1.1 Классификация отходов

Отходы различаются:

по происхождению:

а)отходы производства (промышленные отходы)

б)отходы потребления (коммунально-бытовые)

по агрегатному состоянию:

1)твердые

2)жидкие

3)газообразные, и др.

по классу опасности (для человека и / или для окружающей природной среды)

В Российской Федерации выделяют следующие классы опасности для окружающей природной среды:

• 1й — чрезвычайно опасные

• 2й — высоко опасные

• 3й — умеренно опасные

• 4й — малоопасные

• 5й — практически неопасные

В России существует Федеральный классификатор отходов, в котором каждому виду отходов в зависимости от источника его происхождения присваивается идентификационный код (Сметанин, 2000).

1.2 Отходы производства и потребления (далее - отходы) - остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, которые образовались в процессе производства или потребления, а также товары (продукция), утратившие свои потребительские свойства.

Отходы определенной продукции — неупотребимые остатки сырья или возникающие в ходе технологических процессов вещества и энергия, не подвергающиеся утилизации.

• Часть отходов, которая может быть использована в том же производстве, называется возвратными отходами. Сюда входят остатки сырья и других видов материальных ресурсов, образовавшиеся в процессе производства товаров (выполнения работ, оказания услуг). Из-за частичной утраты некоторых потребительских свойств, возвратные отходы могут использоваться в условиях со сниженными требованиями к продукту, или с повышенным расходом, иногда они не используются по прямому назначению, а лишь в подсобном производстве (например, автомобильные отработанные масла — для смазки неответственных узлов техники). При этом остатки сырья и др. материальных ценностей, которые передаются в другие подразделения в качестве полноценного сырья, в соответствии с технологическим процессом, а также попутная продукция, получаемая в результате осуществления технологического процесса, не относятся к возвратным отходам.

• Отходы, которые в рамках данного производства не могут быть использованы, но могут применяться в других производствах, именуются вторичным сырьём.

• Отходы, которые на данном этапе экономического развития перерабатывать нецелесообразно. Они образуют безвозвратные потери, их предварительно обезвреживают в случае опасности и захоранивают на спецполигонах (Сметанин, 2000).

1.3 Обезвреживание и переработка твёрдых бытовых отходов

Промышленные технологии обезвреживания отходов, применяемые в системе санитарной очистки городов и населенных пунктов.

В городах и поселках городского типа России ежегодно образуется около 130 млн м3 (26 млн т) ТБО. По прогнозам к 2010 г. ежегодное накопление ТБО в России возрастет до 200 млн м3. С целью охраны водных и земельных ресурсов и защиты окружающей среды, а также утилизации ценных веществ и компонентов, содержащихся в ТБО, в мировой и отечественной практике разрабатывают и широко внедряют различные технологии обезвреживания и переработки ТБО.

В мировой практике известны более 20 методов обезвреживания и утилизации ТБО. Методы обезвреживания и переработки ТБО по конечной цели можно разделить на ликвидационные (решающие в основном санитарно-гигиенические задачи) и утилизационные (решающие как санитарно-гигиенические, так и задачи использования вторичных ресурсов). По технологическому принципу методы обезвреживания и переработки ТБО разделяются на биологические, термические, химические, механические и смешанные. Большинство из перечисленных технологических приемов обезвреживания и переработки ТБО не нашли значительного распространения в связи с их технологической сложностью и высокой себестоимостью переработки ТБО. Наибольшее распространение в мировой практике получили следующие методы: складирование на свалках и полигонах, сжигание, аэробное биологическое компостирование, сжигание или пиролиз некомпостируемых фракций, изготовление гранулированного топлива компоста.

Анализ существующего положения с ТБО в мире показывает, что повсеместно отмечается сложная ситуация в системе их устранение главным образом из-за непропорционального ежегодного их роста, приводящего к острой нехватке мест, отводимых под свалки, которые, в свою очередь, являются экологически опасными объектами.

Европейцы производят меньше мусора, но и у них существует проблема с обезвреживанием ТБО, так как Европейский континент более густонаселен, чем другие. Но, несмотря на это, основным способом ликвидации ТБО в Европе остается захоронение их на свалках и полигонах (в среднем в Европе на свалки удаляют около 55 % образующихся ТБО, без учета б. СССР).

В Японии, где наиболее остро стоит территориальная проблема, идут по пути селективного сбора ТБО (в некоторых городах мусор подразделяют на 32 категории, для каждой из которых существуют специальные приемные пункты).

Кроме того, в обязательном порядке городские власти заставляют разделять мусор на горючую и негорючую части. Горючий мусор направляют на мусоросжигательные заводы, негорючий – сортируют, плавят, и он идет на переработку, и только 24…25% направляют для обезвреживания на один из 2411 полигонов захоронения ТБО, созданных с учетом соблюдения всех экологических требований.

Закрытые свалки подлежат рекультивации, и впоследствии их используют под спортивные сооружения. Единственным признаков бывшей свалки являются трубы для отвода метана из толщи свалочного грунта. Однако и в Японии не удалось полностью справиться с проблемой городского мусора на 80 % путем прямого сжигания подвергают критической точки зрения его экономичности, а также из-за экологических соображений.

