Основной тенденцией в сфере управления отходами в развитых странах мира является их минимизация путём:
- предотвращения или уменьшения образования отходов;
- улучшения качества образующихся отходов, включая уменьшение количества токсичных веществ в них;
- повторного использования, рецикла и восстановления или извлечения полезных компонентов из них.
В большинстве стран соблюдается следующий приоритетный ряд в обращении с отходами:
- предотвращение образования отходов имеет приоритет перед повторным их использованием;
- повторное использование или рецикл в том же процессе предпочтительнее внешнего использования;
-использование отходов предпочтительнее использования их энергии (получаемой, например, путём сжигания); однако в Германии, Корее и Швейцарии оба направления обладают равной приоритетностью;
- во всех странах повторное использование или восстановление (извлечение) имеет безусловный приоритет перед складированием или захоронением;
- в ряде стран сжигание отходов относится к категории "минимизация", только в случае использования энергии.
45. Какова система сбора и переработки твердых бытовых отходов?
Для ближайшего будущего система сбора и переработки ТБО, вероятно, будет выглядеть следующим образом:
- площадка для приёма и первичного осмотра отходов;
- платформа предварительной сортировки (удаление крупногабаритных отходов, таких, как мебель, бытовая техника и т.д.);
- устройство для разрыва пакетов и отделения органической части отходов для последующей переработки (например, компостированием);
- платформа вторичной сортировки для ручного извлечения ценных компонентов для повторного использования (бумага, картон, различные виды пластмасс, стекло и т. д.) с последующим прессованием;
- секция магнитного выделения железосодержащих материалов (консервных банок, например) и прессования;
- секция для выделения изделий из цветных металлов (в первую очередь алюминиевых банок ) за счёт наведённого электрического поля;
- оборудование для высокоплотного прессования неиспользуемых компонентов ТБО для вывоза на полигон.
Однако в настоящее время в нашей стране да и в большинстве других стран основными методами обезвреживания твёрдых бытовых отходов являются вывоз на санитарные свалки (если только наши свалки можно назвать таковыми), сжигание и компостирование (по крайней мере органической их части).
46. Какая из проблем при переработке и обезвреживанию бытовых отходов является наиболее сложной?
Сжигание с использованием тепла и без использования тепла. Метод сжигания (или в общем виде термические методы обезвреживания твёрдых бытовых отходов) имеет как несомненные достоинства (можно использовать теплоту сгорания ТБО для получения электроэнергии и отопления зданий, надёжное обезвреживание отходов), так и существенные недостатки. Необходима хорошая система очистки топочных газов, так как при сжигании ТБО в атмосферу выделяются хлористый и фтористый водород, сернистый газ, оксиды азота, а также металлы и их соединения (цинк, кадмий, свинец, ртуть и т. д. в основном в виде аэрозолей) и, что особенно важно, в процессе горения отходов образуются диоксины, дифенилы и лифураны, присутствие которых в отходящих газах значительно осложняет их очистку из-за малой концентрации этих высокотоксичных соединении. Разновидностью процесса сжигания является пиролиз - термическое разложение ТБО без доступа воздуха. Применение пиролиза позволяет уменьшить воздействие ТБО на окружающую среду и получать такие полезные продукты, как горючий газ, масло, смолы в твердый остаток (пирокарбон).
Широко рекламируется процесс высокотемпературной переработки бытовых и промышленных отходов в барботируемом шлаковом расплаве. Основным агрегатом технологической схемы является барботажная печь.
Печь проста по конструкции, имеет небольшие габариты, высокую производительность и высокую эксплуатационную надежность.
Процесс осуществляется следующим образом. Бытовые отходы подают в загрузочное устройство периодически. Толкатель сбрасывает их я шлаковую ванну, продуваемую воздухом, обогащенным кислородом. В ванне отходы быстро погружаются в интенсивно перемешиваемый вспененный расплав. За счет интенсивной теплопередачи отходы подвергаются скоростному пиролизу и газифицируются. Минеральная их часть растворяется в шлаке, а металлические предметы расплавляются, и жидкий металл опускается на полипу. При низкой калорийности отходов для стабилизации теплового режима в качестве дополнительного топлива в печь подают в небольших количествах энергетический уголь. Вместо угля может быть использован природный газ. Для получения шлака заданного состава загружают флюс.
Шлак выпускается из печи через сифон непрерывно или периодически и подается в жидком виде на переработку. Химический состав шлака можно регулировать в широких пределах, получая композиции, подходящие для производства различных строительных материалов - каменного литья, щебня, наполнителей для бетонов, минерального волокна, цемента.
