Курсовая работа: Твердые бытовые отходы

Курсовая работа: Твердые бытовые отходы

Отходы производства и потребления

Отходы производства и потребления – это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, которые образовались в процессе производства или потребления, а также товары (продукция), утратившие свои потребительские свойства. Отходы производства и потребления поступают в окружающую среду в больших количествах, в частности только в Москве ежегодно образуется 20 млн.м³ так называемых твердых бытовых отходов и около 5 млн.т промышленных нетоксичных отходов. В общей сложности в Российской Федерации накоплено около 7 млрд.т. отходов, из которых 1 млрд.т. – опасные отходы. В среднем на каждого жителя РФ вырабатывается (накапливается) до 15 т. различных твердых бытовых отходов в год. Отходы в значительных количествах образуются во всех базовых отраслях промышленности (сельское хозяйство, энергетика, металлургия, строительство, транспорт, горнодобывающее производство), а также в быту.

Отходы представляют собой неоднородные по химическому составу, сложные многокомпонентные смеси веществ, обладающих разнообразными физико-химическими и физико-механическими свойствами. Общая направленность химического и вещественного состава отходов обусловлена взаимодействием компонентов, биологическим разложением и ассимиляцией веществ.

Рисунок 1.

1. ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВО В СФЕРЕ ОБРАЩЕНИЯ С ОТХОДАМИ ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБЛЕНИЯ

Основу нормативно-правовой базы обращения с отходами на федеральном уровне в России составляют:

- Федеральный закон РФ № 7-ФЗ от 10.01.2003 г. «Об охране окружающей среды»;

- Федеральный закон РФ № 89-ФЗ от 24.06.1998 г. «Об отходах производства и потребления» (с изменениями от 29.12.2000 г.);

- Правила разработки и утверждения нормативов образования отходов и лимитов на их размещение. Утверждены Постановлением Правительства РФ от 16.06.2000 г. № 461;

- Блок межгосударственных (СНГ) стандартов, объединенных рубрикой «Ресурсосбережение. Обращение с отходами»;

- Концепция обращения с твердыми бытовыми отходами в Российской Федерации. Утверждена Постановлением коллегии Госстроя РФ от 22.12.1999 г. № 17.

Закон РФ «Об отходах производства и потребления» достаточно четко сформулировал основные принципы политики государства в указанной области: охрана здоровья человека, поддержание или восстановление благоприятного состояния окружающей природной среды и сохранение биологического разнообразия в природе; научно обоснованное сочетание экологических и экономических интересов общества, которое должно обеспечивать устойчивое развитие последнего; использование научно-технических достижений в целях внедрения малоотходных технологий и методов экономического регулирования деятельности в области обращения с отходами для уменьшения их количества и вовлечения в хозяйственный оборот; доступ в соответствии с законодательством России к информации в области обращения с отходами; международное сотрудничество России в области обращения с отходами.

В соответствии с законодательством производитель отходов обязан:

- принимать надлежащее, обеспечивающее охрану ОС и сбережение природных ресурсов меры по обращению с отходами;

- соблюдать действующие экологические, санитарно-эпидемиологические и технологические нормы и правила при обращении с отходами;

- осуществлять раздельный сбор образующихся отходов по их видам, классам опасности и другим признакам с тем, чтобы обеспечить их использование в качестве вторичного сырья, переработку и последующее размещение;

- обеспечивать условия, при которых отходы не оказывают вредного воздействия на состояние ОС и здоровье людей;

- обеспечивать выполнение установленных нормативов предельного размещения отходов;

- лицензировать деятельность по обращению с опасными отходами (порядок лицензирования определяет Правительство РФ).

Глава III упомянутого закона формулирует требования к: 1) проектированию, строительству, реконструкции, консервации и ликвидации предприятий, зданий, строений, сооружений и иных объектов; 2) их эксплуатации; 3) обращению с опасными отходами; 4) обращению с отходами на территориях городских и иных поселений; 5) транспортированию опасных отходов.

В главе IV «Нормирование, государственный учет и отчетность в области обращения с отходами» введены два понятия «нормативы образования отходов» и «лимиты на размещение отходов». Порядок их разработки и утверждения определяет Правительство РФ. В случае их нарушения деятельность юридических лиц и индивидуальных предпринимателей может быть ограничена, приостановлена или даже прекращена. В этой же главе формулируются правила о государственном кадастре отходов.

Согласно Постановлению Правительства РФ от 26.10.2000 г. № 818 « О порядке ведения государственного кадастра отходов и паспортизации опасных отходов», МПР России и его территориальные органы должны организовывать и вести по единой для Российской Федерации системе с участием органов исполнительной власти субъектов РФ государственный кадастр отходов (ГКО), включающий федеральный классификационный каталог отходов (ФККО), государственный реестр объектов размещения отходов (ГРОРО), банк данных об отходах и о технологиях использования и обезвреживания отходов различных видов.

Государственный кадастр отходов – интегрированный информационный ресурс, в котором систематизированы сведения об отходах, их свойствах, потенциальной опасности и/или ресурсной ценности, а также о существующих объектах размещения отходов и технологиях их использования и обезвреживания.

