Захоронение мусора – это, к сожалению, один из самых распространенных способов . Производится на специально предназначенных для этого площадях, полигонах, и по определенной технологии.

Отдельные полигоны для ТБО — твёрдых бытовых отходов и отдельные полигоны для промышленного и строительного мусора.

Стандартный полигон представляет собой вырытый котлован, но также могут использоваться для этих целей и естественные низины, овраги и карьеры.

Располагаются в относительной близости от населенных пунктов, но вдали от жилых зон и водоемов.

Площадь их может варьироваться от нескольких десятков до сотен гектаров. Выбранная местность не должна быть подвержена затоплению или быть заболоченной.

На дно котла в качестве подложки настилаются специальные материалы и пленки, которые будут препятствовать проникновению вредных веществ в слои почвы и грунтовые воды. Кроме того, подобные методы помогают предотвратить чрезмерное распространение грызунов и насекомых на территории. На подложку насыпается слой песка, и только после этого следует мусор.

Завозимый мусор распределяется равномерно по всей площади с помощью и другой техники. Когда слой отходов достигает нескольких метров, его засыпают примерно полуметровым слоем грунта, обычно любого состава, легко доступным в непосредственной близости. Далее слой грунта опять чередуется слоем отходов, и до тех пор, пока такое подобие слоеного пирога не поднимется до 40 метров (в соответствии с европейскими нормами).

Для более высокой степени уплотнения мусора используют помимо бульдозеров и .

При эксплуатации уплотнителя на территории полигона можно разместить в 2-4 раза больше отходов, чем при использовании обычного бульдозера на гусеничном ходу. Уплотнители часто снабжаются вальцами с шипами, которые обеспечивают дробление мусора.

После достижения указанного выше порога высоты — свалку закрывают для дальнейшего использования, и проводят рекультивацию. Захоронение покрывается грунтом, песком, поверх насыпается метровый слой почвы, образовавшийся холм постепенно зарастает травой и кустарником.

Часто из мусора получаются целые горы, их уплотняют спец. техникой, засыпают грунтом, когда проходит усадка (мусор гниёт, внутри таких образований высокая температура) то территорию иногда обустраивают даже горнолыжными курортами.

Основной недостаток захоронения в том, что на свалку попадает несортированный мусор. Наряду с бытовыми отходами, которые свободно разлагаются естественным путем, есть еще пластик, полиэтилен и прочие достижения химической промышленности, которые оказываются в общей куче. Однако период их разложения может занимать десятки и сотни лет. Более того, на свалку попадают и опасные отходы, а для них предусмотрены совершенно другие способы утилизации.

Захоронение не позволяет повторно использовать материалы, так же исключает их переработку. В идеальном положении дел — захоронение должно использоваться только для быстроразлагающихся пищевых отходов, всё остальное — в переработку или повторное использование.

Мнение: минусом является недостаточный контроль за свалками и повсеместное нарушение правил утилизации мусора. Бизнес весьма прибыльный и часто владельцы и руководители таких полигонов обходят санитарные и прочие нормы. Даже на закрытую свалку не редко пропускаются грузовики с мусором, разумеется, за отдельную плату.

Новая Россия в полной мере унаследовала от СССР ресурсно-экологическое неблагополучие в обращении с промышленными и бытовыми отходами, накопление которых приобрело лавинообразный и необратимый характер.

Рябов Юрий Васильевич
известный технолог-обогатитель, старший научный сотрудник, кандидат технических наук. Выпускник Фрейбергской горной академии (Германия).
В институте горно-химического сырья (ГИГХС Минхимпрома СССР) разрабатывал схемы обогащения различных видов горнохимического сырья (фосфатного, серного, борного и др.). Неоднократно оказывал научно-техническое содействие в организации его переработки за рубежом (Сирия, Египет, Тунис, Вьетнам,
Финляндия)

Все отходы, как было показано нами ранее в информационно-аналитических обзорах, представляют собой материальную базу промышленных производств, инновационно-технологический потенциал и в то же время источник медико-экологической опасности для среды обитания. Однако, если сложный поликомпонентный состав различных видов промышленных отходов ГПК, ХМК и ТЭК требует их специального изучения и оценки для выбора направлений и технологий их переработки, то твердые бытовые отходы (ТБО) представляют собой вторичное сырье, готовое к употреблению при условиях изначального сбора и сортировки. Очевидно, что несоблюдение этих условий приводит к необходимости захоронения или утилизации как накапливаемых (текущих) ТБО, так и лежалых. При сложившемся обращении с отходами в значительной мере утрачивается потребительская ценность различных видов вторичного сырья, но не устраняются экологические риски его хранения и процессов утилизации, среди которых преобладает сжигание. В нашей стране сложились устойчивые представления о том, что вовлечению техногенных ресурсов, включая вторичное сырье, в промышленное использование препятствует отсутствие необходимых технологий. К сожалению, новейшие отечественные технологии прикладной академической науки остаются невостребованными бизнесом и органами власти всех уровней.

В Объединенном институте высоких температур РАН только в последние 10–15 лет разработаны инновационные технологии 100%-ной переработки зольных отходов углесжигания на ТЭС, глубокой очистки промстоков различных специализированных предприятий с использованием нового эффективного реагента - флококоагулянта АСР, герметизации и консервирования с его применением лежалых тонкодисперсных отходов, включая высокотоксичные, и т. д. В ОИВТ РАН сосредоточен научно-методический опыт и возможности организации комплексного ресурсно-экологического картирования, изучения и оценки различных видов техногенных ресурсов, в том числе - на содержащиеся в них особо ценные (редкие и благородные) и экологически лимитируемые токсичные компоненты (Be, Hg, As, Cd, Tl и др.).

Портфель российских технологических разработок вполне достаточен для ускоренного программно-целевого решения актуальных задач их реализации в целях очистки территорий землепользования от складируемых отходов производства и потребления и тем самым устранения одной из главных причин эндемической экологически обусловленной заболеваемости и преждевременной смертности населения.
При этом авторы не исключают необходимость привлечения к решению рассматриваемых задач зарубежных технологий и опыта как успешной ликвидации негативных экологических последствий промышленной и бытовой деятельности, так и их предупреждения с использованием наилучших доступных технологий (НДТ). В связи с этим информационной основой нашей публикации явились появившиеся в последнее время материалы специалистов в области организации рециклинга, то есть промышленной переработки и использования вторичного сырья. Подобный сравнительный анализ отечественных и зарубежных разработок представляется необходимым для радикального решения проблемы переработки ТБО в нашей стране.
Пока же из реальных действий стоит отметить только личную инициативу Президента РФ по ликвидации накопленных и брошенных военными на Арктическом побережье свалок металлолома, включая бочки с неиспользованными горюче-смазочными материалами.

Российская панацея: все в землю
Необъятные просторы нашей страны, традиционная специфика менталитета населения, отсутствие необходимой и внятной государственной политики в совершенствовании систем обращения с отходами производства и потребления, включая радикальное совершенствование нормативно-законодательной базы, обусловили преимущественное захоронение ТБО на свалках-полигонах как в СССР, так и в новой России. К середине 90-х годов их количество превысило 35 тысяч. При этом ежегодные объемы ТБО, учтенные при вывозе из городов, составили 35 млн т, то есть 260 кг/чел. в год. Всего на учтенных полигонах и свалках в России сейчас накоплено более 65 млрд м3 ТБО с ежегодными поступлениями с середины 2000-х годов около 200 млн м3 и темпах роста 2% в год, что требует увеличения площадей для захоронения на 2,5–4%.
Согласно оценкам специалистов Минприроды и экологии РФ, в России насчитывается 110 тысяч несанкционированных свалок, учет, оценка и ликвидация которых представляют собой самостоятельную проблему. В период 2011–2014 годов силами Минприроды РФ ликвидировано 54 тысячи таких нелегальных свалок, что явно недостаточно, учитывая непрерывный рост их количества. Согласно оценкам Счетной палаты, количество функционирующих в стране МСЗ и МПЗ должно быть утроено, то есть речь идет о создании индустрии переработки как бытовых, так и промышленных отходов. Поэтому задачи экологизации действующих производств и коммунального хозяйства требуют и их одновременной коммерциализации за счет использования наилучших доступных технологий ликвидации как текущих, так и лежалых отходов.
В советское время существовали организованный сбор и система потребления макулатуры, текстиля, пищевых отходов и металлолома. В настоящее время подобные инициативы принадлежат единичным частным малым эколого-технологическим предприятиям (МЭТП) в некоторых крупных городах (Москва, Чебоксары, Вологда, Мурманск и др.), деятельность которых носит локальный характер и не объединена в какую-либо систему. Более того, в СМИ сложилось необоснованное мнение о неприменимости в российской действительности систем раздельного сбора мусора и переработки бытовых отходов, которое не опровергается должным образом природоохранными органами, в том числе примерами зарубежных промышленно-развитых стран (Германии, Японии, США и др.).