В городах и поселках городского типа б. СССР ежегодно образовывалось около 300 млн м3 ТБО. Наибольшее количество образующихся ТБО приходилось на территорию России (в 1989 г. около 46 % общего объема ТБО, образовавшихся в б. СССР).

В недалеком прошлом у населения собиралось ежегодно 2 млн т пищевых отходов, которые после переработки использовались в качестве корма для скота. В настоящее время промышленными методами перерабатываются около 3 % отходов. Остальные TБО вывозят на свалки и специальный полигон захоронения отходов.

На территории России работают семь мусоросжигательных: заводов и два мусороперерабатывающих предприятия. Строительство мусоросжигательных заводов (МСЗ) в СССР началось 1972г. и широким использованием импортного оборудования. Такие заводы работают в Москве, Владивостоке, Сочи, Севастополе, Пятигорске, Харькове, Киеве, Мурманске, Владимире, строятся в Днепропетровске, Кишиневе и Саратове.

В 1989 г. на заводах России было переработано 2 % образовавшихся ТБО, на Украине — 8,2 %. В технологических циклах этих заводов не предусмотрена предварительная сортировка мусора. Мусоросжигание без предварительной сортировки приводит к выбросам в атмосферный воздух вредных веществ, таких, например,: диоксид, хлористый и фтористый водород, диоксид серы, окись азота и углерода, токсичные углеводороды и тяжелые металлы.

В ряде городов страны построены заводы по биотермической переработке ТБО с использованием отечественного оборудован: Компостирование мусора проводится в биотермических барабанов производительностью 20...30 тыс. т в год. При сортировке мусора выделяют цветные и черные металлы, стекло, текстиль, макулатуру и другие инертные примеси. Получаемый компост используют сельские и городские хозяйства в качестве биотоплива и органического удобрения.

В связи с постоянно усложняющимся положением в системе управления ТБО в мире намечаются следующие основные тенденции перспективного развития управления, включая организационно технологические приемы.

При выборе способа обезвреживания ТБО путем складирования их на свалках и полигонах руководствуются следующими требованиями.

1. Для достижения минимального загрязнения окружающей среды необходимы устройство водонепроницаемых защитных экранов, пересыпка ТБО инертными материалами, максимальное уплотнение ТБО, устройство системы удаления и очистки фильтрата, правильная организация работ по приемке и распределению ТБО на территории полигона.

2. Газ образующийся в процессе эксплуатации, должен проходить специальную очистку, после чего его используют, а территории закрытых полигонов подлежат рекультивации.

3. Полигоны захоронения отходов устраивают при наличии свободных площадей, предназначенных для этих целей.

4. Ценные компоненты ТБО вторично по данной технологии фактически не используют.

При выборе способа обезвреживания ТБО методом сжигания определяемым должны быть использование многоступенчатой системы очистки отходящих газов и постоянный автоматизированный контроль за качеством отходящих газов, выбрасываемых в атмосферный воздух.

При выборе способа обезвреживания ТБО методом компостирования следует учитывать следующие особенности.

1. Неблагоприятный фактор в процессе работы МПЗ — выделение газов в воздушную среду в местах разгрузки ТБО, загрузки и выгрузки биобарабанов, грохочения и дробления. В среднем: выбросы газов в атмосферный воздух составляют около 8501 1 т ТБО и состоят из толуола, ксилола, углеводорода, бензола, ацетона, окиси углерода, пыли нетоксичной, а также возможно отсутствие экотоксикантов в виде дибензо-парадиоксинов.

2. Обязательное извлечение из ТБО черных и цветных мета пластмасс и крупных некомпостируемых фракций.

3. Основной продукт переработки — компост, произведенный из ТБО, как правило, содержит тяжелые металлы, например ртуть, серебро, кадмий, сурьму, цинк, висмут, свинец, медь, селен, вольфрам.

4. Площадь, требуемая для размещения МПЗ, не всегда позволяет его разместить в пределах территории города.

При производстве гранулированного топлива используют: зарубежные технологии, которые не имеют рекламаций по влиянию технологического процесса их работы на окружающую среду, размещение таких технологических линий требует значительных площадей. В процессе переработки отходов извлекают черня цветные металлы, пластмассы, крупные некомпостируемые функции. Основные продукты переработки — компост и гранулу ванное топливо.

На заводах по сортировке ТБО должны быть системы очистки вентиляционных выбросов и выполнены мероприятия по уменьшению шума от дробильных и сортировочных машин. Качеств конечных продуктов сортировки должно удовлетворять требованиям, предъявляемым технологиям по их конечной утилизации. Механическая сортировка ТБО затруднена из-за наличия в них большого количества пищевых отходов (до 30 %) и, как следствие, высокой влажности (около 52 %). В процессе сортировки извлекают черные и цветные металлы, пластмассу, стекло и текстиль (высокая стоимость сортировки ТБО не позволяет возместить затраты на производство конечных вторичных продуктов).

При выборе метода обезвреживания и переработки ТБО в каждом конкретном случае необходимо учитывать состав и свойства ТБО, климатические условия, потребность в органических удобрениях или тепловой энергии, экономические и экологические факторы (Гринин).