Побутові відходи

Короткі характеристики різних типів відходів

Побутові відходи – це все те, що викидається з житлових будинків і установ харчові відходи, спрацьована техніка, старі газети і журнали, консервні бляшанки, старий мотлох тощо.

Кількість відходів та їх склад залежить від багатьох чинників і можуть значно відрізнятися навіть на сусідніх вулицях міста. Структура відходів визначається рівнем розвитку країни, специфікою і розміщенням промислових та господарських об'єктів тощо. Приблизний склад міських твердих відходів, %:

• папір – 41

• харчові відходи – 21

• скло – 12

• залізо та його сплави – 10

• пластмаса – 5

• деревина – 5

• гума та шкіра – З

• текстиль – 2

• алюміній – 1

• інші матеріали – 0,3.

Щороку на кожного жителя припадає така кількість побутових відходів, кг: США – понад 720, Канади – 380, Франції – 300-360, Великої Британії – 240-300, Голландії – 165-190, Японії – 340-440, Австралії і Фінляндії – понад 620. Майже до 1960-х років більшу частину побутових відходів вивозили за межі міст і спалювали на відкритих майданчиках; згодом звалища сміття влаштовували в природних кар'єрах, заболочених низинах, що потім засипали землею і асфальтували, влаштовуючи рекреаційні зони (території для відпочинку людей). Однак при цьому не лише втрачаються цінні компоненти твердих побутових відходів (ТПВ) – метали, скло, папір, а й забруднюються повітря, ґрунти, поверхневі і підземні води, створюються епідеміологічно небезпечні зони. Пізніше почали вводити в експлуатацію сміттєспалювальні заводи, що забруднювали повітря через відсутність очищення димових газів.

Сортування відходів (скло, метали, папір, пластмаси) дає змогу отримати після переплавлення корисні продукти і збільшити теплотворну здатність побутових відходів.

Перша фабрика для спалювання сміття була збудована в 1870 р. у Лондоні, де з'явилася й електростанція, яка працювала на енергії, що виділяється внаслідок спалювання сміття.

У 1997 р. у німецькому місті Вюрті побудований сміттєспалювальний завод, в якому відбувається практично безвідходний і екологічно чистий процес: нагрівання, до 400° С і подальше спалювання при 1300° С, за якого 90% відходів згоряє, а 10% (твердий залишок) містить кольорові (немагнітні) метали, переважно алюміній, залізо, камені, скло, кераміку, гранульований шлак. Лише 0,3% початкової кількості побутових відходів захоронюють на сміттєвих полігонах. Димові гази зазнають багатоступінчастого очищення і вміст шкідливих речовин значно нижчий від європейських норм. Теплота переробляється на електроенергію.

Ще в 1990 р. в Японії спалювали 74% ТПВ, у Данії-54%. У 1997 р. в Німеччині працювало 57 сміттєспалювальних заподів, у Великій Британії – 23.

Останніми десятиліттями частка ТПВ, що спалюють з утилізацією матеріалів і теплоти, неухильно зростає.

Теплоту від спалювання ТПВ можна використовувати для одержання:

• гарячої води чи водяної пари (утилізаційні котельні),

• електроенергії за рахунок роботи водяної пари (утилізаційні електричні станції),

• теплоти та електроенергії (утилізаційні теплоелектроцентралі).

У разі використання ТПВ як палива беруть до уваги два основні принципи: їх теплотворну здатність та вплив на стан природного середовища продуктів згоряння. Враховують і доступність для масового використання та необхідну активність, яка забезпечує горіння ТПВ.

Теплота згоряння ТПВ (для порівняння) та окремих видів палива така, МДж/кг: тверді побутові відходи – 4-10; горючі сланці Санкт-Петербурга – 4,6-6,0; буре вугілля тресту "Олександріявугілля" – 5-6,5; торф – 8-9.

Питому теплоємність ТПВ визначають за формулою:

С_{п ТПВ} = 21,9 W+ 2000 (Дж/кг · град),

де W – вологість ТПВ, %.