Многие полигоны и свалки ТБО созданы и эксплуатируются без надлежащего контроля муниципальных и природоохранных органов, с серьезными технологическими нарушениями и за пределами сроков эксплуатации, предусмотренных проектами, в том числе в Мурманске, Владимире (до 2000 г.) и других городах. Крупные мегаполисы расширяют зоны вывоза и захоронения своих ТБО за счет соседних административных территорий, тем самым сокращая их рекреационный потенциал. В частности, только вокруг Москвы на сегодняшний день существует более 100 официальных полигонов и свалок (причем только в ближайшем Подмосковье - более 10), а существующие мусоросжигательные заводы не справляются с накопленными объемами ТБО. Объемы ежегодного вывоза ТБО только в Пушкинском районе составляют ≥360 тыс. т. Кроме того, в Московской области необратимо возрастает количество собственных промышленных и бытовых отходов, а также несанкционированных свалок, в том числе обогащенных элементами-токсикантами 1-го класса опасности - ртутью, свинцом, кадмием и другими, а также радиоактивными элементами и высокотоксичной хлорорганикой (ПВХ и др.). Все эти свалки, не оборудованные в соответствии с передовым зарубежным опытом геомембранными системами гидроизоляции, дренажа и аккумуляции сточных вод и биогаза (метана), образующегося за счет разложения биомассы, представляют собой опасные очаги распространения экологического неблагополучия - от химического и бактериального загрязнения окружающей среды и прежде всего грунтовых вод до скоплений бродячих собак, крыс. Кроме того, захороненный мусор склонен к самовозгоранию, ликвидация которого представляется не менее затруднительной, чем пожаров на торфяниках. Создание, обустройство и содержание свалок, а также отводы под них земель тяжелым бременем ложатся как на бюджеты муниципальных образований, так и мегаполисов: захоронение 1 т мусора в развивающихся странах стоит 20–60 долл., а в промышленно развитых обходится еще дороже.
В ОИВТ РАН разработан радикальный способ объемной герметизации полигонов (свалок) ТБО. В этих целях предложено использовать способность нового эффективного алюмосиликатного реагента (АСР) - флококоагулянта - превращаться из золь-раствора в гель и твердый коллоид с полимерно-матричной структурой в течение 1–50 часов. Разработаны технологии непрерывного приготовления АСР и закачки его в тело полигона-свалки ТБО по сети буровых скважин. При этом реагент вытесняет воду из всего объема обработанного им хранилища ТБО благодаря своей большей плотности. Дальнейшее твердение АСР превращает ТБО в монолит, то есть обеспечивает надежную герметизацию полигона-свалки и изолирование его от любых внешних воздействий. Одновременно достигается исключение внутренних возгораний ТБО и каких-либо водных сбросов или фильтратов на рельеф. В ОИВТ создана установка для приготовления АСР и модель-аквариум для наглядной демонстрации процесса объемной герметизации эталона ТБО. Разработка в середине 2000-х годов была предложена для внедрения при обсуждении вариантов обезвреживания городских свалок в Сочи и Кузнецке, где инновационному техническому решению проблемы надежного захоронения ТБО предпочли традиционные инженерно-строительные решения. В настоящее время авторы рекомендуют использовать эти разработки для надежной изоляции от среды обитания полигонов-свалок ТБО в Московском регионе.
В зарубежном мире, в отличие от России, в качестве альтернативы захоронению ТБО широкое распространение получили промышленное мусоросжигание, раздельный сбор, сортировка и переработка городских отходов, то есть их рециклинг. Общее количество таких комплексных термических предприятий в мире составило в 1996 году 2400, а к 2005 году - 2800. Ведущая роль в их создании и техническом совершенствовании принадлежит Германии как лидеру природоохранных технологий (21%) и родине рециклинга, который в 1990-х годах осуществлялся там более чем на 160 заводах. В Японии количество подобных предприятий в те же годы составляло 49. В результате умелого сочетания целенаправленной государственной политики и интересов частных предпринимателей в Японии перерабатывается и уничтожается на МПЗ до 75% ТБО и лишь 25% захоранивается. В Германии и Голландии до 50% ТБО перерабатывается и уничтожается на термических предприятиях, во Франции - 40%, в Испании и США - 30–35%, в Италии, Канаде, Польше - от 10 до 30%. При этом стоимость термической обработки мусора на промышленных предприятиях развивающихся стран составляет 150–200 долл./т, а в промышленно развитых - значительно выше. Тем не менее суммарная экономическая эффективность, а также соответствие национальным и международным требованиям экологической безопасности обусловили преимущественное развитие промышленной мусоропереработки и сжигания относительно уходящего в прошлое захоронения ТБО на полигонах и свалках. Основным принципом глобальной программы ООН провозглашено превентивное «подавление» отходов производства и потребления, включая ТБО и выбросы, путем применения новых технологических процессов, сберегающих природные ресурсы, позволяющих использовать вторичное сырье и материалы и тем самым обеспечивающих ресурсно- и энергосбережение и экологическую безопасность. В соответствии с этой программой Франция и Голландия уменьшили объемы захоронения ТБО в период с 1998 по 2000 год с 50 до 7%, при этом доля мусоросжигания во Франции возрастала с 40 до 65%, а в Голлан-дии - с 10 до 20% при увеличении объемов вторичного использования и переработки (рециклинга) полезных компонентов ТБО с 50 до 70%.

От рудоразборного стола агриколы - к ленточному конвейру
Одной из основных операций в технологиях утилизации твердых бытовых отходов в России и многих странах остается ручная сортировка. Идея этой технологии появилась в свое время при ручной рудоразборке. На рисунке первого признанного европейского геолога, горняка, металлурга Георгия Агриколы показана идея этой технологии: с неподвижного стола, на котором находится рудная масса, одетые в кожаные фартуки средневековые работники отбирают полезные минералы. В лотках полезные и бесполезные компоненты переправляются в деревянные бочки (контейнеры).

Эта технология, рассчитанная на цветовое зрение и резвость сортировщиков (Klauber, нем. - «Крохобор»), осуществлена в настоящее время на движущихся ленточных конвейерах многих мусороперерабатывающих комплексов России (их насчитывается на сегодня свыше 250). Отличие современной сортировочной ленты от гравюры Агриколы заключается только в ее подвижности и в использовании вместо деревянных бадей пластиковых контейнеров. Составляющими элементами при ручной сортировке на неподвижном столе Агриколы или на движущемся со скоростью не более 0,5 м/сек современном конвейере были и остаются визуальная оценка компонентов, их классификация, разделение и выборка.
Несмотря на создание комфортных условий для сортировщиков ТБО, которые позволяют им отбирать и отправлять в контейнеры до полутонны бумаги, до 800 кг стеклотары, 280 кг пластика, 55 кг алюминиевых банок в час, ручная сортировка представляется в известной степени анахронизмом для крупных МПЗ, но незаменима для малых и средних МЭТП. Она позволяет решать две взаимосвязанные задачи - экономическую и экологическую: селективной переработки составляющих ТБО с получением вторичных материалов и изъятия из несортированной массы, подлежащей термической обработке на МСЗ и МПЗ, особо токсичных компонентов, к которым относятся ртуть (люминесцентные лампы), свинец (аккумуляторы), кадмий (аккумуляторы, батарейки и пластмассы) и другие элементы трех классов опасности, а также хлорорганические соединения, в основном связанные с полимерными материалами 1-го класса опасности. Раздельный сбор ТБО по видам от городского населения, учреждений и предприятий давно и широко практикуется в Германии, США, Франции и других промышленно развитых странах, включая бывший СССР, обеспечивая высокое качество получаемых из них материалов. Однако при этом пока в переработку вовлекается не более 15–20% общей массы ТБО. Механизированное обогащение и сортировка ТБО, поступающих на термические предприятия для переработки и сжигания в объемах от 100–250 тыс. т до 0,5–1,0 млн т в год, значительно продуктивнее, но не обеспечивает необходимой чистоты выделяемого вторсырья и, следовательно, качества получаемых из него вторичных материалов. При этом возможны оптимальные варианты сочетания ручной сортировки ТБО (после предварительной сушки) на конвейерной ленте «до печи» с их механизированной сортировкой, и «после печи» для дробления и разделения шлака и золы с выделением фракций черных и цветных металлов.
Предварительная сортировка ТБО с удалением и вывозом на полигоны негорючих материалов уменьшает при их термической обработке выбросы ртути на 76%, мышьяка - на 72%, свинца - на 41%, а КПД сгорания, напротив, повышает на 22%.

