Мусоросжигание
Из методов промышленной переработки ТБО в мировой практике широкое распространено сжигание на специальных заводах с утилизацией тепла или без нее. В начале 80-х годов были построены мусоросжигательные заводы (МСЗ) «нового поколения» (снабженные высокотехнологичными устройствами очистки выбросов). В настоящее время существуют различные виды термической переработки ТБО. К наиболее распространенным из них относятся — сжигание на решетках, сжигание в «кипящем» слое, пиролиз и т. д. Мусоросжигание наиболее распространено в Японии, Германии и Франции. В европейских странах путем сжигания ликвидируется 20–25 % объема городских отходов, в США — 8 %, в Японии — свыше 65 %.
К положительным факторам мусоросжигания относятся:
многократное уменьшение объема ТБО (примерно в 10 раз);
устранение неблагоприятных свойств ТБО: запаха, выделения токсичных жидкостей, бактерий, привлекательность для птиц и грызунов;
уменьшение затрат по транспортировке;
рекуперация (использование) тепла.
В тоже время, ряд отрицательных факторов, присущих данному методу, ограничивает распространение МСЗ:
загрязнение воздушного бассейна продуктами сгорания ТБО (тяжелые металлы, соединения хлористого и фтористого водорода, золой, оксидами серы и азота, фуранами и диоксинами, которые отрицательно влияют на здоровье населения).
высокая удельная капиталоемкость строительства (в 7–15 раз выше, чем у полигонов ТБО), причем, около половины капитальных расходов при строительстве МСЗ уходит на установку достаточно сложных систем очистки выбросов;
безвозвратная потеря ценных вторичных ресурсов;
до 1/3 эксплуатационных расходов МСЗ уходит на плату за захоронение золы, образующейся при сжигании мусора, которая по весу составляет до 30 % от исходного веса отходов, т. к. она представляет собой гораздо более экологически опасное вещество, чем ТБО сами по себе.
В результате стоимость сжигания отходов оказывается ничуть не ниже, чем стоимость их обезвреживания на полигонах ТБО (рис. 4).
Мусоросжигание — это достаточно сложный и высокотехнологичный вариант обращения с отходами. Сжигание требует предварительной обработки ТБО. При разделении из ТБО стараются удалить крупные объекты, металлы (как магнитные, так и немагнитные) и дополнительно их измельчить. Для того, чтобы уменьшить вредные выбросы в атмосферу, необходимо удалить батарейки и аккумуляторы, пластик, листья. Сжигание неразделенного потока отходов в настоящее время считается чрезвычайно опасным.
Строительство предприятий по сжиганию ТБО является возможным, при соблюдении следующих условий:
Приемлемый для сжигания состав отходов с достаточной теплотворной способностью.
Рис. 4. Стоимость сжигания отходов и захоронения на полигонах
Достаточный объем отходов.
Наличия экологически безопасного места для захоронения продуктов сжигания.
Возможности организации системы мониторинга за эксплуатацией МСЗ.
Достаточный объем финансирования.
Компостирование
Компостирование — это технология переработки отходов, основанная на их естественном биоразложении. Наиболее широко компостирование применяется для переработки отходов органического, прежде всего, растительного происхождения, таких как листья, ветки и скошенная трава. Существуют технологии компостирования пищевых отходов, а так же неразделенного потока ТБО. Как показывает мировая практика, сочетание предварительной промышленной сортировки и утилизации ценных вторичных ресурсов с компостированием органики следует считать одним из современных и перспективных методов переработки ТБО. Предварительное извлечение из ТБО основных источников тяжелых металлов (аккумуляторы, батарейки, цветные металлы, лакокрасочные и некоторые упаковочные материалы) позволяет получить компост, представляющий собой ценное органическое удобрение, которое может найти различные применения в городском и сельском хозяйстве.
Компостирование, применяемое в странах СНГ на механизированных мусороперерабатывающих заводах, представляет собой 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 такой компост — достаточно опасный продукт и находит очень ограниченное применение (на Западе такой «компост» применяют только для покрытия свалок).
В нашей стране 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 должен проводиться на специальных площадках (полях компостирования). Существует несколько технологий компостирования, различающихся по стоимости и сложности. Более простые и дешевые технологии требуют больших площадей, и процесс компостирования занимает больше времени, что видно из приводимой ниже классификации технологий компостирования.
Технологии компостирования:
Минимальная. Компостные кучи размером 4 м в высоту и 6 м в ширину. Переворачиваются раз в год. Процесс компостирования занимает от 1 до 3 лет в зависимости от климата. Необходима относительно большая санитарно-защитная зона.
Низкого уровня. Компостные кучи — 2 м в высоту и 3–4 м в ширину. В первый раз кучи переворачиваются через месяц. Следующее переворачивание и формирование новой кучи — через 10–11 месяцев. Компостирование занимает 16–18 месяцев.
Среднего уровня. Кучи переворачиваются ежедневно. Компост готов через 4–6 месяцев. Капитальные и текущие затраты выше.
Высокого уровня. Требуется специальная аэрация компостных куч. Компост готов уже через 2–10 недель.