Металл через переток поступает в сифон и непрерывно или порциями сливается в ковш и далее передаётся на переработку или непосредственно у печи разливается в чушки либо гранулируется.
Горючие газы — продукты пиролиза и газификации отходов и угля, выделяющиеся из ванны, дожигают над ванной путем подачи воздуха, обогащенного кислородом, или чистого кислорода.
Печные высокотемпературные (1400-1600С) газы отсасываются дымососом в паровой котёл для охлаждения и полезного использования их энергии. В котле осуществляется полное дожигание газов. Затем охлаждённые газы направляются в систему очистки. Перед сбросом в атмосферу производится их очистка от пыли и вредных примесей.
Дымовые газы благодаря высокотемпературному сжиганию содержат значительно меньше органических соединений, в частности диоксинов.
Перевод в условиях процесса щелочных и щёлочноземельных металлов в парогазовую фазу способствует связыванию хлора, фтора и оксидов серы в безопасные соединения, улавливаемые при газоочистке в виде твёрдых частиц пыли.
Замена воздуха кислородом позволяет в 2-4 раза снизить объём дымовых газов", облегчить их очистку и уменьшить сброс токсичных веществ в атмосферу.
Вместо большого количества зольного остатка (до 25% при обычном сжигании), содержащего тяжёлые цветные металлы и диоксины, образуется инертный шлак, являющийся сырьём для производства строительных материалов.
Пыль, выносимая из печи с дымовыми газами, селективно улавливается на разных ступенях очистки. Количество пыли в 2-4 раза меньше, чем при использовании традиционных печей. Крупная пыль (до 60%) возвращается в печь, мелкая, представляющая собой концентрат тяжёлых цветных металлов (цинка, свинца, кадмия, олова и др.), пригодна для дальнейшего использования
47. Каковы основные перспективы направления переработки ТБО?
Проблема ТБО в наст. вр. явл. весьма акт-ой. Рост населения и общее повыш-е жизн-го уровня привели к увелич-ю потреб-я товаров, а след-но упаковоч. мат-в, что сказалось на кол-ве ТБО. В наст. вр. с-ма сбора и перераб. ТБО превр. к круп. отрасль. пром-ти. Отходы производства и потребления, которые образуются в народном хозяйстве, являются вторичными материальными ресурсами (ВМР). Вторичные материальные ресурсы - это ещё не вторичное сырьё. Вторичное сырьё определяется как «вторичные материальные ресурсы, которые в настоящее время могут повторно использоваться в народном хозяйстве», т.е. имеются технические и экономические предпосылки для этого. Вторичные материалы, для использования которых в настоящее время условий пока нет, относятся к неиспользуемым отходам. Опыт большинства стран показал, что будущее за раздельным сбором ТБО населением (по эффективности ему нет альтернативы), но вводить его можно только тогда и только там, где общественное сознание, культура населения приемлют его. Количество контейнеров (или частей ТБО при раздельном сборе) не должно превышать трех-четырех, пять уже много даже для высокоразвитых стран и центров культуры. В практическом плане сейчас рассматриваются различные комбинации переработки ТБО с различной долей сепарации, в том числе и населением.
48. Каковы основные требования к полигонам для захоронения токсичных веществ и пути их реализации?
Обезвреживание и захоронение токсичных отходов проводится на специальных полигонах.
Выбор места для полигона, проектирование, строительство и функционирование строго регламентировано нормативными документами. Полигон размещается в обособленных, свободных от застройки, хорошо проветриваемых местах, которые допускают осуществление мероприятий и инженерных решений, исключающих загрязнение окружающей среды, населённых пунктов, зон отдыха трудящихся и источников питьевого водоснабжения.
Особое внимание уделяется проектированию дождевой, хозяйственно-бытовой канализации и дренажа.
Полигоны являются природоохранными сооружениями и предназначены для централизованного сбора, обезвреживания и захоронения токсичных отходов промышленных предприятий, научно-исследовательских организаций и учреждений и т. д., т. е. от всех источников их образования.
Приему на полигон подлежат только токсичные отходы I, П, III и, при необходимости, IV классов опасности, перечни которых в каждом конкретном случае согласовываются с органами и учреждениями санитарно-эпидемиологической и коммунальной служб, заказчиком и разработчиком проекта полигона.
Твердые промышленные отходы IV класса опасности по согласованию с органами и учреждениями санитарно-эпидемиологического и коммунальной служб могут вывозиться на полигоны складирования городских бытовых отходов и применяться в качестве изолирующего инертного материала в средней и верхних частях карт полигона. Прием твердых промышленных отходов IV класса опасности на участок захоронения токсичных промышленных отходов допускается при соответствующем технико-экономическом обосновании.