Аэросепарация - один из самых дешевых способов сортировки ТБО
Удалось ли человечеству за почти 500 лет придумать что-то, позволяющее уйти от этого трудоемкого, всё еще живущего примитива? Ответ можно считать положительным. Аэросепарация - это разделение бытовых отходов в восходящем потоке воздуха. Существует множество конструкций аэросепараторов, учитывающих морфологию, материальный и гранулометрический состав ТБО.
В легкой фракции аэросепарации большой практический интерес представляет смесь полиэтиленовых (ПЭТ) и полихлорвиниловых (ПВХ) пластиков. Важно это и с экологической точки зрения. Если отправить органическую часть на сжигание, то выделение хлора при сжигании смеси пластиков приведет к превышению его содержания в отходящих газах. Предложен флотационный способ разделения ПЭТ и ПВХ. Измельченная смесь пластиков обрабатывается депрессором quebraccho или arabic gun и при подаче вспенивателя pain oil подается во флотационную камеру. При подаче в камеру воздуха частицы, содержащие ПВХ, всплывают в пену, тем самым отделяясь от ПЭТ. Однако более интересным представляется сухой способ разделения этих пластиков электросепарацией, который технологически и экономически хорошо сочетается с аэросепарацией. Целью этой операции является снижение содержания ПВХ с 0,1 до 0,004%. Измельченная смесь пластиков поступает в трибокамеру, где при взаимном трении частицы ПЭТ и ПВХ получают различные электрические заряды. В электросепараторе EKS фирмы Hamos GmbH (Германия), имеющем два плоских пластинчатых электрода, в поле высокой напряженности положительно заряженные частицы ПЭТ притягиваются к отрицательному электроду, отдают ему свой заряд и выделяются из аппарата в виде готового продукта.

Если сжигать, то как?
Одним из самых древних способов переработки отходов, который используется и сегодня как на бытовом уровне, так и в промышленных масштабах, является их сжигание. Но при сжигании бытовых отходов, содержащих значительное количество полиэтиленовой упаковки, особенно экологически вредной ПВХ, выделяется большое количеств диоксинов и фуранов, являющихся канцерогенами. Бороться с этой опасностью можно, организовав в печи эффективный режим сжигания и установив достаточное количество ступеней очистки отходящих газов. В Европе эта задача, в принципе, решена. В европейском сообществе насчитывается более 400 заводов, сжигающих около 59 млн т ТБО в год, которые вырабатывают 22 млрд кВт/час энергии в год для энергоснабжения самих заводов и городов. При этом решается задача переработки токсичных золошлаков от сжигания ТБО. В 1996 году на 51 мусоросжигательном заводе (МСЗ) в Германии было сожжено 11 млн т ТБО. При этом образовалось до 3 млн т шлакозольных отходов (ШЗО), из которых 70% были подвергнуты обогащению. Эти ШЗО содержали от 50 до 90% минеральных фракций, от 1 до 5% углерода и 9–10% металлов.
Количество МСЗ в Германии возросло с 70 в 2007 году и до 85 в 2013 году, то есть более чем на 20%. Там же используются технологии, альтернативные сжиганию: сортировка, механобиологическая переработка с последующей ферментацией или компостированием биологической части ТБО и т. д. Тем не менее распространено мнение, что сжиганию ТБО нет альтернативы. Частичная замена природного топлива (газа, нефти, угля), содержание в котором вредных примесей выше, чем в ТБО, бытовыми отходами является, по мнению авторов, экологически предпочтительным.
В последние годы в разных странах мира был выполнен большой объем научно-технических исследований и практических работ по созданию теплоэлектростанций, использующих в качестве топлива бытовые отходы. Существуют конструкции камер сгорания, системы очистки отходящих газов, которые позволяют достичь энергетической и экологической эффективности процесса сжигания ТБО и производства из них электро-энергии, не уступающих мировому уровню. Концерн Fisia Babkok Environment GmbH разработал и сдал в эксплуатацию МСЗ производительностью 360 тыс. т ТБО в год. При этом на предприятии обеспечиваются уровни выбросов в атмосферу вредных газов, в том числе диоксинов и фуранов, на порядок ниже ПДК, а извлекаемые из шлаков металлы могут быть реализованы на сумму 4 млн евро в год. Указывается, что удельные капитальные и эксплуатационные затраты с гарантией высоких экологических показателей существенно ниже, чем на действующих установках по переработке ТБО. Концерн готов поставить десятки установок в РФ и организовать утилизацию ТБО.
В России из 35–40 млн т ТБО, образующихся ежегодно, только 4–5% подвергаются переработке. Остальные отправляются на депонирование, проще говоря, - на захоронение, как и в далекие времена. Суммарная мощность семи наиболее крупных российских МСЗ составляет около 1 млн т в год. В Москве три МСЗ, еще четыре более или менее мощных МСЗ работают во Владивостоке, Череповце, Пятигорске и Мурманске.
На ряде МСЗ ТБО подвергаются ручной сортировке на ленточном конвейере, что позволяет, например, на МСЗ № 4 в Москве при переработке 275 тыс. т ТБО получать 10 тыс. т бумаги и картона, 4 тыс. т пластика, 3 тыс. т стекла, 7 тыс. т черных и 1 тыс. т цветных металлов. Отходы после сортировки поступают на сжигание. Образовавшийся после сжигания шлак используется в дорожном строительстве, а зола обрабатывается реагентами-отвердителями, после чего она депонируется. Однако сортировку отходов перед сжиганием используют не все МСЗ. Выделение пластиков из потока перед сжиганием считают невыгодным, так как поступающий на сжигание материал должен иметь определенную калорийность, чтобы производство пара и электроэнергии было экономичным.
При этом получается так, что мусоросжигательные заводы, предназначенные для решения экологических проблем, в то же время сжигают пластики, включая ПВХ, которые являются основным источником высокотоксичных диоксинов и фуранов. Многие МСЗ находятся в длительной эксплуатации и используют устаревшие технологии, особенно ущербные с точки зрения очистки отходящих газов. В качестве положительного примера решения проблемы снижения концентрации вредных веществ в отходящих после сжигания газов можно привести МСЗ № 3 в Москве. Завод был сдан в эксплуатацию в 1984 году. В 2012 году он был реконструирован при участии инвестора - австрийского концерна ENV AG - для достижения производительности 360 тыс. т ТБО в год. Благодаря использованию топочной камеры новой конструкции удалось обеспечить практически полное сгорание отходов с недожогом не более 1%. Трехступенчатая очистка дымовых газов обеспечивает уровень концентрации загрязняющих веществ менее 60% от ПДК, а содержание особо вредных диоксинов и фуранов не превышает 45% от ПДК. Магнитная сепарация золошлаковых отходов обеспечивает получение до 5 тыс. т черного металла, реализация которого пополняет доход завода.
Несмотря на заверения сторонников технологии сжигания бытовых отходов в ее экологичности, в стране существует широкое общественное движение против строительства МСЗ в Москве, Санкт-Петербурге и в других населенных пунктах. Дело доходит до того, что протестующие приковывают себя цепями к ограде мест, где планируется возведение таких, с точки зрения жителей, губительных для человека производств.
Изначально мусоросжигание рассматривалось как альтернатива захоронению ТБО. В бывшем СССР действовало 10 МСЗ, в том числе - 3 в Москве и по одному - в Мурманске, Нижнем Новгороде, Владивостоке, Череповце и других городах. Все они оказались энергоемкими и не производящими никакой продукции, кроме пара за счет тепловой энергии, то есть убыточными и дотационными. Стоимость утилизации на МСЗ 1 т ТБО составляет сейчас 220–240 руб./т, что дороже всех остальных способов переработки, и тем более - захоронения мусора. В настоящее время эти МСЗ либо остановлены и реконструируются в мусороперерабатывающие заводы - МПЗ (Москва), либо продолжают работать по прежней схеме (Мурманск), представляя собой в отличие от свалок активные и экологически опасные источники загрязнения окружающей среды. Мусоросжигательные заводы были построены в начале 1980-х годов. Их оборудование, преимущественно чешское (фирмы «Дукла»), морально и технологически устарело и не обеспечивает как высокую температуру сжигания мусора (более 1300 ˚С), необходимую для разложения высокотоксичной органики (диоксинов, фуранов и др.), так и многостадийную очистку отходящих газов (6 тыс. м3 на 1 т ТБО), принятую в настоящее время за рубежом. У нас мусоросжигание происходит в одну стадию, за рубежом - в 5–6. Нормирование выбросов на российских МСЗ производится по ограниченному количеству ингредиентов загрязнения.

