Оценка ресурсного потенциала твердых бытовых отходов города Оренбурга

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оценка ресурсного потенциала твердых бытовых отходов города Оренбурга

Татаринова Ю.В.

Оренбургский государственный университет, г. Оренбург

Твердые бытовые отходы (ТБО) -- достаточно специфический вид отходов, характеризующийся содержанием самых разнообразных компонентов сложного химического состава.

Проблема полного уничтожения или частичной утилизации твердых бытовых отходов -- бытового мусора -- актуальна, прежде всего, с точки зрения отрицательного воздействия на окружающую среду. Твердые бытовые отходы - это богатый источник вторичных ресурсов (в том числе черных, цветных, редких и рассеянных металлов), а также "бесплатный" энергоноситель, так как бытовой мусор - возобновляемое углеродсодержащее энергетическое сырье для топливной энергетики. Однако для любого города и населенного пункта проблема удаления или обезвреживания твердых бытовых отходов всегда является в первую очередь проблемой экологической. Весьма важно, чтобы процессы утилизации бытовых отходов не нарушали экологическую безопасность города, нормальное функционирование городского хозяйства с точки зрения общественной санитарии и гигиены, а также условия жизни населения в целом. Как известно, подавляющая масса ТБО в мире пока складируется на мусорных свалках, стихийных или специально организованных в виде "мусорных полигонов". Однако это самый неэффективный способ борьбы с ТБО, так как мусорные свалки, занимающие огромные территории часто плодородных земель и характеризующиеся высокой концентрацией углеродсодержащих материалов (бумага, полиэтилен, пластик, дерево, резина), часто горят, загрязняя окружающую среду отходящими газами. Кроме того, мусорные свалки являются источником загрязнения как поверхностных, так и подземных вод за счет дренажа свалок атмосферными осадками. Зарубежный опыт показывает, что рациональная организация переработки ТБО дает возможность использовать до 90% продуктов утилизации в строительной индустрии, например в качестве заполнителя бетона [1].

В настоящее время существует ряд способов хранения и переработки твердых бытовых отходов, а именно: предварительная сортировка, санитарная земляная засыпка, сжигание, биотермическое компостирование, низкотемпературный пиролиз, высокотемпературный пиролиз.

Каждый из методов имеет свои преимущества и недостатки, свои оптимальные области применения, зависящие главным образом от морфологического состава ТБО и региональных условий.

Исследование морфологического состава твердых бытовых отходов в настоящее время в нашей стране при разработке мероприятий по их использованию и обезвреживанию скорее исключение, нежели правило. Между тем эти данные обладают исключительной значимостью при выполнении подобных проектов в области санитарной очистки и удаления ТБО, так как определяют эффективность применения тех или иных технологий обращения с ТБО для конкретного населенного пункта или региона [2]. пиролиз утилизация мусор бытовой

Морфологический состав твердых бытовых отходов -- это содержание в них отдельных компонентов, значительно отличающихся между собой по происхождению, химическому составу и свойствам. Синонимом можно считать понятие «компонентного состава ТБО», в отличие от химического состава, характеризующего содержание тех или иных химических элементов [3].

Традиционно в морфологическом составе ТБО выделяют от десяти до пятнадцати компонентов: бумага, картон, пищевые отходы, дерево, металл (черный и цветной), текстиль, кости, стекло, кожу и резину, камни, полимерные материалы, прочее (неклассифицируемые материалы) и отсев (фракция менее определенного размера, по разным источникам от 15 до 50 мм) [4]. Морфологический состав ТБО г. Оренбурга состоит из 9 компонентов (таблица 1).

Таблица 1 - Морфологический состав ТБО г. Оренбурга

Укрупненный морфологический состав ТБО г. Оренбурга представлен на диаграмме (рисунок 1).

Рисунок 1 - Морфологический состав ТБО г. Оренбурга

Все виды макулатуры в России подразделяются на 12 марок. При этом 7 марок включают отходы картонно-бумажной тары и упаковки. Разделение макулатуры на 12 марок преследовало цель ее более рационального использования [5]. При обосновании состава марок макулатуры учитывались вид продукции (бумага или картон), цвет (белый или небелый), состав по волокну (целлюлоза, древесная масса), скорость роспуска в воде и др. факторы.

Общая структура макулатуры в ТБО г. Оренбурга составляет 8,8 % общей массы ТБО. Среди отбираемых фракций макулатуры наиболее значимыми оказались категории «картон», «газетная бумага», а также бумага категории «прочая», обладающая низким ресурсным потенциалом (рисунок 2).

Рисунок 2 - Структура макулатуры в составе ТБО г. Оренбурга

Балластные примеси пищевых отходов представлены костями, боем стекла и фаянса, металлическими крышками и банками. Стекло в составе исходных ТБО на 97 % представлено целыми бутылками. Общее содержание стекла в ТБО г. Оренбург составляет 11,6 %. Более половины всего стекла - прозрачное (рисунок 3).