Данные информационных ресурсов Кадастра, полученные заинтересованными сторонами в установленном порядке, являются связующим звеном в Единой системе государственного регулирования экологически безопасного обращения с отходами.

Федеральный классификационный каталог отходов – перечень образующихся в Российской Федерации отходов, систематизированных по совокупности приоритетных признаков: происхождению, агрегатному и физическому состоянию, опасным свойствам, степени вредного воздействия на ОС.

Государственный реестр объектов размещения отходов – систематизированная информация об объектах размещения отходов, существующих и эксплуатирующихся на территории России. Он принят Приказом МПР РФ от 11.09.2003 г. № 829 «О ведении Государственного реестра объектов размещения отходов».

В соответствии с Приказом для каждого объекта размещения отходов составляется карта-характеристика объекта размещения отходов с учетом кодирования информации для машинной обработки данных ГРОРО.

Основой Кадастра является банк данных об отходах и о технологиях их использования и обезвреживания, который постоянно пополняется. Информация из банка используется территориальными органами МПР России при принятии решения об утверждении лимитов на размещение отходов.

Приказом МПР России от 02.12.2002 г. № 785 утверждена форма паспорта опасного отхода. Указанный паспорт составляется и утверждается юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями, в процессе деятельности которых образуются опасные отходы, по согласованию с территориальными органами МПР России по соответствующему субъекту Российской Федерации.

В главе IV «Экономическое регулирование в области обращения с отходами» сформулированы положения о оплате за размещение отходов. Она взимается по базовым нормативам, которые определяет Правительство РФ. Дифференцированные ставки платы с учетом экологической обстановки на соответствующих территориях на основании базовых нормативов устанавливают органы исполнительной власти субъектов РФ. Кроме того, введена процедура экономического стимулирования; она осуществляется путем понижения размера платы за внедрение технологий, уменьшающих количество отходов, из-за применения ускоренной амортизации основных производственных фондов, связанных с осуществлением деятельности в области обращения с отходами. Глава VI «Контроль в области обращения с отходами» регулирует вопросы государственного, производственного и общественного контроля. В главе VII вводятся формы ответственности за нарушение законодательства РФ в области обращения с отходами: от административной до уголовной. Уголовный кодекс РФ в гл. 26 «Экологические преступления» содержит ст. 247 «Нарушение правил обращения экологически опасных веществ и отходов», которая устанавливает уголовную ответственность за производство запрещенных видов опасных отходов, а также за транспортировку, хранение, захоронение, использование и иное обращение с радиоактивными, химическими веществами и отходами с нарушением действующих правил, если эти деяния создали угрозу причинения существенного вреда здоровью человеку или ОС. Часть 2 ст. 247 определяет ответственность за совершение этих деяний в случае наступления вредных последствий, т.е. загрязнения, отравления или заражения ОС, причинения вреда здоровью, массовой гибели животных. Рассмотрим основные виды отходов.

1.1  Отходы производства (промышленные)

Отходы производства (промышленные) – остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства. Они могут быть безвозвратными (технологические потери: улетучивание, угар, усушка) и возвратными. К ним следует причислить отходы производственного потребления – непригодные для дальнейшего использования по прямому назначению и «списанные» в установленном порядке машины, оборудование, инструменты, приборы и т.п. Они могут быть сельскохозяйственными, бытовыми и другими. К обоим видам отходов нужно отнести медикаментозные, химические, высокотоксичные и радиоактивные. (3)

Развитие промышленного и сельскохозяйственного производства, строительства, транспорта, сферы услуг сопровождается непрерывным ростом объемов и усложнением состава отходов, образующихся в этих сферах, а также при потреблении (эксплуатации) соответствующих товаров, работ, услуг. Причем, что удивительно, в России при спаде промышленного производства на 30-40 % в 1995-1996 г. наблюдалось существенное неадекватное снижение объемов образования отходов, а с 1996 г. – их непрерывны рост при относительно медленном развитии производства.

Как видно из таблицы 1, наибольший вклад в образовании отходов вносят черная и цветная металлургия, химическая и нефтехимическая промышленность, угольная промышленность, промышленность строительных материалов, электроэнергетика. Многие объекты перечисленных отраслей располагаются в населенных пунктах или в непосредственной близости от них.

Таблица 1. Динамика образования опасных промышленных отходов, млн.т. (Падалко, 2004 г.)

Страна, отрасль	1995	1996	1997	1998	1999	2000	2001
Российская Федерация	89,91	82,59	89,39	107,06	108,07	127,55	139,19
Промышленность	86,34	78,52	84,37	101,87	101,37	118,97	129,88
Черная металлургия	35,54	32,02	32,87	34,29	30,42	31,94	39,30
Цветная металлургия	15,43	19,26	21,32	20,43	27,25	34,38	33,37
Химическая и нефтехимическая промышленность	5,62	7,37	8,50	8,06	10,98	13,45	14,21
Угольная промышленность	0,06	0,14	0,15	11,44	7,81	8,68	11,45
Промышленность строительных материалов	5,00	4,70	6,65	6,53	7,54	8,82	9,76
Электроэнергетика	7,66	7,75	8,12	8,71	8,27	8,02	7,74
Нефтедобывающая промышленность	0,71	0,73	0,76	4,60	2,42	5,86	4,00
Машиностроение и  металлообработка	4,76	2,37	2,21	3,29	2,73	3,09	3,91
Деревообработка и целлюлозно-бумажная промышленность	1,22	1,21	0,92	1,17	1,13	1,23	2,23
Пищевая промышленность	1,16	0,98	0,59	0,60	0,92	1,54	1,60
Нефтеперерабатывающая промышленность	0,78	0,90	1,03	1,01	1,18	1,07	1,05
Газовая промышленность	0,02	0,08	0,06	0,03	0,06	0,13	0,16
Легкая промышленность	0,12	0,06	0,07	0,06	0,10	0,08	0,09