Результаты специальных исследований СЗ НТЦ «Экология и ресурсы» деятельности Мурманского завода ТО ТБО в 1997–98 годах свидетельствуют о комплексном и крайне опасном воздействии предприятия на окружающую среду в Северном районе Мурманска, занимающем порядка 30% площади города. В зольных уносах, шлаках и лежалых шлакозольных отходах обнаружены высокие концентрации целого ряда тяжелых металлов всех трех классов опасности, причем наиболее значительные превышения над ПДК, нормированными для почв, установлены для свинца и цинка (до 100–150 раз), кадмия (100–1300 раз), сурьмы, меди, хрома (от 3 до 30 раз) и ванадия (1,3–7 раз). Относительно общесанитарного показателя вредности эти концентрации превышают нормативы по меди в 200–300 раз, по цинку и свинцу в 80–100 раз, по ванадию в 1,3–6,7 раза. В сточных водах МСЗ после промывки шлака установлены превышения ПДК для хозяйственно-бытовой канализации концентрациями Cr, Ni, Cu, нефтепродуктов, фенолов, диоксида азота, хлора и сульфат-иона. Как известно, присутствие фенолов и хлора в сточных водах обусловливает образование в них диоксинов, прежде всего характерных для газопылевых выбросов МСЗ, где их концентратором является летучая зола. В промывочных водах Мурманского завода ТО ТБО были установлены концентрации ртути, превышающие ПДК в 8 раз, кадмия и свинца в 2–4 раза, цинка и меди в 148–165 раз, железа, никеля и кобальта в 5–10 раз.
В течение десятилетий Мурманский завод ТО ТБО, сжигавший ежегодно 100 тыс. т ТБО, помимо загрязнения атмосферного воздуха в городе, практиковал отсыпку шлакозольными смесями различных стройплощадок и прежде всего гаражей, официальный вывоз этих смесей на городскую свалку и, наконец, несанкционированный вывоз в зеленую зону с отсыпкой в верховьях малых рек, дренирующих городскую застройку и впадающих в Кольский залив. Неоднократные попытки администрации г. Мурманска, продавшей в свое время свою долю акций частным владельцам завода, приостановить его экологически опасную деятельность, встречали сопротивление хозяев предприятия и лавинообразный рост числа несанкционированных свалок.

Рециклинг ТБО за рубежом и в России
Согласно зарубежному опыту, не менее 25–30% мусора в случае его предварительной сортировки подлежат рециклингу, то есть вторичной переработке с получением различных ценных материалов и изделий. Так, например, переработка 1 т макулатуры экономит 3,5 м3 древесины, 6,3–14,6 ГДж тепла, 300–800 кВт/час электроэнергии и уменьшает загрязнение окружающей среды. В Германии девиз «Здесь благодарят за мусор» стал одним из стимулов замены природной древесины, импортируемой из Скандинавии, вторичным упаковочным сырьем. Там же для ежегодного производства 10 млрд упаковочных пакетов расходуется более 0,2 млн т картонного материала, то есть по 2,5 кг на каждого жителя. В течение двух лет после постановления правительства об упаковке из вторсырья вывоз мусора на свалки сократился на 15%. На сортировочной ленте выбирается до 95% картонной упаковки. Предприятия по утилизации вторсырья оснащаются компьютерами, инфракрасными определителями металла, вибросепараторами и другими механическими, оптическими и электронными приборами.
В России объемы ШЗО мусоросжигательных заводов составляют порядка 30% от исходной массы ТБО. Согласно расчетам по результатам опытного фракционирования ШЗО на московских МСЗ, за счет переработки всего объема ТБО (2,5 млн т/год) может быть получено: стеклокерамической массы - 123,7 тыс. т, железного лома - 33 тыс. т, алюминия - 3,95 тыс. т, меди -
1,7 тыс. т, магнитного и шлакового песка - 371,2 тыс. т. Концентрат тяжелых металлов содержит 37% меди, 12,6% цинка, 4,3% свинца и соответствует по качеству вторсырью меди класса Г сорта 1 (ГОСТ 1639-78). Содержание алюминия в легкой фракции (после додрабливания) составляет 50–60%, что соответствует требованиям того же ГОСТа к сырью для производства вторичного алюминия. Все операции по переработке ШЗО выполняются на простом оборудовании (пресс для лома черных металлов, дробилка, виброгрохот, магнитный сепаратор, отсадочная машина). В результате исключается необходимость вывоза, складирования или захоронения объемных шлакозольных отходов, создается еще одно направление малого экологического предпринимательства и соблюдаются требования экологической и санитарной безопасности в обращении с отходами МСЗ и МПЗ.
Следует отметить, что все отечественные разработки промышленной технологии переработки мусора, предложенные в последние 25 лет, остались нереализованными. В известной степени это было обусловлено заимствованием разработчиками технологий мусоросжигания из собственной сферы деятельности - металлургической (домна), энергетической (котел электростанций), оборонной и других, не учитывающих специфику термообработки ТБО и не подтвержденных пока экспериментально. С другой стороны, при использовании зарубежных технологий не учитывалась специфика состава и состояния российских ТБО, которые существенно отличаются от западных стандартов несортированностью, высокой влажностью, низкой теплопроводностью, высокой зольностью (до 30%) и т. д. Нередко согласие западных партнеров предоставить кредиты на создание МПЗ в России сопровождалось условиями ввоза и сжигания на них зарубежных отходов. Отечественные проекты строительства предприятий по переработке мусора предусматривают окупаемость затрат в течение 3,5–5 лет при удельном показателе капиталовложений на 1 тонну ТБО около 190,3 долл. За рубежом этот показатель значительно выше: в Нидерландах - 417 долл., в США - 450 долл., в Германии - 715 долл. Стоимость западных проектов МПЗ, как правило, превышает финансовые возможности регионов России за исключением Москвы, где создана городская сеть мусороперегрузочных станций; с использованием зарубежных технологий и техники осуществляется прессование мусора в брикеты, что позволяет уменьшать объем вывозимых на загородные свалки (в Икшу, Хметьево и др.) ТБО до четырех раз, обеспечивать максимальную загрузку мусоропроводов и тем самым экономить средства на автотранспорте и объемах захоронения мусора.
С целью реализации такой политики в Москве были созданы ГУП «Экопром» и МГУП «Промотходы», причем последнее объединило в Ассоциацию «Вторэкоиндустрия» 16 коммерческих организаций, занятых селективным сбором и переработкой вторсырья, преимущественно промышленных предприятий и нежилого сектора с использованием отечественных технологий и оборудования. Особое внимание уделяется восстановлению утраченного в 1990-х годах рынка сбора и вторичного использования макулатуры. Заготовки ее в Москве для вторичного использования тогда составляли 350 тыс. т, в Московской области -75 тыс. т. Эта макулатура вывозилась для переработки в города Ступино и Серпухов на бумажные фабрики (2–4%), а остальной объем - в Ленинград, Рязань, Муром и другие города из-за отсутствия подобных производств в Москве. На 52 предприятиях с использованием макулатуры (от 20 до 100% загрузки) производилось 50 видов бумаги и картона. Как известно, целевой сбор макулатуры был организован централизованно по всей стране.
В 2000-е годы в Москве был создан целый ряд частных фирм по переработке вторичного сырья: макулатуры, ртутных ламп, свинцовых аккумуляторов, гальваношламов и гальваностоков, автомобильных шин и др. Кроме того, на городских стройплощадках и несанкционированных свалках обнаруживаются многочисленные участки радиоактивного загрязнения: ежегодно НПО «Радон» выявляет 10–15 таких участков при рытье котлованов по всему городу.
Несмотря на солидные капиталовложения (сотни млн долл.) в строительство и реконструкцию объектов по утилизации и переработке мусора в Москве, до сих пор на полигоны и свалки Московской области приходится вывозить и захоранивать до 90% городских отходов. Проблема усугубляется ежегодным образованием в Москве еще 6 млн т промышленных отходов и более 1 млн т иловых осадков очистных сооружений, загрязненных тяжелыми металлами и токсичной органикой, накопление которых составляет десятки миллионов кубических метров.
В ограниченных объемах (до 10%) переработка ТБО осуществляется в Нижнем Новгороде, Уфе и Санкт-Петербурге. Примечательно, что в последнем случае используется биотермическая технология, в основу которой заложен принцип превращения органической части ТБО, составляющей порядка 40–50% (пищевые отходы, древесина, макулатура и др.), в компост с удалением, пиролизной обработкой и захоронением некомпостируемых составляющих. Однако высокие содержания в компосте неустраняемых тяжелых металлов и других токсикантов резко ограничили возможности сельскохозяйственного использования такого компоста, так же как и иловых осадков городских очистных сооружений.
Согласно богатому зарубежному опыту и отечественным разработкам энтузиастов, любая биомасса при определенных условиях может быть переработана в биогаз (метан), который в изобилии выделяется при разложении ТБО на полигонах и свалках, при складировании компоста и навоза и т. д. Биогаз может быть получен как на малогабаритных установках для автономного тепло- и энергосбережения в городских и сельских условиях, так и на крупных заводах, расположенных на полигонах и свалках ТБО. Мировым лидером в создании и широком использовании биоэнергетических установок является Китай, где работает около 5 млн домашних биогазовых установок, производящих более 1 млрд м3 газа в год для 20 млн человек. До 0,5 млн биоэнергетических установок (БЭУ) используется в Индии, сотнями исчисляется их количество в Японии, странах Европы и Америки.
В США более 30 крупных заводов извлекают метан из продуктов разложения городских свалок.

