Тверді побутові відходи та методи їх утилізації

Недосконалість системи збору і видалення ТПВ з населених пунктів.

Відсутність обладнаних по сучасним вимогам полігонів і інших місць розміщення відходів, включаючи технологічні рішення по екологічно безпечному розміщенню переробці й утилізації.

Значна невпорядкованість місць накопичення побутових відходів, забруднення відходами автотранспорту територій населених пунктів, лісових масивів, заплав річок і водоймищ, зон поблизу промислових підприємств і приватного сектора.

Недостатньо активне впровадження сучасних технологій по переробці твердих побутових відходів, сільського господарства і тваринництва.

Для України прикладом ефективного вирішення проблеми боротьби зі сміттям може бути Франція. Майже в усіх містах цієї країни є спеціальні сміттєспалювальні заводи, а сміття проходить попереднє сортування. Є велика кількість компостних підприємств, що утилізують побутові відходи та виробляють компост для виноградників та біогаз.

В Україні утилізація та переробка ТПВ значний час підмінювалася простим збором ТПВ та вивезенням їх поза межі населених пунктів, на спеціально відведені для цього місця, хоча на практиці навіть ця необхідна умова не виконувалася - дуже часто відбувалося утворення несанкціонованих звалищ та скидання ТПВ у природні пониження рельєфу. Основними напрямками утилізації ТПВ в Україні є складування на полігонах, спалювання, компостування, брикетування. Кожен з цих напрямків має специфічні проблеми та недоліки які значною мірою пов'язані з ситуацією в країні. Зі звалищами, що традиційно застосовувалися, пов'язано безліч проблем -вони є розплідниками гризунів і птахів(які у свою чергу можуть стати поширювачами небезпечних інфекційних хвороб), забруднюють водоймища, можливі випадки самозагорання, вітер розносить легкі фракції сміття на значні відстані, і т.д. Лише в 50-х роках вперше починають упроваджуватися т.з. “санітарні полігони”, на яких відходи щодня пересипаються ґрунтом.

Звалище або полігон по похованню відходів є складною системою, докладне дослідження якої в Україні почалося тільки недавно. Річ у тому, що більшість матеріалів, які забороняють на полігонах, з'явилася, як і самі сучасні полігони, не більше 20-30 років тому. Ніхто не знає, за який час відходи повністю розкладуться. Коли учені приступили до розкопки старих полігонів, знайшли дивну річ: за 15 років 80% органічного матеріалу, що потрапив на полігон не розклалося. Іноді вдавалося прочитати відкопану на звалищі газету 30-річної давності. Сучасні полігони обладнані всіма типами систем, щоб не припуститися контактові відходів з навколишнім середовищем. По іронії, саме внаслідок цього, розкладання відходів утруднено і полігони представляють з собі своєрідну «бомбу сповільненої дії».

При недоліку кисню органічні відходи на звалищі піддаються анаеробному бродінню, що приводити до формування суміші метану і чадного газу (т.з."газу звалища»). У надрах звалища також формується дуже токсична рідина (“фільтрат”), потрапляння якої у водоймища або в підземні води украй небажані.

Безпечна експлуатація полігону має на увазі наступні заходи:

· процедури виключення небезпечних відходів і ведення запису по усіх відходах і точних координатах їх поховання, що приймаються;

· забезпечення щоденного покриття звалюваних відходів ґрунтом або спеціальною піною для запобігання рознесення відходів;

· боротьбу з переносниками хвороб (щурами і т.д.) звичайно забезпечується використанням отрутохімікатів;

· відкачування вибухонебезпечних газів з надр звалища ;

· гідротехнічні споруди повинні мінімізувати попадання дощових стоків і поверхневих вод на полігон, а всі поверхневі стоки з полігону повинні проходити очищення; рідина, яка виділяється з відходів не повинна потрапляти в підземні води - для цього створюються спеціальні системи гідроізоляції;

· ця рідина повинна збиратися системою дренажних труб і очищатися перед скидом у каналізацію або природні водоймища;

· регулярний моніторинг повітря, ґрунтових і поверхневих вод в околицях полігонах.

Традиційно пріоритетним в Україні є спалювання сміття. Сміттєспалювання - це найскладніший і «високотехнологічний» варіант поводження з відходами.