1.2  Опасные (токсичные) отходы

Опасные (токсичные) отходы - отходы, способные вызывать отравления или иное поражение живых существ. Это прежде всего неиспользованные ядохимикаты сельскохозяйственного назначения, промышленные канцерогены и мутагены. В США даже среди ТБО около 40% относят к особо опасным, в Венгрии — 34%; во Франции — 6 %, Великобритании — 3 %, а в Италии и Японии всего лишь —0,3 %. В России, по некоторым данным, таким образом выделяют из ТБО 10 % особо опасных.

Опасные свойства отходов

1.  Токсичность – способность вызывать серьезные затяжные или хронические заболевания людей, включая раковые заболевания, при попадании внутрь организма через органы дыхания, пищеварения или через кожу

2.  Пожароопасность – способность жидких отходов выделять огнеопасные пары при температуре не выше 60 ºС в закрытом сосуде или не выше 65,5 ºС в открытом сосуде, способность твердых отходов, кроме классифицированных как взрывоопасные, легко загораться либо вызывать или усиливать поджар или трении, способность отходов самопроизвольно нагреваться при нормальных условиях или нагреваться при соприкосновении с воздухом, а затем самовозгораться, способность отходов самовозгораться при взаимодействии с водой или выделять легковоспламеняющиеся газы в опасных количествах.

3.  Взрывоопасность – способность твердых или жидких отходов (либо смеси отходов) к химической реакции с выделением газов такой температуры и давления и с такой скоростью, что вызывает повреждение окружающих предметов

4.  Высокая реакционная способность – содержание органических веществ (органических пероксидов), которые имеют двухвалентную структуру -О-О- и могут рассматриваться в качестве производных перекиси водорода, в котором один или оба атома водорода замещены органическими радикалами.

5.  Содержание возбудителей инфекционных заболеваний – наличие живых организмов или их токсинов, способных вызывать заболевания людей и животных.

Основная часть опасных отходов складируется или захоранивается, в том числе и затапливается в море. Обезвреживанию с предварительной обработкой, сжиганию и вторичной переработке подвергается наибольшая часть опасных отходов. Например, в Нидерландах примерно 300 тыс. т опасных отходов ежегодно подвергается физико-химической обработке, около 200 тыс. т сжигается, более 250 тыс. т захоранивается и около 700 тыс. т затапливается в море.

На территории России к концу 90-х годов накоплено в хранилищах, на складах, могильниках, полигонах, свалках 1405 млн. т токсичных отходов. В 1995 г. образовалось 89,9 млн. т отходов, в том числе 1-го класса опасности — 0,16 млн. т, 2-го — 2,2 млн. т, 3-го — 8,7 млн. т, 4-го — 78,8 млн. т. Из них использовано в собственном производстве 34 млн. т и полностью обезврежено 65 млн. т. Кроме того, 12,2 млн. т передано на другие предприятия для использования. (3)

Опасные отходы в зависимости от их воздействия на окружающую среду и здоровье человека подразделяются на классы в соответствии с критериями. Юридические лица и индивидуальные предприниматели обязаны подтвердить отнесение отходов к конкретному классу опасности в установленном порядке.

- Приказ МПР от 15.06.2001 г. № 511 «Об утверждении критериев отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды»;

- Постановление главного государственного санитарного врача РФ от 16.06.2003 г. № 144 «О введении в действие СП 2.1.7.1386-03 «Санитарные правила по определению класса опасности токсичных отходов производства и потребления»;

- Приказ Ростехнадзора от 15.08.2007 г. № 570 «Об организации работы по паспортизации опасных отходов».

Класс токсичности отходов определяют согласно Классификационному каталогу отходов. Наибольшую угрозу для человека и всей биоты представляют опасные отходы, содержащие химические вещества I и II класса токсичности. В первую очередь — это отходы, в составе которых присутствуют радиоактивные изотопы, диоксины, пестициды, бенз(а)пирен и некоторые другие вещества.

На опасные отходы составляется паспорт на основании данных о составе и свойствах опасных отходов, оценки их опасности в порядке, установленном постановлением Правительства от 26.10.2000 г. № 818 «О порядке ведения государственного кадастра отходов и паспортизации опасных отходов». Форма паспорта опасного отхода утверждена приказом МПР от 02.12.2002 № 785 «Об утверждении паспорта опасного отхода». Деятельность по сбору, использованию, обезвреживанию, транспортировке, размещению опасных отходов подлежит лицензированию согласно Федерального Закона от 08.08.2001 г. № 128-ФЗ.