В нашей стране ежегодно образуется до 500 млн т органических отходов (по сухому веществу), что эквивалентно по энергосодержанию 100 млн т условного топлива. Впервые, еще в 1940–1950 годах в СССР были высказаны идеи биотехнологической переработки органических отходов, однако до недавнего времени работала только одна подобная установка на Октябрьской птицефабрике в Подмосковье, а вторая испытывалась на птицефабрике во Владимирской области. Затем центр «ЭкоРос» сконструировал две серийные биогазовые установки: ИБГУ-1 для крестьянской усадьбы и БИОЭН-1 для фермерского хозяйства. Их испытания и эксплуатация доказали тройной эффект: экологический (уничтожение отходов биомассы), энергетический (производство метана) и экономический (производство нетрадиционных, экологически безопасных и высокоэффективных удобрений из остатков перерабатываемой биомассы). По эффективности 1 т новых удобрений эквивалентна 60 т навоза. Годовая производительность БЭУ как фабрики удобрений достигает 70 т при расходе 1 т на гектар земельных угодий. Первые 65 БЭУ усадебного типа выпустили заводы в Туле и Кемеровской области. Потребность в усадебных БЭУ определена на ближайшие 5 лет в 50 тыс. шт. при стоимости 20 тыс. рублей. Заказы на российские установки поступили из Казахстана и Белоруссии, ЮАР, Объединенных Арабских Эмиратов, Дании, Финляндии и даже Китая - ведущего в мире производителя биогаза.

Опытные пиролизные установки для переработки различных видов биомассы, включая древесину, созданы в Канаде, Италии, Испании, Финляндии, Нидерландах, США и Греции, а исследователи и их создатели объединены в Пиролизную сеть - Pyroysis NetWork (PyNe), работы которой финансируются Европейской комиссией. Наиболее «продвинутыми» являются канадские установки фирмы Ensyn, используемые также в США и Великобритании. Пиролиз биомассы, в том числе специально выращиваемой древесины, рассматривается в качестве одного из приоритетных направлений энергетики в европейских странах.

Есть ли перспектива использования "мокрых" способов переработки ТБО?
В Интернете появилось сообщение о радикальной смене направления в утилизации отходов в сторону использования гидросепарации. Известно также, что в Пятигорске обсуждались варианты реконструкции действующего МСЗ. Компания Niagara Traiding Co. Ltd предложила гидротермический способ переработки ТБО Waste Away. Мусор превращается в гомогенный, биологически стабильный материал, так называемый пух. Он прессуется и может быть использован в качестве альтернативного топлива, удобрения или в строительстве. Этот способ является практически безотходным. Однако руководство города, избегая риска, поскольку способ Waste Away пока не имеет широкого распространения, приняло решение в пользу технологии сжигания, предложенную компанией CNIM. В Интернете есть сообщения о том, что власти отказываются от строительства заводов для сжигания бытовых отходов. Нет уверенности в том, что сооружение новых МСЗ в Москве и других регионах РФ состоится. В качестве альтернативы называются гидравлические способы переработки ТБО, хотя детали этих способов не уточняются.
На наш взгляд, одним из таких альтернативных сжиганию способов может быть технология механобиологической переработки ТБО (МБП ТБО), разработанная фирмой Hese GmbH (Германия). Технология осуществляется в нескольких связанных между собой модулях. В голове процесса стоит модуль «Обогащение», задачей которого является выделение из ТБО металлов, инертных материалов (камней, керамики и др.), а также биологической части для производства альтернативного топлива и сырого субстрата для получения окатышей или направления в модуль компостирования или ферментации.
Основой присутствующего во всех вариантах комбинаций модуля «Обогащение» является каскадная мельница. В мельнице осуществляется измельчение ТБО металлическими шарами. Максимальный размер предметов и кусков ТБО, входящих в мельницу, определяется диаметром горловины (1 м). Предметы крупнее 1 м удаляются перед входом в мельницу. Попадающие между шарами фольга, органика, бумага, картон, пищевые отходы измельчаются до крупности 10–40 мм. Биологические компоненты раздавливаются, в то время как металлические предметы, батарейки, пластиковые бутылки только деформируются. Органические компоненты (пищевые отходы), содержание которых составляет чуть более 5%, измельчаются до 25–40 мм. При этом выход фракций от 0 до 10 мм составляет 80–85%. Эти фракции, измельченные и дезинтегрированные, насыщаются кислородом, что способствует их последующей ферментации или компостированию. На выходе из каскадной мельницы имеется бутара (барабанное сито), в которой и осуществляется выделение тонко измельченной биологической фазы. Фракция крупнее 40 мм после бутары подвергается магнитной сепарации для выделения черных металлов и затем извлечению цветных металлов в электродинамическом сепараторе. Фракция мельче 3–8 мм имеет повышенную влажность, что весьма благоприятно для последующих процессов ферментации или компостирования. При производительности установки 120 тыс. т ТБО, при трехсменной работе, за 250 рабочих дней установка обеспечивает получение: 6 тыс. т железосодержащих продуктов, 0,4 тыс. т цветных металлов, 14 тыс. т топливозаменителя EBS 1 (cодержит вязкие пластики); 65 тыс. т топливозаменителя EBS, 2,29 тыс. т мелкого продукта (<5 мм) для биологической переработки, 5 тыс. т инертных материалов. Это означает, что технология механобиологической переработки обеспечивает более чем 90%-ное использование бытовых отходов!
Вышеизложенные материалы свидетельствуют о необходимости программно-целевого решения проблемы вовлечения в переработку в масштабах всей России промышленных и бытовых отходов с созданием новой индустриальной отрасли. Не только Арктика и ближний космос нуждаются в «зачистке» в соответствии с инициативами президента страны и академиков. Прежде всего в этот процесс должны быть вовлечены моногорода и густонаселенные территории, где переработка отходов способна активизировать инновационно-технологический потенциал, обеспечить занятость населения, повысить его социально-экономический статус и снизить уровни экологически обусловленной заболеваемости.
Что для этого необходимо? Прежде всего - политическая воля в совершенствовании существующей нормативно-законодательной базы и проявление инициатив в организационно-финансовой поддержке научных и техноэкологических разработок и программ на федеральном, региональном и муниципальном уровнях. В этих целях представляется целесообразным проведение в 2016 году парламентских слушаний в Госдуме РФ и затем специальных территориальных конференций. В результате может быть создана технологическая платформа будущей программы действий и сформирован Межрегиональный координационный совет (МКС). Рекомендуемая организация корпоративного взаимодействия специалистов-экологов, технологов и экономистов РАН, вузов и предприятий, имеющих прямое отношение к рассматриваемой проблеме и тем самым уже участвующих в ее решении, способна, со своей стороны, обеспечить реализацию государственных инициатив, вплоть до создания сетевых структур научно-производственного государственно-частного партнерства.
Со своей стороны редакция журнала «Редкие земли» выражает готовность оказывать информационную поддержку, включая обмен организационно-технологическим опытом между действующими крупными и малыми предприятиями, занятыми утилизацией и переработкой отходов, в первую очередь на территориях Москвы и Московской области при содействии МПР и экологии и Минпромторга РФ.

Схема рентгеновского сепаратора фирмы Mogensen (Германия)

Примером использования рентгеновской сортировки твердых бытовых отходов является схема, предложенная немецкими фирмами Mogensen и CommoDas. Принцип действия сепаратора фирмы Mogensen основан на использовании облучения рентгеновскими лучами движущегося на конвейерной ленте материала, выделенного после аэросепарации ТБО. При прохождении рентгеновских лучей через куски материала наблюдается эффект их ослабления, который зависит от атомного строения и плотности материала.
В пробах тяжелой фракции аэросепарации крупностью 30–60 мм различимы органические и неорганические компоненты. Преимущество этого способа, например, перед сепаратором, работающим в ближней инфракрасной области спектра, заключается в том, что критерием разделения является плотность материала. Этот критерий не зависит ни от размера частиц, ни от их формы, веса и цвета поверхности. Такая тонкость восприятия недоступна человеческому глазу.
Согласно схеме, сепарируемый материал из бункера-питателя 1 поступает на транспортирующий лоток 2, который дозирует материал и подает на стол 3, на котором осуществляется разобщение частиц и образование монослоя. Из источника 4 происходит облучение движущегося материала в диапазоне угла 80˚. Интенсивность прошедших через материал лучей измеряется двумя быстрострочными сенсорами с различной спектральностью. Специально разработанные для Mogensen однострочные сенсоры, которые при разрешении 0,8 мм и глубине обработки в 10 бит соответствуют скорости и разрешению однострочной камеры CCD при сортировке по цвету. Классификация частиц осуществляется устройством обработки данных с помощью ЭВМ 6 в течение нескольких миллисекунд. По результатам сверхскоростного анализа принадлежности частиц к тому или иному сорту ЭВМ передает команду на устройство 7, оснащенное быстродействующими пневматическими клапанами, являющимися аналогом руки рудоразборщика с гравюры Агриколы.
Струи сжатого воздуха отдувают частицы органического и неорганического состава в отсек 8 с двумя контейнерами. Фирмой Mogensen выпускаются сепараторы двух типов: AR 1200
и AQ 1100, имеющие производительность по твердым бытовым отходам от 5 до 20 м³/час. Расход электроэнергии составляет 7,5 квт/час. При обогащении твердых бытовых отходов
получают органическую фракцию, которая может быть использована в качестве альтернативного топлива, и неорганическую, содержащую менее 5% органики, которая может быть
направлена на депонирование. Сепаратор оснащен защитой от облучения, и уровень излучения находится значительно ниже допустимой дозы радиации.