Питома теплоємність основних компонентів ТПВ така, Дж/кг · град:

• вода – 4190

• дерево, картон, папір – 2000-2500

• скло, каміння, – 800-1000

• алюміній – 860

• залізо – 860.

Відходами сміттєспалювальних заводів є тверді відходи (золи та шлаки), рідкі (стічні води), газоподібні (димові гази, серед яких найнебезпечнішим складником, що утворюється в значних кількостях, є оксид сульфуру (IV)). Нижче наведено вміст SO₂ у газоподібних викидах при спалюванні ТПВ та палива, %:

• топкові мазути – 0,3-3,5

• горючі сланці – 1,6-3,8

• буре вугілля Підмосков'я – 8.0

• донецьке вугілля – до 4,0

• тверді побутові відходи США – 0,1-0,15

тверді побутові відходи країн Європи – 0,1-0,3.

Отже, ТПВ, як за теплотворною здатністю, так і за впливом на довкілля можуть бути використані як джерело енергії.

Внаслідок спалювання полімерних матеріалів, що містять хлор, у димових газах з’являються токсичні речовини – діоксини й фурани, тому гази обов'язково очищають від шкідливих домішок, пилу, золи.

Захоронюючи сміття на полігонах, слід враховувати компресійні властивості відходів – зменшення їх об'єму при ущільненій (під тиском 0,1 МПа об'єм зменшується в 3-4 рази).

Полігони ТПВ становлять значну небезпеку для довкілля, оскільки

• у разі їх розмивання атмосферними опадами в ґрунт, ґрунтові води й повітря потрапляють забрудники, що містились у відходах (важкі метали, пестициди, мийні засоби тощо) чи утворилися під час їх зберігання;

• в них можуть міститися збудники гепатиту, туберкульозу, шкірних захворювань, тощо;

• під час гниття виділяються сморідні і токсичні гази: меркаптани, гідрогено-сульфур, оксиди карбону, сульфуру, нітрогену;

• на них розмножуються гризуни, живляться інші тварини, які є збудниками чи носіями небезпечних захворювань;

• забруднення може потрапляти в рослини, а потім з ними – в організм людини.

Вчені Лос-Аламоської національної лабораторії США запропонувати знешкоджувати побутові стічні води, опромінюючи їх скануючим електронним променем. При цьому руйнуються бензол, фенол, трихлоретилен та інші органічні сполуки, що важко окиснюються хімічними методами.

У Німеччині один раз на квартал дозволяють влаштовувати біля будинку звалище громіздких речей за 8 год до приїзду машини, що збирає сміття. Непотрібний одяг і взуття збирають благодійні організації.

Експорт відходів – найдешевший спосіб позбавлення від них: якщо переробка хімічних відходів у Європі коштує 160-200, то експорт в Африку – всього 2,5-40 доларів за тонну.

5.5. Сільськогосподарські відходи

Відходи сільського господарства – це відходи рослинництва і тваринництва, насамперед солома, стебла кукурудзи, соняшнику, гній з ферм.

Раніше в господарстві селянина цінувався кожен жмуток соломи: її використовували як підстилку для худоби; покрівельний матеріал для будівель; як паливо, особливо при випіканні хліба, щоб вийшов він пишним, рум'яним і запашним; з соломи плели брилі, дитячі іграшки. Нині солому часто просто спалюють на полях, тоді як вона здобрена різними домішками – корм худобі; сировина для одержання паперу та цукру, сорбент нафтопродуктів та катіонів важких металів зі стічних вод.

Рідкими відходами тваринницьких ферм є стічні води, що утворюються після прибирання приміщень, твердими – гній та підстилка. Один комбінат на 1000 тварин дає 260 т гною на добу.

Перегній у чистому вигляді та в складі компосту використовують в альтернативному землеробстві як цінне органічне добриво.

Дата добавления: 2014-01-04