Твердые бытовые отходы (ТБО), их складирование, сепарация и сортировка по группам (стр. 1 из 3)
4.1. Общие основные положения
Исследование свойств ТБО связано со значительными трудностями в виду большого числа составляющих компонентов. Это число меняется в зависимости от климатических условий, времени года, особенностей местности и т.п.. Так по данным М.И. Мягкова, Г.М.Алексеева (1) плотность ТБО колеблется от 0,06 до 0,45 т/м3. При этом морфологический состав ТБО значительно меняется и по годам. Это связано разумеется с социально-экономическим положением населения и т.п. В осенне-зимний период содержание пищевых отходов превышает среднюю величину. Физико-химические характеристики ТБО двух крупнейших городов бывшего Советского Союза по данным работы (1), основанными на материалах 1967-1977 г.г. приводятся в таблицах 4.1 и 4.2.
| Составляющий компонент ТБО | Москва | Харьков |
| Бумага | 36,4 | 29,3 |
| Пищевые отходы | 36,8 | 47,0 |
| Древесина | 2 | 2 |
| Текстильные отходы | 5,8 | 3,4 |
| Кожа, резина | 1,6 | 2,1 |
| Кости | 1,3 | 1,3 |
| Металлы | 3,4 | 1,8 |
| Камни | 0,9 | - |
| Стекло | 5,6 | - |
| Пластические массы | 0,7 | - |
| Прочее | - | - |
| Отсев менее 15 минут | 6,3 | 5,8 |
Однако данные, приведенные в таблице 4.1 в какой-то мере следует считать устаревшими по ряду причин. За последние годы с 1988 по 1996 год произошли существенные изменения в социально-экономической жизни населения РФ. Появилось много товаров иностранного производства в соответствующей упаковке. Поэтому для более современной оценки свойств ТБО приводим состав ТБО г. Владимира, одного из средних городов РФ (2). Данные получены в 1995 году институтом Рудологии (Франция, г. Леваль) и Исследовательским институтом по окружающей среде IMOTEP (См. таблицу 4.3).
| 1 | Пищевые отходы | Горючие отходы |
| Соотношение углерода (С) к азоту (N) | 15,0 | 17,6 |
Таблица 4.3 (Данные Института Рудологии г.Леваль)
| Составляющий компонент ТБО | |
| Процентное содержание | |
| Гниющие пищевые отходы (овощные очистки, остатки пищи | 44 |
| Целлюлозное волокно (бумага, картон) | 22 |
| Стекло | 9 |
| Металлы | 8 |
| Кожа, текстиль | 5 |
| Древесина | 1 |
| Шлаки, пыль | 1 |
| Пластические массы (упаковочные материалы) | 5 |
| Прочие ТБО | 5 |
Итого, компоненты ТБО, которые должны быть направлены для биохимического разложения по данным 1966-1977г.г. составляет 77,6%. Для г. Владимира по данным 1995г. эти компоненты ТБО составляют 67%, т.е. значительно больше половины от веса всех ТБО.
Следует отметить очень важный фактор, о котором мы упоминали в главах, посвященных ТПО, хотя там эта часть ТПО составляет сравнительно небольшую часть ТПО от общего количества ТПО. ТБО представляет определенную опасность для здоровья всех граждан и для окружающей природной среды. ТБО также как и некоторая часть ТПО является весьма благоприятной средой для развития патогенной микрофлоры (брюшной тиф, дизентерия, туберкулез и т.д.) и даже средой для развития всей паразитической микрофауны и макрофауны. По данным работы (1) коли титр ТБО ~0,000004; титр протея несколько другого порядка менее 0,004. В ТБО, да и в некоторой части ТПО содержащей природные полимерные материалы и хранившиеся на несанкционированных открытых свалках часто обнаруживается гельминтофауна (яйца глистов). При плюсовой температуре, начиная с апреля в ТБО и в некоторой части ТПО в огромном количестве начинают размножаться переносчики инфекционных заболеваний (патогенной микрофлоры) и гельминтофауны, мухи и грызуны всех видов. Переносу этих страшных инфекционных заболеваний способствуют и размножившиеся в большом количестве крупные птицы в первую очередь вороны. ТБО, содержащие до 40-50% пищевых отходов при положительных температурах (начиная с апреля) в нашей средней полосе РФ начинают разлагаться, выделяя неприятный запах. В условиях достаточной аэрации начинается аэробное разложение таких ТБО, содержащих пищевые отходы, т.е. развитие и размножение аэробных бактерий. Это проявляется в постепенном разогревании слоев ТБО. Такое свойство ТБО используется для приготовления биомассы (компоста), прекрасного природного органического удобрения.
При сильной увлажненности и недостатке воздуха начинается процесс анаэробного разложения ТБО за счет развития анаэробных бактерий. Подробно, в деталях эти процессы и приемы экологической биотехнологии мы рассмотрим в отдельных последующих главах.
