Термические методы переработки твердых отходов.
В практике переработки твердых отходов различают:
слоевое или камерное сжигание неподготовленных отходов в топках мусоросжигательных котлов;
слоевое или камерное сжигание специально подготовленных (обогащенных) отходов (освобожденных от балластных составляющих и имеющих относительно стабильный фракционный состав);
пиролиз отходов, прошедших предварительную подготовку или без нее.
Сжигание (горение) отходов представляет собой химический процесс окислительно-восстановительного характера.
ТБО термически перерабатывают на мусороперерабатывающих заводах. Сжигание позволяет уменьшить объем отходов в 10 раз и более, а также использовать тепло от сжигания для получения энергии. При этом снижается заражение отходами воды и почвы. Однако, в воздух, несмотря на многоступенчатые фильтры очистки, все-таки попадают загрязнители, а золошлаковые отходы подлежат захоронению на полигонах как опасные.
Сжигание как метод утилизации ТБО широко используется только в некоторых европейских странах и в Япония. В европейских странах сжиганием перерабатывают 20-25% объема городских отходов, в Японии - около 65% , в США - около 15% (в США мусоросжигание рассматривают как один из основных способов продления срока службы свалок).
Пиролиз – основан на способности органической массы отходов при нагревании в инертной среде выделять продукты термического разложения (СО, СО2, Н2, СН4 и др.).
Помимо санитарно-гигиенического обезвреживания и получения тепла, как при сжигании, в процессе пиролиза может быть получены разные виды жидкого, твердого или газообразного топлива.
Переработка тбо компостированием
Это наиболее простой и дешевый способ обезвреживания и утилизации ТБО.
Компостирование – биохимический процесс разложения органической части ТБО микроорганизмами. Органический материал в присутствии кислорода и в результате деятельности бактерий превращается в компост (который может использоваться и в качестве биотоплива). При этом выделяются углекислый газ, вода и тепло (t=60-65°С). В результате саморазогрева происходит уничтожение большинства болезнетворных микроорганизмов, яиц гельминтов и личинок мух. Твердые бытовые отходы отличаются стабильно высоким содержанием органического вещества до 78%, поэтому данный метод можно широко использовать.
Компостирование ТБО в мировой практике развивалось как альтернатива сжиганию (первый завод в Европе по компостированию ТБО был построен в 1932 г. в Нидерландах), В Европе с получением компоста перерабатывают около 2% ТБО, в Японии и США - до 2%.
Компостирование можно проводить на заводах или на открытых площадках.
На заводах ведется т.н. аэробное компостирование. Оно осуществляется в специальных промышленных установках-ферментаторах (биобашни, биобарабаны). Длится процесс 2-3 суток. Метод механизированного биотермического компостирования в мировой практике начали применять в двадцатые годы, когда была доказана возможность обезвреживания ТБО за 20...30 сут в аэробных условиях. Разработанные в тридцатые годы биотермические барабаны превратили аэробное биотермическое компостирование в широко применяемую промышленную технологию обезвреживания и переработки ТБО.
Во многих европейских странах (например, во Франции, в Италии, Германии, Нидерландах и др.), а также в крупных городах (С.-Петербург, Нижний Новгород, Минск, Ташкент, Алма-Ата. Баку и др.) построены и эксплуатируются заводы, работающие технологии аэробного биотермического компостирования.
На открытых площадках проводят полевое компостирование. В отличие от промышленного способа, здесь ТБО укладываются в открытые штабеля, и процесс компостирование растягивается на несколько месяцев. Полевое компостирование по двум принципиальным схемам.
В первом случае перед закладкой на компостирование отходы предварительно измельчают в дробилках. Для этих целей часто используют молотковые дробилки ударного действия. После измельчения отходы отправляют на грохочение, в результате которого отделяется фракция частиц пригодная для компостирования ( с размером менее 4 см) и неизмельченная фракция. В процессе компостирования необходима принудительная аэрация штабелей и их периодическое увлажнение, т.к. влага испаряется в атмосферу.
Во втором случае отходы предварительно не измельчают, но тогда их необходимо время от времени перелопачивать, чтобы обеспечить аэрацию массы. Длительность процесса в данной схеме наибольшая.
Повысить эффективность переработки твердых промышленных и бытовых отходов и снизить вред, наносимый при этом окружающей среде возможно при использовании предварительной сортировки отходов с целью максимального извлечения всех полезных составляющих, входящих в состав твердых отходов, и их возврат в товарный оборот, т.к. они содержат ценные утильные компоненты.
Твердые бытовые отходы являются настоящей «золотой жилой», т.к. известно, что себестоимость металла, стекла, бумаги и прочего, получаемого из вторичного сырья, составляет 20 – 30% от себестоимости их получения из первичного сырья, включая также затраты на их добычу, переработку и транспортировку. Таким образом, можно сделать вывод, что отходы являются важнейшим стратегическим ресурсом. Именно такой подход к отходам и демонстрируют цивилизованные страны. Во всем цивилизованном мире уже давно мусор – одна из доходных отраслей бизнеса. Это развитая и процветающая отрасль, если вести дела цивилизованно, вкладывая деньги в развитие современных технологий, оснащая современным оборудованием. Бизнес в этой отрасли является одним из самых рентабельных, высокодоходных и стабильных. Можно привести лишь один показатель – объем мирового годового оборота в этой сфере бизнеса составляет более 500 млрд. долларов.