1.3  Радиоактивные отходы (РАО)

Радиоактивные отходы (РАО) — твердые, жидкие или газообразные продукты ядерной энергетики, военных производств, других отраслей промышленности и систем здравоохранения, содержащие радиоактивные изотопы в концентрации, превышающей утвержденные нормы.

Радиоактивные элементы, например, стронций-90, передвигаясь по пищевым (трофическим) цепям, вызывают стойкие нарушения жизненных функций, вплоть до гибели клеток и всего организма. Некоторые из радионуклидов могут сохранять смертоносную токсичность в течение 10—100 млн. лет. По удельной активности их подразделяют на низкоактивные (менее 0,1 Ku/м3), среднеактивные (0,1—100 Ku/м3) и высокоактивные (свыше 1000 Ku/м3). Во многих странах, особенно в тех из них, на территориях которых имеются атомные электростанции (АЭС) и заводы по переработке ядерного топлива, в настоящее время накопились огромные количества РАО. Только на территории России суммарная активность незахороненных отходов составляет 1,5 млрд. Ku, что равняется 30 Чернобылям. В Великобритании отходы атомной промышленности к 2000 г. будут составлять: высокой активности — 5 тыс. м3, средней активности — 80 тыс. м3, низкой активности — 500 тыс. м3 (Вронский, 1996).

Подавляющее большинство радиоактивных отходов, хранящихся на АЭС, — это низко- и среднеактивные отходы. Жидкие РАО в виде концентрата хранятся в специальных емкостях, твердые — в спецхранилищах. В нашей стране, по данным на 1995 г., уровень заполнения емкостей и складов для РАО на АЭС составил более 60% и при нынешних темпах все емкости могут быть заполнены уже через 4-5 лет.

На ряде предприятий Минатома (ПО «Маяк», «Сибирский химический комбинат» и др.) жидкие низко- и среднеактивные РАО хранятся в открытых водоемах, что может привести к радиоактивному заражению обширных территорий в случае внезапных стихийных бедствий (землетрясений, наводнений и др.), а также проникновения радиоактивных веществ в подземные воды. Огромное количество небольших захоронений радиоактивных отходов (иногда забытых) рассеяно по всему миру. Так, только в США их выявлено несколько десятков тысяч, из которых многие являются активными источниками радиоактивного излучения. Очевидно, что проблема радиоактивных отходов со временем будет еще более острой и актуальной. По прогнозам МАГАТЭ к 2000 г. из-за превышения срока работы (более 30 лет) будут демонтированы (ликвидированы) 65 ядерных реакторов АЭС и 260 других ядерных устройств. При их демонтаже потребуется обезвредить огромное количество низкоактивных отходов и обеспечить захоронение более 100 тыс. т высокоактивных (Природа и ресурсы, 1990). Актуальны и проблемы, связанные со списанием кораблей ВМФ с ядерными силовыми установками. Накопление радиоактивных отходов на российских флотах неуклонно повышается, особенно после запрещения в 1993 г. сброса РАО в море.

1.4  Диоксиносодержащие отходы

Диоксинсодержащие отходы образуются при сжигании промышленного и городского мусора, бензина со свинцовыми присадками и как побочные продукты в химической, целлюлозно-бумажной и электротехнической промышленности. Установлено, что диоксины образуются также при обезвреживании воды хлорированием, в местах хлорного производства, в особенности при производстве пестицидов. Диоксины — синтетические органические вещества из класса хлоруглеводородов. Диоксины 2, 3, 7, 8, — ТХДД и диоксиноподобные соединения (более 200) — самые токсичные из полученных человеком веществ. Они обладают мутагенным, канцерогенным, эмбриотоксическим действием; подавляют иммунную систему («диоксиновый СПИД») и в случае получения человеком через продукты питания или в виде аэрозолей достаточно высоких доз вызывают «синдром изнурения» — постепенное истощение и смерть без явно выраженных патологических симптомов. Биологическое действие диоксинов проявляется уже з исключительно низких дозах. Впервые в мире диоксиновая проблема возникла в США в 30—40 гг. В России производство этих веществ началось вблизи г. Куйбышева и в г. Уфе в 70-е гг., где выпускался гербицид и другие диоксинсодержащие консерванты древесины. Первое крупномасштабное диоксиновое загрязнение окружающей среды зарегистрировано в 1991 г. в районе г. Уфы. Содержание диоксинов в водах р. Уфа более чем в 50 тыс. раз превысило их предельно допустимые концентрации (Голубчиков, 1994). Причина загрязнения воды — поступление фильтрата из уфимской городской свалки промышленных и бытовых отходов, где по оценочным данным было законсервировано более 40 кг диоксинов. Как следствие, содержание диоксинов в крови, жировой ткани и грудном молоке многих жителей Уфы и Стерлитамака увеличилось в четыре—десять раз по сравнению с допустимым уровнем.