Литература
1. Делицын Л.М., Власов А.С. Иммобилизация конденсированных вредных промышленных веществ. В сб. Техногенные ресурсы и инновации в техноэкологии. Под ред. Е.М. Шелкова и Г.Б. Мелентьева. – М: ОИВТ РАН, 2008. – С. 352.
2. Малышевский А.Ф. Обоснование выбора оптимального способа обезвреживания твердых бытовых отходов жилого фонда в городах России. Министерство природных ресурсов РФ, 2012 г. 3. Мелентьев Г.Б. Создание индустрии переработки возобновляемых техногенных ресурсов и инновационная техноэкология как альтернатива экстенсивному недропользованию. В сб. Север и рынок. – Апатиты: КНЦ РАН, 2007. С. 178-184.
4. Мелентьев Г.Б. Техногенный потенциал: в ожидании промышленного освоения. В ж. Редкие земли, вып. 3, 2014. С. 132–141.
5. Мелентьев Г.Б., Шуленина З.М., Делицын Л.М., Попова М.Н., Крашенинников О.Н. Промышленные и бытовые отходы: инновационная политика и научно-производственное предпринимательство как средства решения проблемы. В ж. Экология промышленного производства, вып. 4, 2003 (ч. 1). С. 43–54; вып. 1, 2004 (ч. 2). С. 41–51.
6. Шубов Л.Я., Ставровский М.Е., Шехирев Д.В. Технология отходов мегаполиса. Технологические процессы в сервисе, 2002, Москва.
7. W.L. Kaltentindt, W.L. Dalmijin. Improved Separation of Plastics by Flotation Using a Combined Treatment. Freiberger Forschungshefte, A 850, 1999, Sortierung der Abfaelle und mineralischen Rohstoffe, Technische Uni Bergakademie Freiberg, s. 132–141.
8. P. Koch Die Rolle der Zerkleinerung in Anlagen zur mechanisch- biologischen Abfallbehandlung von Hausmuell (MBA). Aufbereitungs Technik, 4, 2002/43. Jahrgang, s. 25-32.
9. P. Koch, W. Weining, B. Pickert Haus- und Restmuellbehandlung mit dem modularen Hese – MBA – Verfahren, Aufbereitungs Terchnik, 6, 2001/42. Jahrgang, s. 284–296.
10. R. Meier – Staude, R. Koehlechner «Elektrostatische Trennung von Leiter-/Nichtleitergemischen in der betrieblichen Praxis». Aufbereitungs Technik, 3, 2000/41. Jahrgang, s. 118–124. 11. G. Nimmel Aerostrommsortierung bei der Restabfallaufbereitung. Aufbereitungs Technik, 4, 2006/47. Jahrgang, s. 16–28.
12. T. Nisters. Ersatzstoffherstellung mit NIR – Technologie. Aufbereitungs Technik, 12, 2006/47. Jahrgang, s. 28 – 34.
13. T. Petz, Ja. Meier – Kortwig Aufbereitung von Muellverbrennungsaschen unter besonderer Beruecksichtigung der Metallrueckgewinnung. Aufbereitungs Technik, 3< 2000/41. Jahrgang, s. 124–132
14. A. Trogl. Was waere die Entsorgungswirtschaft ohne die Abfallverbrennung?. Aufbereitungs Technik, 5, 2007/48. Jahrgang, s. 4–13.
15. E. Zeiger Sortierung verschiedener Abfallstroeme mit Mogensen – Roentgen – Sortiertechnik. Aufbereitungs Technik, Nr.3, 2006, 47. Jahrgang, s. 16–23.

ТЕКСТ: Ю.В. Рябов, Г.Б.Мелентьев, Л.М. Делицын
Объединенный институт высоких температур РАН

Термин «Утилизация отходов » подразумевает переработку мусора с целью получения вторичного сырья для последующего использования в качестве исходного материала для производства новых видов продукции, или энергии. В соответствии с законом «Об отходах» утилизация определяется как: «использование отходов как вторичных материальных или энергетических ресурсов».

Термин «бытовые коммунальные отходы » подразумевает отходы, образующиеся в процессе жизнедеятельности человека и непроизводственных учреждений типа общественного питания, общественного пользования и прочих.

Термин «ТБО (твердые бытовые отходы) » отличается от термина «ЖБО (жидкие бытовые отходы) » уже хотя бы потому, что подразумевает коммунальные стоки, не имеющие ничего общего с понятием твердое. Отдельно следует отметить, что в большинстве случае вывоз и значительно сложнее, чем отходов промышленности, причиной чему служит отсутствие необходимости в процессе сепарации или, говоря проще, разделения мусора по фракциям в большинстве отраслей промышленности. А также высокий уровень концентрации или плотности промышленных отходов.

С твердыми бытовыми отходами все намного сложнее, так как, несмотря на менее скромные объемы, чем у промышленных, разнообразный состав ТБО исключает прямую утилизацию без предварительной сепарации. В настоящее время существует 4 основных способа утилизации ТБО:

1. Захоронение мусора на специальных полигонах ТБО;
2. Сепарация, предусматривающая раздельный сбор или разделение мусора по фракциям непосредственно на утилизационных производствах;
3. Сжигание, представляющееся самым малоэффективным способом;
4. Пиролиз, предусматривающий высокотемпературное разложение отходов.

Рассмотрим данные способы утилизации ТБО, их плюсы и минусы.

1. Захоронение на полигонах ТБО

Вывоз и утилизация ТБО на специальных полигонах захоронения предусматривает наличие специально оборудованного полигона, на котором каждый слой мусора засыпается почвой по принципу слоеного пирога. Данный способ утилизации отходов, который по сути таковым не является, имеет положительные стороны, и в частности относительно невысокий уровень энергоемкости процесса, а также минимальные затраты труда и денежных средств на оборудование полигона захоронения.

Несмотря на это, данный метод утилизации характеризуется множеством экологических и экономических недостатков, и в частности тем, что полигоны ТБО занимают значительные территории, при этом делая их непригодными для более рационального использования на протяжении длительного срока времени или, говоря проще, делают почву неплодоносной на срок не менее 50 лет. Кроме того, посредством ветра пыль и мусор с полигона разносится на многие километры вокруг, тем самым загрязняя окружающую среду и нанося вред здоровью человека и в большей мере эстетическому облику города. Также и зачастую происходящие на полигонах захоронения ТБО самовозгорания, образовывающиеся в результате нарушения технологии эксплуатации полигона, не способствуют улучшения уровня экологии и к тому же представляют сложность для тушения.

Объясняется это тем, что результатом нарушения правил эксплуатации является повышение температуры и, как следствие, выделение метана в процессе микробиологических и химических реакций происходящих в мусоре с последующим возгоранием, которое практически невозможно потушить. В результате длительного горения мусора на полигоне атмосфера в качестве бонусов получает выбросы таких вредных веществ как:

• Сера;
• Аморфный углерод;
• Окислы азота;
• Бензпирен;
• И прочие «освежители», самыми активными из которых являются дибензофураны и полихлорированные диоксины.

Помимо этого, содержащийся в почве полигона жидкий фильтрат изобилует огромным количеством растворимой органики и тяжелых металлов, в частности ртути, которые в случае разрушения оградительного вала или продолжительных проливных дождей могут попасть в грунтовые воды и, соответственно, отравить все до чего смогли добраться. В качестве основного недостатка утилизации ТБО на специальных полигонах захоронения можно упомянуть то, что даже после ликвидации он продолжает отравлять все вокруг на протяжении многих десятилетий, тем самым представляя собой реальную угрозу для окружающей среды и здоровья человека, что более чем актуально для подрастающего поколения. Вывоз и утилизация ТБО в этом плане мало кем рассматривается.

2. Сепарация

Сепарация предусматривает последующее вторичное применение ценных фракций мусора в качестве исходного материала для процесса переработки с целью получения вторичного материала для производства новых видов продукции или в качестве топлива для получения различных видов энергии.

3. Сжигание

Вывоз и утилизация ТБО методом сжигания, происходящего на специализированных мусоросжигающих предприятиях при температуре не более +800 0 С также является не только нерациональным с экономической точки зрения, но и экологически опасным методом утилизации. Объясняется это тем, что, несмотря на применение инновационных технологий, в процессе сжигания мусора в атмосферу выбрасывается огромное количество вредных веществ, образовывающихся в процессе совместного сжигания различных фракций мусора, в частности бумаги, металлов, пластика, пищевых отходов и прочего.