Рисунок 3 - Структура стекла в составе ТБО г. Оренбург

Отходы чёрных, цветных металлов также сортируются. Черный металл на 50% представлен консервными банками (белая жесть).

Содержание металлов в ТБО г. Оренбург составляет 2,0 % и представлено преимущественно черным металлоломом (более 60 % всего металла) (рисунок 4).

Рисунок 4 - Структура металлов в составе ТБО г. Оренбург

Категория «полимеры» (10,3 % по массе ТБО) является, пожалуй, самой разнообразной по компонентам. Содержание полимерных отходов в ТБО зависит от экономического развития и территориального положения района. Наибольший интерес для повторного использования представляют термопластичные полимеры. В составе ТБО г. Оренбурга. Почти 40 % всех полимеров - это прозрачные и цветные пленки (рисунок 5).

Необходимо отметить, что почти 90 % всех полимеров (за исключением «прочих» пластмасс), в том числе полимерных пленок, твердых пластмасс и ПЭТ-бутылки - это упаковка пищевых продуктов, средств бытовой химии или одноразовая посуда, поэтому достаточно сильно загрязнены (теми же остатками пищевых продуктов). Таким образом, анализ состава отходов показал, что 25,4 % всех твердых бытовых отходов составляет смесь пищевых отходов, обрывков бумаги и пленки.

Рисунок 5 - Структура полимеров в составе ТБО г. Оренбурга

Морфологический состав твердых бытовых отходов представлен в основном пищевыми отходами (38,3 %), содержание растительных отходов (преимущественно опавшие листья) также высоко (11,2 %).

Общее содержание компонентов, потенциально обладающих материальным ресурсным потенциалом (могут быть переработаны с получением вторичных материалов и товаров - макулатура, полимеры, металлы, стекло) - около 35 %.

Содержание макулатуры (8,8 % всех ТБО) и полимеров (10,3 %) в сравнении с литературными данными о морфологическом составе ТБО других населенных пунктов чуть ниже средних значений.

Полимеры представлены в основном прозрачными и цветными пленками (около 40 % всех полимеров, содержащихся в ТБО). Полимеры в значительной степени загрязнены.

Анализ состава макулатуры показал сравнительно высокое содержание бумаги низкого качества - более трети всей макулатуры, содержание картона составляет 36,2 %.

Дифференцирование стекла (11,6 %) по цвету показало, что более 50 % всего стекла - прозрачное. Характерно, что большая часть отходов, классифицированных как «стекло» - это бутылки. Доля других видов стекла и стеклобоя незначительна.

Содержание металлов в отходах составляет 2,0 %, более 60 % которого - черный металлолом.

Несмотря на выделение для анализа потока только ТБО населения, в составе отходов содержатся медицинские отходы (просроченные медикаменты, шприцы и т.п.), что может представлять определенную угрозу для персонала при переработке отходов. Помимо медицинских в составе отходов встречаются другие опасные отходы, в частности батарейки и элементы питания, химикаты.

Понимание того, какими будут потоки вторичных ресурсов и отходов при внедрении раздельного сбора отходов особенно актуально. Оценить количественные и качественные показатели потоков вторичного сырья, которые могут быть получены при внедрении раздельного сбора отходов, можно на основании исследований объемов отдельных потоков и их морфологического состава.

Обладая достаточно широкой вариабельностью, морфологический состав ТБО имеет исключительное значение для всей системы обращения с отходами.

Зная морфологический состав отходов, поступающих на сортировку, можно оценить возможный процент извлечения вторичного сырья.

Только актуальные и достоверные сведения о компонентном составе отходов позволяют адекватно оценить их ресурсный (материальный и энергетический) потенциал и доказательно обосновывать применение тех или иных технологий использования или обезвреживания. В частности, сведения о содержании отдельных компонентов позволяют прогнозировать экологическую и экономическую эффективность сортировки и переработки отходов.

Список литературы

1. Современные решения по переработке твердых бытовых отходов [Электронный ресурс]. Режим доступа : http://www.rostek.dn.ua/index.php?material_id=116&type=show_materials&id=999999&Itemid=99999999. - 25.12.2012.

2. Коробко, В. И. Твердые бытовые отходы. Экономика. Экология. Предпринимательство : монография / В. И. Коробко, В. А. Бычкова. - М. : Юнити, 2012. - 131 с.

3. Мазур, И.И. Курс инженерной экологии : учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / И.И. Мазур, О.И. Молдаванов. - М. : Высшая школа, 2006. - 447с.

4. Мягков, М.И. Твердые бытовые отходы / М.И. Мягков, Г.И. Алексеев, В.А. Ольшанецкий // Стройиздат. - 2007. - №1. - С. 51-69.

5. Ульянов, В. О существующих методах обезвреживания твердых бытовых отходов / В. Ульянов // Экологический бюллетень «Чистая земля». - 2005.- №1. - С. 22-27.

Размещено на Allbest.ru