1.5   Твердые бытовые отходы (ТБО)

Твердые бытовые отходы (ТБО) – совокупность твердых веществ (пластмасса, бумага, стекло, кожа и т.д.) и пищевых отбросов, образующихся в бытовых условиях. Человечество на сегодняшний день придумало множество видов деятельности по обращению с твердыми бытовыми отходами: хранение, транспортирование, утилизация, складирование и даже добывание из обыкновенного мусора энергии. Твердые бытовые отходы я бы хотела рассмотреть подробнее в следующей главе.

2.  ТВЕРДЫЕ БЫТОВЫЕ ОТХОДЫ

Твердые бытовые отходы (ТБО) – совокупность твердых веществ (пластмасса, бумага, стекло, кожа и др.) и пищевых отходов, образующихся в бытовых условиях.

2.1  Структура ТБО

Таблица 2.Состав ТБО в некоторых городах (Денисов, 2008)

Составляющий компонент ТБО	Москва	Харьков	Владимир
Гниющие пищевые отходы (овощные очистки, остатки пищи)	36,8	47	44
Целлюлозное волокно (бумага, картон)	36,4	29,3	22
Стекло	5,6	-	9
Металлы	3,4	1,8	8
Кожа, текстиль	1,6	2,1	5
Древесина	2	2	1
Шлаки, пыль	0,9	-	1
Пластические массы (упаковочные материал)	0,7	-	5
Прочие ТБО	7,1	4,7	5

В таблице 2 приведен состав ТБО двух городов России, а также Харькова (Украина). Однако с начала 90-х годов прошлого века, среди ТБО все большее место занимают пластмассы и синтетические материалы, а также упаковка. В структуре развитых стран выделяются макулатура и органические отходы (около 20 % в среднем, увеличиваясь до 60 % в южных странах). К 2000 г. в наибольшей степени увеличился объем пластмассовых отходов. Так, если в 1970 г. в США объем пластмассовых отходов составлял 3 млн. т., в 1986 г. – 10,3 млн. т., то в 2000 г. уже свыше 15 млн. т. Аналогичная тенденция наблюдается в России. Количество бытовых отходов в расчете на одного человека увеличивается примерно на 1-4 %, а по массе на 0,2-0,4 % в год и в настоящее время составляет (кг/год): в благоустроенных зданиях – 210-225, в неблагоустроенных зданиях – 360-450.

2.2 Сбор, временное хранение и транспортирование твердых бытовых отходов

Надлежащая организация сбора, хранения и транспортировки отходов вносит большой вклад в оздоровление окружающей среды. В США, где норма накопления ТБО в 2-3- раза больше, чем в России, на их удаление и обезвреживание расходуется около 10 млрд. долларов в год, причем больше половины этих средств идет на сбор и транспортировку.

В России существующая схема сбора твердых бытовых отходов включает следующие операции: 1) в зоне многоэтажной застройки сбор производится в металлические контейнеры, устанавливаемые на специальные контейнерные площадке; 2) с целью вывоза ТБО применяют спецтранспорт:

- с различными механизмами загрузки-выгрузки отходов, характером процесса уплотнения отходов;

- с различной вместимостью кузова: мини-мусоровозы (7-10 м³), средние (16-45 м³) и большегрузные (более 45 м³).

Следует всячески фиксировать сортировку и селективный сбор ТБО, причем при любом способе транспортирования. Это более сложный путь, но в то же время выгодный с экономической и экологической точки зрения.

За рубежом уже давно с активным участием населения практикуется раздельный сбор ТБО: в отдельные контейнеры складываются пищевые отходы, макулатура, стеклотара, металлолом. С населением заблаговременно проводится разъяснительная работа, которая вполне оправдывает себя в ряде промышленно-развитых стран: в Германии, США, Канаде, Японии и некоторых других. Например, в Финляндии, богатой лесом не менее России, сортируют даже макулатуру: газетная бумага, картон, книжная бумага собираются в отдельные чистые контейнеры, каждый из которых выкрашен специальной краской в определенный цвет.

2.3 Сжигание ТБО – диоксиновая опасность

В мировой практике наибольшее распространение получили следующие инженерно-технические методы обращения с ТБО: 1) сжигание на мусоросжигательных заводах; 2) предварительная сортировка, утилизация и реутилизация ценных веществ из отходов; 3) компостирование с получением азотного удобрения или биотоплива; 4) ферментация (получение биогаза); 5) пиролиз ТБО – высокотемпературный (около 1700ºС) нагрев без доступа воздуха; 6) строительство полигонов для длительного захоронения отходов (с возможностью их частичной переработки). Сжигание твердых отходов в кострах или примитивных печах нельзя считать целесообразным ни с экономической, ни, тем более, с экологической точек зрения. При этом не только загрязняется воздушная среда, но и не используется образующаяся тепловая энергия. Ряд специалистов считает, что оно может быть оправдано только в том случае, если сочетаются утилизация тепловой энергии и очистка отходящих газов. Такой процесс происходит на мусоросжигательных заводах (МСЗ), которые имеют паровые или водогрейные котлы со специальными топками. Температура в топке должна быть не менее 1000 °С, чтобы сгорели все дурно пахнущие примеси.

