побутових відходів (звільнених від баластових складових) у топках енергетичних котлів.

Кожний із них, в тій чи іншій мірі зменшує об’єм перероблених відходів: від 2% при високотемпературному піролізі до 30% при шаровому спалюванні непідготовлених відходів.

Слід зазначити, що сучасні сміттєспалювальні установки забезпечені системою газової очистки та електрогенератором. Вони використовуються в комплексі з іншими методами утилізації твердих побутових відходів або у випадку їх великого потоку.

Захоронення твердих побутових відходів використовуються як міра їх утилізації в наступних випадках:

високої токсичності матеріалів;

негорючості компонентів відходів та не можливість їх переробки в будівельні матеріали;

залишки горючих компонентів відходів;

всі побутові відходи у випадку відсутності установки для їх спалювання.

Захоронення здійснюється на санітарних полігонах, які відповідають екологічним вимогам та санітарно-епідеміологічним нормам і являють собою сучасну складну інженерну споруду, обладнану системами боротьби із забрудненнями ґрунту, води, повітря.

До розміщування та функціювання сучасних санітарних полігонів включають наступні вимоги:

геологічні (не допускається розміщення полігону на тектонічних розломах та сейсмічно небезпечній зоні);

гідрологічні (віддаленість від відкритих водоймищ, низький рівень ґрунтових вод, не затопленість їх території паводковими водами);

санітарні (будівництво та експлуатація полігону згідно санітарних правил та вимог);

екологічні (не допустити розміщення полігону в природоохоронній зоні, екологічна експертиза проекту, експлуатація полігону, функціювання його згідно екологічних норм і правил, зменшення його впливу на навколишнє природне середовище та здоров’я людей, державна реєстрація його як джерела екологічного лиха, план виводу його з експлуатації та рекультивації земель зайнятих під ним, контроль і моніторинг навколишнього природного середовища на полігоні і його санітарній зоні).

фінансові (надання фінансових гарантій безпечного функціонування полігону, страхування на випадок екологічного лиха).

Санітарні полігони ще тривалий час будуть залишатися основним способом переробки твердих побутових відходів. Альтернативою йому може стати первинна покомпонентна утилізація відходів.

Лекційне заняття № 22

Санітарне очищення міста: промислові відходи та їх утилізація

1. Утилізація відходів паливно-енергетичного комплексу.

2. Утилізація відходів металургійного комплексу.

3. Утилізація відходів машинобудівного комплексу.

4. Утилізація відходів хімічної промисловості.

5. Утилізація відходів переробки деревини.

6. Утилізація відходів виробництва будівельних матеріалів.

7. Полігони твердих промислових відходів

1.

Дата добавления: 2015-05-24