10.6.2. Твердые бытовые отходы

К твердым бытовым отходам (ТБО) относят смесь веществ и материалов, образующихся в результате жизнедеятельности населения, которые необходимо утилизировать или уничтожать как бесполезные или опасные.

По составу ТБО неоднородны и включают, % по массе: бумагу – 20-30, пищевые отходы – 35-40, стекло – 4-8, металлы – 4-7, пластмассы – 3-6, текстиль – 4-5, дерево – 1-2 и др.

Дополнительным источником ТБО являются городские сооружения, в которых накапливается осадок (или ил), состоящий на 70-80% из органических веществ. Они имеет неприятный запах и содержит патогенную микрофлору. Обезвреживание осадка является обязательным условием очистки сточных вод.

В развитых странах мира на одного жителя приходится в среднем 250-300 кг ТБО в год. В разных странах эта величина может колебаться: США – 720 кг, Австралия, Финляндия – 620 кг, Канада, Франция, Швеция – 360-480, Испания, Норвегия – 200, Нидерланды – 190 кг.

В мировой практике наибольшее распространение получили следующие методы переработки ТБО: 1)строительство полигонов для захоронения и частичной их переработки; 2) сжигание отходов на МСЗ; 3) компостирование с получением азотного удобрения или биотоплива; 4)ферментация (получение биогаза из животноводческих стоков); 5) пиролиз - высокотемпературный нагрев без доступа воздуха при 1700^оС.

По оценке ряда специалистов, наиболее приемлемым методом следует признать строительство полигонов вместо неконтролируемых свалок. Конструктивные схемы допускают высоту такого полигона до 60 м и послойную его загрузку с помощью бульдозеров. Совместно с ТБО могут складироваться и промышленные отходы. Особое внимание обращают на гидроизоляцию полигонов, чтобы исключить попадание загрязняющих веществ в подземные воды. Срок полного обезвреживания ТБО – 50-100 лет.

Другой метод переработки ТБО – сжигание на МСЗ. В настоящее время в России и Украине, работает немногим более 10 МСЗ (в мире – более 2000). Так как на заводах не предусматривается 2-й стадии газоочистки, то в отходящих газах содержание диоксинов достигает 0,7-1 мкг/м³ (по нормам ЕС выбросы диоксинов не должны превышать 0,1нг/м³), а в золе – 1 мкг/кг. Такие МСЗ являются крайне опасным источником загрязнения атмосферы городов.

На большинстве зарубежных МСЗ реализована двухстадийная очистка отходящих газов, в их составе регламентируется очистка более 10 вредных компонентов, включая диоксины (на заводах Украины и России – только 4 компонента). При этом производится предварительная сортировка ТБО, что способствует резкому снижению токсичных веществ в газах и золе.

В этой связи мусоросжигание рассматривается как пройденный этап утилизации ТБО. Так, в странах ЕС за последние 10 лет не введен в строй ни один МСЗ, а ряд заводов был закрыт (см. также раздел 9.3.1).

Рациональным методом переработки ТБО, почти не оказывающим отрицательного воздействия на окружающую среду, является компостирование с аэробным окислением органики. Полученный компост используют в сельском хозяйстве, а отходы сжигают с получением пара. Во избежание загрязнения компоста металлами их удаляют из ТБО до процесса компостирования.

Весьма перспективно получение из ТБО биогаза по способу, который называют «метановым сбраживанием» в анаэробных условиях. В результате микробиологических процессов под воздействием метанобразующих бактерий (см. также 3.5.3) выделяется биогаз, содержащий до 66-70% CH₄. Последний используют для получения тепла и электроэнергии. Процесс осуществляют в специальных бункерах, врытых в землю, или биореакторах. Получение биогаза из органических отходов привлекает внимание в связи с энергетическим кризисом. Ныне в мире работает более 8 млн установок для получения биогаза.

К сожалению, в мировой структуре способов утилизации ТБО доля рациональных и эффективных методов крайне незначительна. Так, доля сжигаемых ТБО составляет: Япония - 70%, Зап. Европа – 20-50% ( Англия – 10%, Дания – 80%), в развивающихся странах – 7-10%. Данные по США наиболее показательны: подвергается вторичной переработке -13,1%, сжиганию – 14,2%, захоронению – 72,7% ТБО. В России и Украине перерабатывается (сжигается) 3-5% ТБО, т.е. основным способом утилизации ТБО является захоронение на свалках, в редких случаях – на полигонах.

По прогнозам специалистов, до 2025 г. количество отходов возрастет в 4-5 раз, а стоимость их переработки и хранения – в 2-3 раза. Таким образом, утилизация ТБО переходит в число глобальных экологических проблем.