Выбор сжигания или компостирования для обезвреживания твердых отходов зависит от местных условий. В интересах сельского хозяйства, очевидно, компостировать отходы целесообразнее в Нечерноземных районах. Что касается мусоросжигания, оно как способ использования ТБО должно рассматриваться как пройденный этап. Например, в европейских странах за последние 10 лет не введен ни один мусоросжигательный завод; сжигают лишь то, что остается после сортировки и утилизации. Это, в частности, объясняется тем, что при сжигании мусора с самым разнообразным сочетанием компонентов образуется огромное количество вредных веществ, таких как диоксины, фосген, синильная кислота и другие, а также золы и шлаки неизвестного состава и с непредсказуемыми свойствами. Например, при сжигании 1 т городского мусора в среднем образуется около 25—34 кг летучей золы.

Диоксины — общепринятое название группы органических веществ, которые относятся к классу полихлорированных полициклических соединений (ПХ ПС). Под этим названием объединено более 200 веществ.

Диоксины признаны наиболее опасными веществами — супертоксикантами. Борьба с ними объявлена мировым сообществом специальным документом — Стокгольмской конвенцией, открытой для подписания 23 мая 2001 г. Через год Россия присоединилась к указанной Конвенции.

2.4 Утилизация твердых бытовых отходов городов

В большинстве стран мира, прежде всего развитых, для утилизации существует унифицированная система, которая позволяет депонировать или переработать каждый компонент. Указанная система в общем виде состоит из трех взаимодополняющих и связанных между собой блоков: 1) рециклинг или повторное использование; 2) собственно утилизация, направленная, прежде всего, на сокращение объемов ТБО; 3) депонирование или складирование. Соотношение между собой блоков этой системы определяется спецификой страны (площадь, уровень развития техники и технологии, отношение населения к проблеме) и самой структурой отходов. Так, наиболее экологически обоснована эта система у относительно маленькой и технологически развитой Японии, где наибольшее количество твердых отходов направляется в повторное производство. Напротив, в такой крупной стране, как США, 80 % отходов складируется. То же самое относится и к России, где около 140 млн м3 ТБО/год складируется на площади около 100 км2 пригородных земель под полигонами.

Рециклинг (рециклизация). Это повторное использование какого-то ресурса после его обработки, делающей его пригодным для такого использования. Процесс использования вторичного сырья превращен в большинстве стран в особого рода производственную деятельность, сектор бизнеса.

Главное в процессе рециклинга — селективный (избирательный) сбор, сортировка отходов и подразделение на категории. При разделении отходов по категориям выделяют:

- отходы, которые могут быть использованы для производства аналогичной продукции (стекло, бумага, металлы, пластмассы);

- отходы, содержащие опасные или особо ценные компоненты (аккумуляторы, батарейки, некоторые виды пластмасс)

Сепарация (разделение) определяет в большой степени успешность рециклинга. Например, на мусороперерабатывающих заводах черные металлы выделяются методом магнитной сепарации, цветные металлы — с помощью переменного магнитного поля или методом дробления с последующей пневмовибросепарацией.

Внедрение предварительной сортировки позволяет вдвое сократить количество ТБО, направляемых на сжигание или захоронение. Так, в США извлекается и повторно используется 60 % металлов, 50 % макулатуры, 40 % стекла, содержащихся в ТБО. Во Франции в 2005 г. из макулатуры ТБО произведено до 56 % бумаги.

Рециклизация становится все более выгодной в развитых странах, а потенциальная прибыль данной отрасли привлекает к ней все новые и новые фирмы. Более того, во многих западных странах фирмы борются за доступ к рынку отходов, к бизнесу очистки. А государство постоянно поддерживает режим наибольшего благоприятствования, стимулирующий рециклизацию.

Мусороперерабатывающие заводы: отходы в доходы. Расчеты показывают: вывозить содержимое мусорных контейнеров на свалку (полигон) нецелесообразно ни в экологическом, ни в экономическом отношениях. С каждым годом растет ценность ТБО как комплексного сырья. Это становится понятным, если учесть, что в его составе содержится около 20—40 % макулатуры, 2—3 % черных и цветных металлов, 25-40 % пищевых отходов, 1-5 % пластмасс, 4-6 % стекла, 4—6 % текстиля и др. С другой стороны, на фоне повышения стоимости городских земель, расширения строительства загородных домов, поселков, дач и т. п. существующие свалки (полигоны) стремительно заполняются или уже переполнены. Так, существующие полигоны в Подмосковье заполнены более чем на 90 %.

В этих условиях предпочтительна организация двухступенчатой системы сбора и переработки, при которой отходы везут не на свалку, а на расположенные в черте города мусороперерабатывающие заводы (МПЗ). Там отходы сортируют, измельчают, уплотняют, прессуют, извлекают из них полезные материалы, а остатки направляют на свалки.