Екологічні наслідки сміттєспалювання в основному пов'язані із забрудненням повітря, у першу чергу - дрібнодисперсним пилом, оксидами сірки й азоту, фуранами і діоксинами. Серйозні проблеми виникають також з похованням золи від сміттєспалювання, яка по вазі складає до 30% від початкової ваги відходів і яка через свої фізичні і хімічні властивості не може бути похована на звичних звалищах. Для безпечного поховання золи необхідно застосовувати спеціальні сховища з контролем і очищенням стоків.

У нашій країні експлуатується два типи сміттєпереробних заводів: одні виробляють компости із сміття (ленінградська схема), а інші його спалюють (московська схема). Перші утворюють компост, який сильно забруднений важкими металами, а очищення від них - надзвичайно дороге. Тому-- використовувати цей компост на полях не можна. Його треба депонувати. А це - нова проблема. У результаті, компостні заводи або зупинені через відсутність збуту продукції, або працюють не на повну потужність.

Що стосується сміттєспалювальних заводів, то вони небезпечні в екологічному плані: мають високотоксичні газоподібні викиди і зольний залишок. А якість пару така низька, що використовувати його для міських потреб - проблематично. Ці заводи комплектуються дорогим імпортним устаткуванням. Його вартість складає порядку 100--120 млн. доларів США плюс вартість будівельних і монтажних робіт. Крім того, вартість спалювання однієї тонни відходів надзвичайно висока -50--70 доларів. Отже аналіз показує, що обидві технології мають серйозні екологічні і економічні вади.

Останнім часом все більше уваги приділяється такій утилізаційній технології як піроліз. Перевага піролізу в порівнянні з безпосереднім спалюванням відходів полягає насамперед, у його ефективності з погляду запобігання забрудненню навколишнього середовища. За допомогою піролізу можна переробляти складові відходів, що важко піддаються переробці, такі як автопокришки, пластмаса, відпрацьовані масла, відстійні речовини. Після піролізу не залишається біологічно активних речовин, тому підземне складування піролізних відходів не наносить шкоди навколишньому середовищу, попіл, що утворюється, має високу щільність, чим різко зменшує обсяг відходів, які піддаються підземному складуванню.

До переваг піролізу відносяться і легкість збереження та транспортування одержуваних продуктів, а т також те, що устаткування має невелику потужність. В цілому процес вимагає менших капітальних вкладень.

Піроліз може стати дешевим і не шкідливим для навколишнього середовища способом знезараження відходів. Технологія піролізу полягає в необоротній хімічній зміні відходів під діє Як правило, піроліз проводять у вертикальній шахтній печі, у якій відходи подаються зверху. Однак ряд фірм розробили й експлуатують піролізні установки, у яких використовують барабанні обертові печі, а також печі з псевдозрідженим шаром. Зокрема, барабанна обертова піч використана в схемі "Ландгарт", розробленою фірмою "Монсанто" (США) термічної обробки сміття (мал.3). Піроліз здійснюється при обмеженому доступі кисню. Експлуатована за такою схемою установка має продуктивність 35 т/доб.

Рис. 3. Технологічна схема піролізу відходів "Ландгарт"

Основними компонентами піролізного газу є водень, оксид вуглецю, метан. Теплота згоряння цієї суміші в залежності складу відходів і організації процесу складає 6680 -10450 кдж/м³. Частина енергії одержуваного газу використовується для підігріву повітря, що подається в зону згоряння реактора. Інша енергія передається споживачеві у вигляді газоподібного палива або у вигляді теплоносіїв. Піролізний газ має переваги над природним, тому що не містить сполук сірки й азоту. Однак у зв'язку з низькою теплотою згоряння, труднощами акумуляції і збереження піролізного газу його неможливо збирати і транспортувати на значну відстань, внаслідок чого споживач газу повинний знаходитися не далі 3 км від піролізної установки.

Переваги піролізу перед спалюванням очевидні, оскільки в процесі піролізу можна уникнути інтенсивного забруднення навколишнього середовища високотоксичними сполуками, які утворюються при спалюванні. В процесі спалювання твердих побутових відходів необхідними є додаткові затрати енергії, що впливає на собівартість обробки , в той час як при піролізі утворюється готовий продукт, придатний для подальшої реалізації, що значно здешевлює технологію і в окремих випадках може стати основою успішного бізнесу.

На перспективу такий комплекс зможе вирішити проблему утилізації відходів обласного центру та області. Реалізація даного проекту дасть змогу покращити не лише ситуацію в сфері поводження з відходами, але й створити додаткові робочі місця.

Література