В результате чего сажа, содержащая в себе практически все элементы таблицы Менделеева посредством ветра переносится на огромные расстояния и, соответственно, загрязняет окружающую среду. Очистить ее впоследствии практически невозможно, так как, например, период полураспада таких образующихся в процессе горения при невысоких температурах веществ как бензапирен, диоксины и им подобные вещества составляет не менее 30 лет. Кроме того, получаемый в результате сжигания мусора, шлак представляет собой вещество, содержащее в себе в концентрированном виде большинство минеральных веществ, тяжелые металлы, летучие диоксины и прочие «ароматические» добавки, делающие его опасным для окружающей среды и в итоге здоровья человека. Данный шлак непригоден для дальнейшего применения, и более того требует специальных полигонов для захоронения шлака.

4. Пиролиз – высокотемпературное разложение

Данный метод утилизации пригоден для переработки практически всех видов твердых бытовых отходов, так как предусматривает их температурное разложение без доступа кислорода при температуре от +1200 0 С до +1600 0 С. Тем самым все компоненты мусора трансформируются в простейшие химические соединения в виде водорода, азота, угарного и углекислого газа, метана, сернистого ангидрида и кислорода, а также в виде жидкообразных соединений в виде серной кислоты, хлора и некоторых низших углеродов.

В результате чего можно сделать вывод, что метод пиролиза является самым эффективным и рациональным среди всех существующих. Однако и данный метод имеет свои недостатки и, в частности, характеризуется большим количеством выбросов в атмосферу вредных веществ, высоким уровнем энергоемкости и требует наличие специальных полигонов для захоронения шлака, непригодного для последующей переработки и использования.

Избавиться никак нельзя, то следует их обустраивать с учетом техники безопасности и влияния на окружающую среду. К сожалению, у нас в стране бывало, что свалки просто размещали в больших оврагах, позже их «консервировали» не соблюдая экологические требования. Наносят ущерб экологии такие объекты до сих пор. Попытаемся выяснить, как же в идеале должно проходить захоронение отходов.

Чтобы на них хранился мусор – это понятно. Но при этом, все твердые бытовые отходы, которые туда попадают, не должны воздействовать на атмосферный воздух, почву, воды . Полигоны обязаны предотвращать чрезмерное распространение насекомых, грызунов. Размещают их вдали жилых и рекреационных зон, водоемов. Не подходят для свалок заболоченные и затопляемые территории.

Всю территорию мусорного полигона можно рассматривать как совокупность отдельных зон: дорог, по которым двигаются мусоровозы; хозяйственной зоны; непосредственно места складирования ТБО; не забываем и про лини электропередачи.

Полигон есть, что дальше?

Разрабатывают график использования полигона, во время работы ведут ежедневный учет количества отходов. Должен быть строгий контроль мусора, который доставляют на обычный полигон. Не должны оказываться на свалках (их необходимо перерабатывать), радиоактивные и токсичные вещества (если полигон для этого не предназначен).

После того, как мусоровозы разгрузят, вся работа ложится на бульдозеры, катки-уплотнители (на больших свалках все эти процессы протекают одновременно). Складируют отходы разными способами: либо наслоением, когда слой уплотненного мусора чередуется со слоем грунта, либо сверху вниз – методом «сталкивания».

После того, как свалки достигают определенного уровня, их закрывают. Но и здесь все не просто, нужно провести ряд сложных работ, включая рекультивацию, когда все покрывают слоями песка, грунта, высаживают растительность.

Что нарушает процесс захоронения?

Проблема в том, что, как было отмечено ранее, на свалки должен попадать отсортированный мусор, а на практике оказываются на полигонах и отходы химической промышленности, и ценное вторсырье. Входной контроль отходов чисто номинальный, часть отходов, чтобы уменьшить объемы, сжигают, так в атмосферу попадают вредные вещества.

Выходит, что установленные нормы есть, существуют и разработанные складирования и изоляции отходов, но нет эффективного механизма контроля за реализацией всего этого – в этом и суть проблемы захоронения ТБО в нашей стране.

Что такое ТБО? Их классификация

Твёрдые бытовые отходы - предметы или товары, потерявшие потребительские свойства, наибольшая часть отходов потребления. ТБО делятся также на отбросы (биологические ТО) и собственно бытовой мусор (небиологические ТО искусственного или естественного происхождения). Классификация ТБО. По качественному составу : бумагу (картон); пищевые отходы; дерево; металл черный; металл цветной; текстиль; кости; стекло; кожу и резину; камни; полимерные материалы; прочие компоненты; отсев (мелкие фрагменты, проходящие через 1,5-сантиметровую сетку); К опасным ТБО относятся : попавшие в отходы батарейкииаккумуляторы,электроприборы,лаки,краскиикосметика,удобренияиядохимикаты,бытовая химия,медицинские отходы,ртутьсодержащие термометры,барометры,тонометры,лампы.
Бытовые отходы характеризуются многокомпонентностьюинеоднородностью состава,малой плотностьюинестабильностью (способностью к загниванию). По характеру и степени воздействия на природную среду они делятся на: производственный мусор , состоящий из инертных материалов, утилизация которых в настоящее время экономически неоправданна;
утилизируемые материалы (вторичное сырье ); отходы 4 кл.опасности; отходы 3 класса опасности; отходы 2 класса опасности ; отходы 1 класса опасности. П о х-ру возникновения : промышденные; бытовые.

2. Основные причины возникновения отходов
*нерациональная хозяйственная, ставшая нормой деятельность многих предприятий, использующих старые технологии;
*устаревшая нормативная база. Около 30 нормативных актов министерства значительно устарели, т. к были приняты еще в 1992г. и в1997г;
*недейственный (не эффективный) контроль центральных и местных природоохранных и здравоохранительных органов и др. отраслевых органов государственного управления;
*отсутствие экономических стимулов для разработки «исторических» и вновь образованных отходов.
*отсутствие специального закона регулирующего отношения в области обращения с отходами. Попытка министерства решить проблемы управления отходами путем внесения изменений и дополнений в закон» Об охране окружающей среды» является нереальной. За счет поправок нескольких статей закона решить такую огромную проблему невозможно.

3. Сформулируйте концепцию комплексного управления отходами .
Основная концепция комплексного управления отходами предусматривает, что бытовые отходы состоят из различных компонентов, которые в идеальной ситуации не должны смешиваться между
собой, а должны утилизироваться отдельно друг от друга наиболее выгодными эколого-экономическими методами. Концепция комплексного управления отходами предусматривает, что в дополнение к традиционным методам утилизации твердых бытовых отходов (мусоросжигания и захоронение) должны стать их неотъемлемой частью мероприятия по сокращению количества отходов, вторичная переработка отходов. Комбинация нескольких способов может способствовать эффективному решению проблемы твердых бытовых отходов.

4. Что такое иерархия КУО?
Такая иерархия, подразумевает, что в первую очередь должны рассматриваться мероприятия по первичному сокращению отходов, затем по вторичному сокращению: повторному использованию и переработке оставшейсячасти отходов и в самую последнюю очередь – мероприятия по утилизации или захоронению тех отходов, возникновения которых не удалось избежать и которые не поддаются переработке во вторсырье. Под сокращением понимается уменьшение их токсичности и иных вредных свойств. Сокращение отходов достигается вследствие переориентации производителей и потребителей на продукты и упаковку, приводящие к меньшему количеству отходов. Вторичная переработка (включая компостирование) - это вторая ступень иерархии. Вторичная переработка ("ресайклинг") не просто сохраняет место на свалках, но и улучшает эффективность мусоросжигания путем удаления из общего потока отходов несгораемых материалов. Ниже в иерархии стоят сжигание мусора захоронение на полигонах. Мусоросжигание уменьшает объем отходов, попадающих на свалки и может использоваться для производства электроэнергии. Захоронение на полигонах продолжает оставаться необходимым для отходов, не поддающихся вторичной переработке, несгораемых или сгорающих с выделением токсичных веществ.

Перечислите основные проблемы захоронения ТБО на полигонах.

Полигон представляет собой специально сконструированное сооружение. Для их устройства специально подбирают не пригодные для хозяйственных нужд земли с небольшим естественным уклоном. Если уклон отсутствует, то его создают искусственно. Вслед за этим устраивают специальную основу полигона, чаще всего железобетонную, для предотвращения попадания и смешивания свалочных и грунтовых вод. На подготовленном к работе полигоне, по мировым стандартам, должен содержаться лишь один вид твердых бытовых отходов. Данное обстоятельство делает возможным более успешной вторичную переработку или дальнейшею утилизацию бытовых отходов в зависимости от их вида. При складировании таких отходов, по возможности производят их дальнейшую модификацию, путем измельчения и спрессовывания, что увеличивает срок службы полигона. При укладе слоя бытовых отходов на него укладывается дополнительный слой основания, на который в последующем укладываются бытовые отходы. При окончании ресурсов полигона производят его засыпку слоем песка, глины и земли, а так же производят высев растений, что способствует восстановлению почвенного слоя. К сожалению, сегодня в России очень часто бытовые отходы утилизируются на полигонах без предварительной подготовки местности. Сами бытовые отходы практически не сортируются, да и выбор места для будущих полигонах, зачастую производится практически стихийно. К тому же еще одним негативным фактором является увеличение числа стихийных полигонов, а так же не санкционированных захоронений, опасных твердых бытовых отходов. Важно, чтобы все эти проблемы решались на государственном уровне.