Вторичная переработка (реутилизация). Имеется много способов вторичной переработки различных типов мусора, причем постоянно предлагаются новые. К настоящему времени наиболее широко применяемые технологии таковы:

- извлеченную бумагу снова измельчают до состояния пульпы, из которой далее изготовляют различную бумажную продукцию; ее можно также перемалывать и продавать как целлюлозную изоляцию, измельчать и компостировать;

- стекло дробят, плавят и делают из него новую тару, дробят и используют вместо гравия или песка при производстве бетона и асфальта;

- пластмассу переплавляют и изготавливают из нее «синтетическую древесину», устойчивую к биодеградации и могущую использоваться как материал для различных ограждений, перил, столбов, настилов и других сооружений, эксплуатирующихся под открытым небом;

- металлы плавят и перерабатывают в различные детали; получение алюминия из лома позволяет экономить до 90 % электроэнергии, необходимой для его выплавления из руды;

- старые покрышки переплавляют с последующим изготовлением новых резиновых изделий;

- текстиль измельчают и используют для придания прочности макулатурной бумажной продукции;

- пищевые отходы и садовый мусор компостируют с получением органического удобрения.

2.5 Компостирование твердых бытовых отходов

На многих МПЗ осуществляется промышленная переработка ТБО в органическое удобрение — компост. Его получают в результате разложения растительных и животных остатков микроорганизмами. Для этой цели используют навоз, навозную жижу и помет птиц в смеси с различными видами торфов, городской мусор, опавшие листья деревьев, солому и другое. При компостировании в органической массе повышается содержание питательных веществ (азота, фосфора) в усвояемой растениями форме, обезвреживается патогенная микрофлора, уменьшается количество целлюлозы и пектиновых веществ; удобрения становятся сыпучими, что облегчает их внесение в почву. Разные по составу и способу приготовления компосты применяют под многие культуры, выращиваемые на различных почвах. Компосты часто используют вместо остродефицитных органических удобрений (навоз, торф).

2.6 Складирование (депонирование) отходов

Складирование (депонирование) — это наиболее распространенный способ обращения с твердыми бытовыми отходами городов в большинстве стран.

Неконтролируемые (несанкционированные) свалки. До сих пор основным местом, куда в наших городах вывозят ТБО, являются фактически неконтролируемые свалки (таблица 3).

Таблица 3.Виды муниципальных (городских) свалок (Денисов, 2008)

№ п/п	Классификационное наименование свалки	Место возникновения
1	Дворовая	Жилой массив; внутриквартальный жилой комплекс; дворовый комплекс
2	Общепитовская	Вблизи мест общественного питания (рестораны, кафе,точки продажи продуктов)
3	Магазинная	Вблизи объектов торговли
4	Рыночная	Вблизи рынков, ярмарок, в том числе и несанкционированных
5	Привокзально-таможенная	Вблизи вокзалов и таможен
6	Медицинская	Вблизи больниц, санитарных и ветеринарных пунктов и т.п.
7	Эпизодическая	Вблизи строек, в пригородных зонах отдыха, в лесополосах и лесопарковых массивах и т.п.
8	Промхозная	Вблизи действующих промышленно-хозяйственных объектов
9	Войсковая	Вблизи мест дислокации армейских частей и их складов
10	Прочие	По мере поступления мусора

Пункт 10 (прочие) может включать различные объекты – от обочин автомобильных дорого до летних зон отдыха, особенно вблизи водных объектов.

Анализ характера образования несанкционированных свалок позволят выделить две формы подобных объектов: это собственно несанкционированные свалки, представляющие собой скопление отходов на территории 0,2-0,5 и более га, и захламления территории, представляющие собой аморфные, без четко выраженных границ скопления твердых бытовых и строительных отходов.

2.7 Энергоемкость отходов и ее использование

Растения, городские отходы, отходы сельского хозяйства, будучи биомассой, занимают все более заметное место в качестве дополнительного, экологически чистого, постоянно возобновляемого источника энергии. Внимание, уделяемое в последние года потенциальной энергии отходов, связано как с постоянно растущим дефицитом ископаемых топлив, угля, нефти, природного раза, так и с поисками им замены.

Интенсификация промышленного и сельскохозяйственного производства, а также дальнейшая урбанизация неизбежно приведут к тому, что количество разнообразных органических отходов в ближайшие десятилетия резко увеличится. А это значит, нужно будет принимать неотложные меры по их утилизации. Переработка отходов, т. е. биомассы, позволит, таким образом, Неопределенной степени решить и экологическую, и энергетическую проблемы. По предварительным подсчетам, только из отходов, производимых ежегодно в бывших странах СНГ, перевозка которых не требует значительных затрат, можно добывать биогаз в количестве, эквивалентном 100 млн. условных тонн. И кроме того, получать 150-160 млн. т высококачественных органоминеральных удобрений, содержащих 6,25 млн. т азота, 3 млн. т фосфора и 7,5 млн. т оксида калия в виде минеральных солей, легко усваиваемых растениями. Следовательно, при переработке биомассы решается и еще одна проблема — продовольственная. Получение биогаза весьма перспективно. Его можно использовать как топливо в энергоустановках, в двигателях внутреннего сгорания, в котлах, а также в качестве сырья для производства белковых концентратов. Кроме того, утилизируя стоки, животноводы решают и экологические проблемы.

Подавая биогаз на электростанцию, можно выработать электроэнергию потребительского напряжения. В настоящее время за рубежом газ, образуемый на свалках все чаще рассматривают как альтернативный источник энергии в США его добыча считается коммерчески выгодной. В Германии системы экстракции биогаза и его переработки действуют на 35 полигонах ТБО, в Великобритании — на 25. Во многих развитых странах биогаз улавливается и обезвреживается из чисто экологических соображений.