Несанкционированное, стихийное складирование ТБО без учета требований и приемов экологической биотехнологии вызывает выделение вредных химических (сероводород, индол, скатол и т.п.) и биохимических компонентов. Распространяющиеся растворы, содержащие вредные химические и биохимические препараты загрязняют почвенный слой, попадают в грунтовые воды, а затем в открытые водоемы. Особенно все эти несанкционированные свалки ТБО, содержащие пищевые отходы опасны в жаркое сухое время года при t>+25°C, когда очень усиливается развитие всех видов микро- и макрофлоры, микро- и макрофауны и естественно идет интенсивно ферментация всех пищевых отходов и отходов природных полимерных материалов. При такой температуре t>+25°С сухой погоде создаются условия для интенсивного развития и распространения опаснейших инфекционных заболеваний холеры и чумы. Вот почему и опасны стихийные свалки ТБО не только для природной среды, но и для человека.
Как же наиболее правильно, безопасно и рационально использовать ТБО. ТБО перед их переработкой необходимо обязательно подвергнуть сепарации по группам, если таковая имеет смысл исходя из технико-экономических соображений. Затем каждую группу исходя из ее физико-химических свойств подвергнуть переработке. Если сепарация ТБО по группам, исходя из технико-экономических расчетов, нецелесообразна (например для мелких населенных пунктов, небольших поселков и городов), то такие ТБО необходимо подвергнуть переработке при очень высоких температурах
+1200-1400°С в течение 4-7 часов для того, чтобы обезопасить природную среду и человека от образования галоидированных ДО и ДПВ и полностью, и гарантированно уничтожить их. Кроме того, такие температуры гарантируют уничтожение споровых форм опаснейших инфекционных заболеваний. Для безопасной переработке ТБО не подвергнутых сепарации, мы предлагаем самый надежный способ - переработку ТБО в аппарате системы Пурвокс или в электротермическом реакторе (См. главу 1).Итак, рассмотрим вопросы складирования и сепарации ТБО.
4.2. Основы складирования и сепарации ТБО. Технологические схемы ее проведения
Учитывая высокую химическую и санитарно-эпидемиологическую опасность неорганизованного складирования и хранения ТБО, перед выбором площадки для такого складирования необходимо тщательно рассмотреть ряд вопросов: особенности местности, рельеф местности, особенности геологического строения земных слоев предполагаемого места складирования и хранения ТБО, преобладающую розу ветров, особенности окружающего природного ландшафта. Только тщательный анализ всех этих факторов биогеоценоза, приведенный компетентными профессиональными специалистами и только после тщательной экологической экспертизы, выполненной независимыми экспертами-профессионалами можно останавливаться на выборе определенного участка для складирования, хранения и переработки ТБО. Каковы же основные требования к полигону ТБО?
- Полигон для складирования и хранения ТБО ни в коем случае не должен заливаться паводковыми водами, т.е. он должен располагаться на определенной высоте по расположению к близлежащим водоемам. Это крайне необходимо из-за санитарно-эпидемиологических требований.
- Полигон должен быть окружен солидными лесными массивами и направление преобладающей розы ветров должно быть таким, чтобы воздух с поверхности полигона не мог попасть на близлежащие населенные пункты.
- Складирование и хранение ТБО должно производиться на подготовленное водонепроницаемое основание так, чтобы в процессе многолетней работы грунт был плотным (желательно толстый слой глины не менее 5 м.), не было бы вероятностей образования оползней, просачивания водных растворов с продуктами разложения.
- ТБО должны складироваться и распределяться по участку сравнительно тонким слоем и этот слой должен быть уплотнен так, чтобы не было разноса мелких и легких частиц.
- Недопустимо попадание грунтовых вод на основание полигона ДПО.
- Высота слоя закладки ТБО не должна превышать 2 м. Уплотненные ТБО должны покрываться промежуточным слоем, который бы препятствовал уносу ветром мелких и легких фракций ТБО, а также препятствовал бы выходу на свободную поверхность развивающихся насекомых и в первую очередь мух.
- ТБО должны складироваться, храниться и перемещаться на заранее спланированные участки (карты) по мере сепарации их и переработки.
Каковы основные требования с целью обеспечения санитарно-эпидемиологических норм при эксплуатации полигонов ТБО?
- Засыпка ТБО (с учетом расположения карт) и наличие запаса материала для покрывающего слоя.
- Недопущение сжигания ТБО на территории полигона.
- Орошение карт с хранимыми ТБО в периоды пониженной пожароопасности в засушливый летний период.
- Не допускается совместное складирование и хранение ТБО с даже единичными трупами животных, а также токсичных, взрывоопасных промышленных отходов. За правильной эксплуатацией полигонов ТБО осуществляется постоянный контроль соответствующими санитарными эпидемиологическими центрами и комитетами по охране природы.
Итак, по мнению ведущих российских и зарубежных специалистов наиболее современным экологическим и экономическим требованиям соответствует комплексная технология (1) переработки ТБО, соединяющая воедино комбинацию процесса сепарации и сортировки ТБО, процессов экологической биотехнологии, высокотемпературной переработки определенной фракции ТБО (при t
+1200- 1400°С в течении 4-7 часов и захоронение не утилизируемой и экологически безопасной фракции ТБО).