6) Назовите существующие системы сбора отходов В настоящее время применяют две основные системы сбора и вывоза отходов: баковую и контейнерную. Баковая система представляет собой удаление отходов кузовными мусоровозами. Такая система имеет большие недостатки, так как требует значительных затрат металла, тяжелого физического труда и сложна при эксплуатации и санитарном содержании мусоросборников. Баки применяют вместимостью 100 л, мусоровоз - с уплотняющим устройством.Контейнерная система заключается в вывозке отходов контейнерными или кузовными мусоровозами. Эта система предпочтительней баковой и получила большое распространение в городах России. Однако она также имеет существенный недостаток: низкая плотность укладки мусора в контейнерах ведет к снижению производительности и удорожанию вывозки.

7) Расскажите о вторичной переработке макулатуры. Переработка макулатуры -очень наглядный пример охраны окружающей среды одновременно с экономией ценного природного сырья.Тщательный сбор макулатуры и ее разумное использование не только предотвращают замусоривание среды нашего обитания остатками бумаги, но и сберегают ценную древесину. С точки зрения экономики целесообразно использовать макулатуру для производства упаковочных материалов, гофрированного и простого картона и т. п.Производство бумаги и картона из макулатуры требует на 60% меньше энергии, так как отпадает производство древесной массы и целлюлозы. При этом загрязнение воздуха снижается на 15%, а воды-на 60%.Нельзя забывать при этом, что из целлюлозы люди учатся получать все больше новых и ценных продуктов и что она как сырье во многих отношениях не только не уступает синтетическим полимерам, но часто и превосходит их. То же можно сказать и о целлюлозных волокнах, сопоставляя их с синтетическими.

8. Расскажите о вторичной переработке древесных отходов. Использование только отходов лесопиления и деревообработки значительно улучшило бы положение со снабжением страны лесными материалами, а главное, дало бы возможность сократить ежегодно увеличивающиеся объемы рубок леса. Проблема более рационального использования всей заготавливаемой древесины, уменьшения количества отходов в процессе переработки и максимального использования отходов, получаемых при лесопилении и деревообработке, является одной из основных проблем текущего семилетия. При исчислении экономии от использования древесных отходов в строительстве следует учесть, что часть из них идет на изготовление материалов и изделий, которые прямо заменяют пиломатериалы, а часть - на замену таких конструктивных элементов и строительных изделий, как штукатурка, керамические облицовочные плитки, теплоизоляции и др.Существующие технологические приемы переработки древесных отходов предусматривают использование опилок на производство стеновых и теплоизоляционных строительных материалов на цементном, известковом, гипсовом и других вяжущих: опилобетон, термолит и др.В значительных объемах опилки можно применять при изготовлении перегородочных и отделочных гипсовых плит, а так же как наполнитель, способствующий лучшему обжигу в кирпичной промышленности. Стружки, получаемые на деревообрабатывающих станках, являются хорошим сырьем для производства древесно-стружечных плит.

9) Расскажите о вторичной переработке текстильных отходов. К текстильным отходам относятся отходы производства: в виде волокон, пряжи, нитей, лоскутов и обрезков текстильных материалов и отходы потребления в виде бытовых изношенных текстильных изделий. К отходам потребления относятся также отходы производственно-технического назначения в виде изношенной спецодежды, скатертей, покрывал, постельного белья, штор, гардин и т.д., образующиеся на промышленных предприятиях, на транспорте, в сферах общественного питания и здравоохранения, в медицинских учреждениях, предприятиях бытового обслуживания и т.д.Текстильные отходы производства по видам сырья принято раз­делять на три основные группы: первая - текстильные отходы из натурального сырья (хлопковое волокно, льняное волокно, шерсть, натуральный шелк); вторая - текстильные отходы из химического сырья (химичес­кие нити и волокна искусственные и синтетические); третья - текстильные отходы из смешанного сырья (смеси на основе натуральных и химических волокон). В трикотажной промышленности образуются отходы при пере­работке пряжи, изготовлении трикотажного полотна и изделий из него, производстве носочных и перчаточных изделий, большая часть которых используется как вторичное сырье. Количество текстильных отходов потребления в составе ТБО превышает текстильные отходы производства. Их можно считать одним из основных источников вторичного сырья для получения вторичных текстильных материалов.

10. Расскажите о вторичной переработке полимерных отходов. Переработка полимеров – довольно сложный процесс. Гранулированное сырье, или вторичные полимеры, получают путем переработки полимерных отходов, что значительно снижает расходы на производство полимерных изделий. Продукция при этом может производиться как полностью из вторичного сырья, так и из первичного сырья с добавкой переработанных полимеров.Первым этапом вторичной переработки полимеров является сортировка и очистка отходов от посторонних примесей. Затем они измельчаются и проходят переработку в соответствии с выбранной технологией.Полученные в результате переработки вторичные полимеры являются сырьем для промышленного выпуска самых различных изделий – запасных частей для автомобилей, тары для производственного и бытового применения, посуды, наполнителя для мебели, медицинского оборудования и многого другого.Сегодня вторичная переработка полимеров считается одной из самых приоритетных задач и с точки зрения экономической целесообразности, и с точки зрения охраны окружающей среды.

11. Расскажите о вторичной переработке стеклобоя. Довольно многие компоненты ТБО могут быть переработаны в полезные продукты. Вид отхода- стеклобой. Используется в производстве стеклотары: 1)стеклокерамзита,2)стеклоплитки, 3)Стеклокерамической плитки,4)пенопласта.

12. Расскажите о вторичной переработке ртутьсодержащих отходов. Ртутьсодержащие отходы(в основном- отработанные ртутьсодержащие лампы). Используется в получение 1)концентрата ртути (ступа),2)получение нетоксичных соединений ртути (сульфида ртути) для последующего захоронения, 3)направление отработанного сорбента для извлечения ртути.

13. Расскажите о вторичной переработке резиносодержащих отходов. Резиносодержащие отходы (изношенные резины). Используют:1)производство товарной резиновой крошки и регенерата(для частичной замены первичного сырья), 2)производство из резиновой крошки: кровельных материалов,(шифер, черепица, рубероид резиновый),мастики для гидроизоляции, изделий технического назначения (плитки для полов,колеса для тележек,поля для ферм,прокладки),3)использование резиновой крошки в асфальтобетонных смесях при прокладке дорог (прокладки под рельсы,плиты для железнодорожных переездов, плиты для лежачих полицейских,прокладки)

14. Что такое компостирование? Достоинства и недостатки. Компостирование - это технология переработки отходов, основанная на их естественном биоразложении. Наиболее широкое компостирование применяется для переработки отходов органического- прежде всего растительного- происхождения, таких как листья, ветки и скошенная трава. Существует технологии компостирования пищевых отходов, а также неразделенного потока ТБО. В противоположенность процессу гниения, к-ый идет анаэробно с образование биогаза,для эффективного компостирования необходим кислород. В результате получается компост или гумус, по структуре и запаху напоминающий почву, к-ый можно продавать для пользования в качестве удобрения или мульчи. Правильно организованное полевое компостирование обеспечивает защиту почвы, атмосферы, грунтовых и поверхностных вод от загрязнений ТБО. Применяются 2 принципиальные схемы полевого компостирования: с предварительным дробление ТБО и без предварительного дробления. Компостирование- довольно рациональный способ обезвреживания отходов, почти не оказывающий отрицательного влияния на окруж.среду.

15. Мусоросжигание как технология переработки ТБО. Достоинства и недостатки . Мусоросжигание – это наиболее сложный и высокотехнологичный вариант обращения с отходами. Сжигание требует предварительной обработки ТБО (с получением топлива, извлеченного из отходов). Мусоросжигание может быть только одним из компонентов комплексной программы утилизации отходов. Экологическое воздействие мусоросжигательных заводов в основном связано с загрязнением воздуха, в первую очередь – мелкодисперсной пылью, оксидами серы и азота, фуранами и диоксинами. Серьезные проблемы возникают также с захоронением золы от мусоросжигания, к-ая по весу составляет до 30 процентов от исходного веса отходов и к-ая в силу своих физических и хим-их свойств не может быть захоронена на обычных свалках. В наст.время в России работает 7 мусоросжигательных заводов. Одновременно с выбросами газов остаются вторичные твердые отходы(25-30 процентов объема),зараженные ядовитыми вещ-ми. Эти отходы большей частью вывозят на полигоны. Говоря о соц.-эконом. аспектах мусоросжигания, следует отметить, что обычно строительство и эксплуатации МСЗ не по карману город.бюджету и должно производиться в кредит либо частными компаниями.

©2015-2019 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-08-20