Из каждой тонны отходов образуется до 250 м3 биогаза, в составе которого 50—60 % составляет метан, 30—45 % С02, 1-2 % H2S и около 1—2 % — соединения азота и водорода, кислорода! других (всего 32 компонента). В результате очистки от приме и осушения теплота сгорания биогаза может достигать 80 % родного газа и довольно эффективно использоваться в к топлива. Однако для достижения таких показателей треб} предварительное отделение ТБО от негорючих материалов, оборудование подземного резервуара, создающего анаэробные вия, обеспечение условий ферментативного разложения.

Отходы как топливо. Содержание в отходах органического вещества позволяет использовать их непосредственно как топливо, хотя и низкокалорийное. Тем не менее, одна тонна мусора, разным оценкам, эквивалентна 200-280 кг угля или 150 кг мазута.

Предусмотрено, что самые ценные материалы, содержащиеся в отходах, — железо и алюминий — извлекаются из золы. Сама зола не подвержена ни разложению, ни усадке, ее можно использовать в качестве наполнителя при строительстве дорог, насыпей и т. д.

Брикетирование и грануляция ТБО. Эта технология направлена на производство из ТБО твердого топлива с последующим сжиганием в отопительный сезон. В результате предварительного отбора и высушивания органической фракции ТБО теплота сгорания таких гранул и брикетов возрастает в 2 раза, полученное топливо хранится длительно время, транспортируется. По сравнению с непереработанным мусором зольность и влажность такого топлива существенно сокращается, меньшее включение металлических фракций приводит к уменьшению токсичности. Такая установка многие годы успешно работает в Донкастере (Великобритания), производя 350 тыс. т гранулята в год. В Японии гранулы размером 2,5 мм, произведенные из ТБО с использованием армирующей нити, используются при произволе строительных материалов, бетона или раствора, причем гранулы смешиваются с золой или шлаком.

Пиролиз, или высокотемпературное разложение ТБО. Технологии на основе пиролиза — активно развивающийся в последнее время способ переработки ТБО, направленный на получение из них максимального количества газа и нефтеподобных жидких продуктов. Пиролиз — высокоэффективное обезвреживание отходов и их энергетическое использование в качестве топлива и сырья для химической промышленности, что в целом способствует сокращению выбросов в атмосферу.

3. ПРОБЛЕМЫ ТБО В ГОРОДЕ АЛЕКСАНДРОВСКЕ

В каждом обитаемом уголке нашей Земли люди всегда сталкиваются с проблемами, связанными с твердыми бытовыми отходами, ведь ежедневно в процессе жизнедеятельности человека образуются отходы производства и потребления. Я живу в городе Александровске Пермского края. Мой город сравнительно небольшой, но и в нем жители и управляющие компании связываются с проблемами размещения и утилизации мусора.

Я бы хотела более подробно остановиться на основных проблемах ТБО в Александровске.

Одной из важнейших проблем ТБО в нашем городе - это экономическая проблема. Управляющие компании, занимаясь обращением с твердыми бытовыми отходами, никогда не получают прибыль от этого виды деятельности, а наоборот, всегда терпят много убытков. (таблица) Почему так происходит? Во-первых, внушительная часть населения просто не хотят платить за услуги сбора, вывоза и складирования отходов. Во-вторых, сторонние организации (муниципальные учреждения, индивидуальные предприниматели и прочие организации) отказываются заключать договора с управляющими компаниями на услуги сбора, вывоза и складирования отходов. В-третьих, методы обращения с отходами являются не экономичными: неиспользование новых технологий, отсутствие белее современной специальной техники, малое количество дипломированных специалистов данной отрасли. В результате, деятельность по обращению с отходами становится убыточной.

Проанализировав Калькуляцию «Сбор, вывоз и складирование ТБО» одной из управляющих компаний Александровска, можно уверенно сказать, что за 2009 год расходы превысили доходы почти в 2,5 раза.

Еще одна проблема ТБО города Александровска – это контейнера для сбора отходов. Основные недостатки контейнеров:

- большая масса;

- малая коррозийная стойкость;

- относительно высокая стоимость;

- не обеспечиваются надлежащие меры санитарии.

Мусоровозы тоже не отличаются большими достоинствами, так как вмещают в себя очень мало мусора, да, и количество самих автомашин мало, поэтому управляющие компании просто не успевают вывозить весь образовавшийся мусор с контейнерных площадок города.

Еще один не менее важный недостаток транспортировки отходов – это дальнее расстояние до полигона. Единственный специализированный полигон ТБО находится в поселке Яйва Александровского района (35 км.). Чтобы транспортировать одну партию отходов на устаревшем мусоровозе, потребуется много топлива и времени.

Вот основные проблемы твердых бытовых отходов в городе Александровске. Конечно, эти проблемы решаемы, но их решение требует много времени и денег. Важнейшую роль здесь играет и человеческий фактор, ведь пока люди не научатся пользоваться прогрессивными методами обращения с отходами, пока не поймут, что нужно вкладывать деньги в совершенствование технологий сбора, транспортировки и утилизации отходов, данная деятельность будет приносить только убытки.